农业气象
随着农业现代化的加速推进，气象新质生产力已成为提升农业产业竞争力的关键要素。为深入探究气象新质生产力对奉化水蜜桃产业高质量发展的驱动作用，本研究系统分析了该产业发展现状、种植气候特征以及气象服务对产业的赋能效应。研究发现，精准化气象服务显著增强了水蜜桃种植户对天气变化的应对能力，通过实时预警和决策支持实现了水蜜桃产量稳定性与果实品质的双重提升。然而，当前气象服务供给仍存在四方面短板：一是灾害预警体系尚未形成闭环管理机制；二是服务产品同质化严重，缺乏基于生长阶段的精细化定制；三是防灾减灾技术储备不足，导致极端天气应对效能受限；四是多源数据融合与智能算法应用存在明显瓶颈。针对上述问题，本研究构建了“预警-防御-创新”三位一体的发展路径，即：通过构建空天地一体化气象灾害监测网络强化预警能力；依托数字技术开发全生育期动态服务模型提升服务精度；建立气象大数据协同共享平台促进跨领域数据融合；实施“气象+桃农”联合攻关计划培育专业化人才队伍。这些创新举措为气象科技深度融入特色农产品产业链提供了可复制的实践范式。
本研究旨在分析三门峡地区烤烟大田生长阶段的水分供需状况及干旱发生的时空演变规律，以期为精准灌溉决策提供科学支撑。依托区域内4个国家气象站序列数据，选取作物水分亏缺指数(Crop Water Deficit Index, CWDI)作为核心干旱评价指标，系统剖析了1981—2022年近42 a烤烟大田期的干旱时空特征，并运用多元线性回归模型揭示了主导干旱形成的关键气象因子。研究结果表明：1981—2022年三门峡烤烟大田期多年平均需水量、降水量及水分亏缺量分别为492.6 mm、355.1 mm和137.5 mm。就空间分布而言，山地烟区在伸根期、旺长期和成熟期干旱发生概率分别为60%、45%、28%，而丘陵烟区对应时期的概率则高达72%、54%、35%。时间维度上，山地烟区和丘陵烟区干旱高风险时段分别集中于5月中旬—6月上旬、5月中旬—6月下旬，且丘陵烟区干旱风险显著高于山地烟区。进一步分析表明，降水量、日照时长和气温是驱动该地区干旱发生的主要气象因子。基于上述发现，建议在实际生产中需充分考量地形差异及不同生育阶段的干旱态势，制定差异化的应对策略，以保障烤烟生产的可持续发展。
以冻绿为研究对象，利用CHELSA的当前气候数据和GFDL-ESM4的3种发展情景数据，构建基于全球2057个记录点的MaxEnt分布模型。结果表明，最暖季度降水量、温度季节性变化以及昼夜温差月均值是影响冻绿分布的主导因素，MaxEnt模型的AUC达到0.987，模型拟合结果良好。冻绿在山西全省均有较高分布概率，其中在中南部的分布概率较高。未来情景预测表明，冻绿的分布区域将向北偏东方向扩展，移动速度约为492~975 m/a，但在运城盆地可能出现非最适生境。本研究探讨限制冻绿的主导气候因子，模拟其潜在适宜分布区，可为冻绿的繁育、开发利用提供理论依据。
研究黄河流域生态保护背景下气候变暖对菏泽市农业生产的影响及应对，为政府指导农业生产和应对气候变暖提供科学依据，实现经济和社会的可持续发展。本研究利用菏泽市7县2区1971—2022年国家基本气象站的逐日气温观测资料和菏泽市统计局提供的粮食产量资料，采用线性回归方程法、correl相关系数法、M-K检验与突变、Morlet小波周期性分析法等研究了菏泽市气温的时空分布特征，分析了黄河流域生态保护背景下气候变暖对农业生产造成的影响，并提出了对策与应对措施。结果表明：（1）菏泽市年平均气温由南向北呈递减的趋势；1971—2022年菏泽市的气温呈明显的上升趋势，并以0.4℃/10 a的速率增加；菏泽市的极端最高气温和极端最低气温均呈上升的趋势，其气候倾向率分别为0.48℃/10 a、0.44℃/10 a；菏泽市9站累年各月气温走势比较一致，呈倒V型；菏泽市的年平均气温有明显的增暖趋势，在2006年发生了突变；当气温保证率相同时，菏泽市各县的年平均气温由北向南呈递增的趋势；菏泽市的年平均气温主要存在着13~22 a、4~10 a时间尺度的周期变化规律，且周期性变化显著。（2）气候变暖导致农业生产热量条件增加，使得农作物发生低温冷害的几率明显减少；受气候变暖影响，使得菏泽市的农业气象灾害频繁发生，旱涝灾害损失加重，造成农业产量波动加大；气候变暖导致农作物的生育期发生变化，但粮食产量仍然呈上升的趋势；气候变暖导致农作物病虫害的发生加剧，使得农药、化肥施用量增加，进而增加了农业成本。（3）为更好的应对和适应未来气候变暖，针对气候变暖对菏泽市农业产生影响，提出了几点对策与建议，为菏泽市农业适应气候变暖和气象防灾减灾提供了科学依据。
本研究旨在揭示气候变化背景下宜春市双季稻种植气候条件的演变规律。基于该市10个国家气象站1961—2020年的气象资料，选取与双季稻生长密切相关的7项关键气候指标（日平均气温稳定通过10℃初日至日平均气温稳定通过20℃终日期间≥10℃积温、日平均气温稳定通过10℃初日至日平均气温稳定通过20℃终日期间日数、日平均气温稳定通过10℃初日、日平均气温稳定通过20℃终日、主汛期降水量、夏季日最高气温≥35℃日数、秋季降水量），对比分析1961—1990与1991—2020年的变化特征。结果表明：宜春市热量条件显著优化，1961—2020年≥10℃积温与适宜生长期日数均呈递增趋势，空间上均表现为“东南高（多）、西北低（少）”，1991—2020年高值区范围扩大、低值区缩小；日平均气温稳定通过10℃初日提前5~10 d，日平均气温稳定通过20℃终日延后，热量利用时间拓宽。降水条件区域分化明显，主汛期一半区域降水量减少、一半区域递增，1991—2020年高值区范围扩大；秋季70%区域降水量递增、30%区域递减，1991—2020年高/低值区范围缩小、次高/次低值区扩大，降水分布趋均。夏季高温风险上升，90%区域日最高气温≥35℃日数递增，1991—2020年高值区向北部延伸且范围扩大。这些变化对双季稻种植结构调整、抗逆品种选育及灾害风险管理提出了差异化挑战与适应性机遇。
本研究通过开展广西双季稻产量灾损风险区划，为水稻生产的防灾减灾和区域发展规划提供重要科学支撑。利用2005—2021年广西98个县区双季稻的统计产量数据，采用趋势产量分离方法得到相对气象产量，以平均减产率、减产率变异系数和不同减产率的风险概率作为评价因子，构建产量灾损风险指数，进行广西双季稻产量灾损风险区划。研究发现：（1）早稻：桂林南部县区、柳州融安和南部县区、百色田林、崇左宁明和凭祥等地多为中风险区，崇左龙州、桂林永福和荔浦处于高风险区，其余地区处于低风险区；（2）晚稻：河池南部、百色东部、崇左、南宁北部、钦州、北海、贵港东部、梧州、玉林和桂林恭城处于中风险区，崇左龙州、百色平果、南宁上林、钦州港南区和玉林北流处于高风险区，其余地区处于低风险区。在研究时段内，桂北地区早稻高、中产量灾损风险主要与春季低温阴雨和洪涝相关，桂西南早稻高、中产量灾损风险主要与高温热害和干旱相关，桂西部分地区晚稻高、中产量灾损风险主要与秋季阴雨寡照相关。受气候变暖影响，寒露风与晚稻产量灾损的相关性在研究时段内并不显著。针对双季稻产量灾损的中、高风险区，应重点关注主要致灾气象因子，并采取相应的灾害防御措施。研究结果可为广西双季稻的防灾减灾、农业保险开展以及相关科学研究提供科学参考。
内蒙古大兴安岭东南麓作为中国重要的大豆生产基地，其种植带的变迁直接关系保障国家粮食安全。本研究利用1961—2020年内蒙古东部38个气象站点数据，结合气候倾向率、Gamma分布和小网格推算模型，系统分析气候变化对该区域大豆种植带的影响。结果表明：该地区热量资源呈现增强趋势，1991—2020年平均气温较1961—1990年平均升高1.11℃，≥10℃积温平均增加203.2℃·d，无霜期平均延长9.4 d。受此影响，大豆潜在种植区总面积扩张27195 km2，种植北界北移约101~224 km；安全种植区总面积扩张22599 km2，北界北移约101~153 km。气候变暖显著提升了大豆种植的北扩潜力和中、晚熟品种的推广价值。建议参考积温带变化优化大豆不同熟性品种的种植结构，为内蒙古乃至全国的大豆振兴提供科学支撑。
本研究旨在分析气候变化背景下，饶阳县葡萄关键生育期农业气候资源的变化特征及其对当地葡萄产业的影响。基于饶阳国家气候观象台1957—2023年逐日气象数据，采用内插法、线性趋势分析等方法，研究饶阳县葡萄生育期内热量、降水、光照、湿度、风力等农业气候资源的演变规律，并结合未来发展趋势研判其影响。结果表明：饶阳县热量资源稳定，葡萄各生育期平均气温适宜，均温稳定通过10℃持续日数及有效积温呈持续上升趋势；降水资源不稳定，葡萄萌芽期降水偏少，果实生长期降水偏多，未来变化趋势不显著；光照资源满足葡萄生长需求，日均日照时数、日照百分率呈显著下降趋势；空气湿度呈波动变化，变化趋势不显著，葡萄着色成熟期空气湿度相对较高；4、5月风力相对偏大，2 min平均风速整体呈显著下降趋势。综上，气候变化通过改变农业气候资源结构，对饶阳县葡萄产业产生“利导+胁迫”双重影响：热量条件的提升为晚熟品种引进、延长生育期提供了潜力，但降水资源的不稳定、光照减少、成熟期高湿等问题对生产管理构成挑战，建议强化气象监测与预警能力，构建智慧水肥管理系统，科学调整品种与栽培模式，建立绿色病虫害防控体系，推进设施农业与气候适应性技术融合。
本研究旨在探索日光诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence, SIF)监测森林和草地生态系统植被干旱的可行性与优势，构建了基于GOSIF（SIF产品）数据的荧光健康指数(SHI)，并与植被健康指数(VHI)及气象干旱指标SPEI进行对比分析。结果表明：在2001—2024年期间，SHI与SPEI的相关性显著高于VHI的月份占比为57%，表明SHI对干旱事件的响应更强、更敏感。趋势分析显示，在年尺度及春、夏、秋季尺度上，SHI呈显著下降趋势，反映研究期内植被干旱程度总体缓解。干旱的空间分布呈“西重东轻”格局，且东北部、东南部和中西部的变化尤为显著，显示区域差异明显。本研究证实，基于SIF的SHI能更灵敏地反映植被受干旱胁迫的变化，是对传统VHI的重要补充或改进指标。SHI在内蒙古的应用可提高干旱监测的准确性与时效性，为生态脆弱区的干旱监测、风险评估与决策提供新的遥感技术路径，并具有在全球干旱遥感监测体系中推广的潜力。
为探索宁夏农业适应气候变化的高质量发展路径，基于文献分析法、数理统计法和多情景排放模拟等方法，研究分析宁夏资源禀赋利用特征。结果显示，宁夏地区气温呈显著升高趋势，总降水量呈减少趋势，干旱化趋势明显，光资源由北向南大体呈下降趋势。近20 a宁夏粮食作物播种面积呈极显著减小趋势，玉米播种面积增加57.0%，平均每10 a增加10.1万hm2。未来30 a在不同情景下，玉米播种—成熟天数由北向南逐渐增多，年代际间呈减小趋势，玉米产量分布总体呈南北低、中部高的特征。受气候变化影响，宁夏农业生产面临耕地与气候、水资源的耦合度不断下降，未来粮食生产压力将不断加大的问题。提出依据资源禀赋特点，调整宁夏作物种植产业布局，协同推进应对气候变化种植结构，以及推动建立农业科技创新整体效能提升体系，深入探索气候变化影响规律与适应机制等应对适应气候变化的建议，以期为宁夏地区农业高质量发展提供参考。
伴随对显性灾害抵御能力的提升，隐性自然灾害已逐渐演变为影响中国作物大面积持续均衡增产的关键因素。开展玉米隐性灾害成灾机制、区域特征及应对措施的研究，能够为农业抗灾减灾以及实现玉米高产稳产提供理论依据与技术支撑。本研究对玉米生产过程中的主要隐性灾害类型进行了系统的综述与分析，揭示了农业隐性灾害的多样性与复杂性。深入探讨了农业隐性灾害对玉米生长发育的作用机制。研究发现，此类灾害会抑制玉米的光合作用，延缓其生育进程，降低授粉结实率，进而导致植株生长受限、籽粒发育欠佳，最终对玉米的产量和品质产生不利影响。具体而言，干旱和高温会加剧玉米的水分胁迫，涝害会使根系处于缺氧状态，阴雨寡照会造成光能不足，而低温冷害则会延缓玉米生长并增加其生理障碍，这些均会导致玉米减产，降低农民的经济收益。针对不同类型农业隐性灾害的具体特性，本研究提出了相应的预防或减轻灾害影响的技术措施，以期为实现玉米高产稳产提供参考。隐性灾害对玉米生产的影响显著，不容忽视，但通过实施科学的管理和调控措施，能够有效降低隐性灾害对玉米生产的负面影响，提升玉米的产量和品质。
为提高哈密绿洲杏花盛花期（最佳观赏期核心）预报准确性，为旅游管理与游客出行提供科学参考，基于1991—2022年32 a杏花物候资料及同期地面气象观测数据，分析花期年际变化趋势，筛选关键气象影响因子，采用主成分分析构建预报模型并检验。结果表明：（1）花期特征：哈密绿洲杏花平均始花期日序数 92.4（平年为4月2—3日，闰年为4月1—2日），最早最晚始花期相差21 d。平均盛花期日序数 94.5（平年为4月4—5日，闰年为4月3—4日），最早最晚盛花期相差22 d。始花期、盛花期年代际变化呈提前趋势，气候倾向率分别为-2.73 d/10a(r=-0.476, P<0.05)、-2.47 d/10a(r=-0.421, P<0.05)。盛花期的早晚分布具有年代特征，21世纪偏早年居多，20世纪90年代偏晚年集中。（2）气象影响：气象要素对杏花最佳观赏期影响显著，1月中旬、3月上旬平均最高气温，3月中下旬及整月平均气温、平均最高气温、平均最低气温，3月中下旬及整月平均地温，3月上旬日照时数、≥5℃有效积温，与盛花期呈显著或极显著负相关，即这些气象条件数值越高，杏花盛花期越早；而3月平均相对湿度，1月下旬、3月降水量，≥0℃、≥3℃、≥5℃初日与盛花期呈显著或极显著正相关，数值越大，盛花期越晚。（3）模型效果：基于1991—2019年29 a观测资料构建的主成分分析模型（Y=94.828-4.634x，R²=0.680），2020—2022年3 a资料进行试报检验，取得了较好的试验效果，盛花期预报值与观测值相差0~2 d的准确率达到62.07%，相差3 d准确率为10.34%。该模型可为哈密绿洲杏花最佳观赏期气象服务提供技术支撑。
为探究新气候态（1991—2020年）下黑龙江省夏季热量资源变化对寒地水稻生育期及产量的影响，本研究选取黑龙江省10个农业气象试验站30 a气候观测数据、水稻生育期观测数据及产量统计数据，运用线性倾向率法、线性回归方法及HP滤波法，分析夏季≥10℃活动积温、平均气温、最高/最低气温等热量因子的变化特征，及其与水稻生育期进程、产量构成的关联。结果表明，1991—2020年黑龙江省夏季热量资源呈显著上升趋势，其中≥10℃活动积温倾向率为36.89℃/10 a，最低气温增幅最大，为0.30℃/10 a），平均气温与最高气温增幅分别为0.15℃/10 a、0.14℃/10 a；从生长季日期来看，水稻抽穗期整体呈极显著提前趋势（倾向率为-4.8 d/10 a， P<0.01），乳熟期与成熟期波动变化相对较小；从生长季长度来看，抽穗期、乳熟期及生殖生长期均呈极显著延长的趋势(P<0.01)；近30 a水稻实际产量、趋势产量、气象产量均呈增加趋势，倾向率分别为804、775、29 kg/10 a；热量因子中，平均气温与抽穗期（P<0.01）、最低气温与抽穗期及乳熟期(P<0.01)呈极显著相关，平均气温距平每升高1℃，水稻气象产量增加110.87 kg/hm²。 研究表明，新气候态下夏季热量资源增加是寒地水稻生育期延长、产量提升的核心气候驱动因子，为寒地水稻气候资源高效利用及品种布局优化提供了科学依据。
本研究聚焦于碳酸盐岩地区土壤形成过程中重金属的积累特点，以杭州市为例，依据母岩岩性将碳酸盐岩划分为3类，即纯碳酸盐岩（灰岩、白云质灰岩）、碳质碳酸盐岩（碳质灰岩、灰岩与碳质泥页岩互层岩）和含其他杂质碳酸盐岩（泥质灰岩、硅质灰岩和灰岩与泥质页岩互层岩）。通过采集土壤与对应的母岩样品，测定砷、镉、汞等元素的含量。结果表明，土壤中砷、镉、汞含量受母岩岩性显著影响，由高至低依次为纯碳酸盐岩发育土壤>碳质灰岩发育土壤>泥质灰岩发育土壤。其中，纯碳酸盐岩发育土壤中砷、镉、汞含量显著高于母岩，平均富集系数分别为7.72、10.05、6.17，且富集系数与母岩中氧化钙、氧化镁总含量和土壤pH呈正相关。碳质碳酸盐岩发育土壤中砷、镉、汞含量接近或略低于其母岩（平均富集系数分别为1.01、0.91、0.92），受母岩中氧化钙和氧化镁总含量影响较小。含其他杂质碳酸盐岩发育土壤中砷、镉、汞含量略高于对应的母岩，富集程度较低（平均富集系数分别为1.20、1.64、1.29），与母岩中氧化钙和氧化镁总含量呈不显著正相关。此外，不同母岩发育土壤中的镉化学形态组成存在一定差异。研究表明，纯碳酸盐岩成土过程伴随明显的重金属富集；碳质碳酸盐岩发育土壤中重金属含量具有继承性，成土过程中存在重金属的轻微淋失；含其他杂质碳酸盐岩发育土壤重金属兼具继承性与低程度富集性特征。
揭示行间生草对库尔勒香梨园微域环境及果实品质的影响，为西北干旱荒漠区果园生草技术的推广及应用提供理论依据。本研究在库尔勒香梨核心产区的香梨园，设置生草与清耕对比处理，全年定点监测树冠下、中、上3层的微域环境温湿度，综合分析其对果园微域环境与果实品质的影响。结果表明，在微域气候方面，生草处理表现出显著的温湿度缓冲作用。与清耕相比，生草区各冠层月均温度普遍较低，且处理间温差随冠层升高而递减，反映出其对近地微气候的稳定效应。生草处理在冬、春、夏三季均能有效降低中、下层温度波动，尤以中层最为突出，温差降幅达13.36%~16.50%。同时，生草处理普遍提高了园内相对湿度，并显著增强各冠层（特别是中、下层）的湿度稳定性，其中冬季下层湿度差降幅达18.25%，夏季中层达14.81%。在果实品质方面，生草处理显著提高了库尔勒香梨的综合品质。外观指标上，单果质量显著提高19.23%，有效改善果形（偏斜指数降低18.75%）和降低果实硬度。内在指标上，生草处理可溶性糖、糖酸比、维生素C含量显著提高了4.16%、8.48%、8.75%，同时可滴定酸含量显著降低了8.70%，总多酚、总花青素分别大幅增加135.27%、40.82%。研究结果表明，行间生草技术可通过改善库尔勒香梨园近地微域环境、增强温湿度稳定性，有效促进果实品质的提升，为优化西北干旱区果园管理模式提供了新路径。
为合理利用农业气候资源，开展阿合奇沙棘种植气候适宜区划，科学布局沙棘种植区域。利用阿合奇县及其周边25个国家气象站1991—2024年的历史气象资料，采用≥10℃积温、无霜期统计方法、气候要素及其变化量空间分布的栅格化数学模型和农业气候区划方法，确定阿合奇县沙棘种植的气候区划指标。基于ArcGIS技术开展沙棘种植气候适宜性区划，将沙棘种植区划分为最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区，4个区。研究表明，阿合奇县沙棘种植的最适宜区为县域中东部和南部的河谷中部和南部平原地带；适宜区在县域中东部和南部海拔1900~2100 m和2200~2400 m的河谷中东部和南部平原地带；次适宜种植区为县域河谷平原和河谷丘陵低山地带；不适宜区分布在县域西部、北部、南部中间山区的中高山地带。阿合奇县可考虑在河谷中东部和南部平原地带发展种植沙棘，同时做好高温和大风气象灾害防御。
本研究以北方节能型日光温室为对象，基于山东省泰安典型日光温室内外同步观测的气象数据，系统分析持续降温、低温胁迫、阴雨寡照及快速升温四类冬季典型情境下温室小气候系统的动态响应特征与调控机理。结果表明：日光温室依托“光—热—土”多维能量传递与保温被隔热协同作用，构建起稳定的热环境屏障，其中晴天条件下温室内外温差显著，凌晨至正午时段最大温差可达28.0℃；阴雨天因辐射减弱致使该差值较晴天减8.2℃。土壤层作为重要蓄热体，其蓄热能力随深度增加而衰减，阴雨天浅层地温变幅明显小于晴天，且土壤温度变化滞后于气温，滞后性随土壤深度增加而增强；持续阴雨条件下，保温被覆盖47 h温室内气温仅下降7.3℃，远小于温室外气温降幅(20.5℃)，表明土壤蓄热与保温被隔热是抵御极端降温的核心机制；升温天气中温室呈现“正午热集聚”效应，农业生产中需通过保温被早揭晚盖和通风等农事活动来优化温室蓄热及降湿。研究揭示了温室小气候与外界气象条件、农事管理（如保温被揭盖时序、土壤湿度调控）的互作机制，提出增强温室小气候稳定性的有效手段。研究成果可为设施农业冬季防灾减损及气候资源高效利用提供理论依据与实践指导。
开展兴安落叶松物候期与季节性冻土变化特征的关系研究，对于合理利用冻土资源，科学指导当地林业生产实践具有重要意义。利用1991—2023年额尔古纳地面气象站冻土数据和农牧业气象观测站物候观测资料，选择代表性树种兴安落叶松为研究对象，采用线性倾向估计、Pearson相关系数等统计分析方法，重点探讨额尔古纳兴安落叶松不同物候期及其与季节性冻土变化特征的关系。结果表明：（1）研究区季节性冻土变化特征明显，冻结初日平均每10 a推迟5 d，融化终日平均每10 a提前18 d，融化初日相对较稳定；最大冻土深度、融化日数和冻融周期平均每10 a分别减小29 cm、缩短16 d和23 d。（2）研究时段内，兴安落叶松春季物候期和秋季物候期都表现为推迟趋势，花芽开放期和展叶始期平均每10 a推迟5 d，叶完全变色期和落叶末期平均每10 a推迟11 d；生长季长度平均每10 a延长6 d，处于生长季中期的展叶始期—叶完全变色期持续日数的延长贡献最大。（3）兴安落叶松不同物候期与季节性冻土关系较为密切，兴安落叶松不同物候期的推迟及生长季的延长，都与冻土冻结初日的推迟、融化终日的提前、融化日数和冻融周期的缩短紧密相关，另外最大冻土深度变浅对兴安落叶松物候期的推迟也存在一定影响。该研究得出了额尔古纳兴安落叶松物候期及其与季节性冻土变化关系，为指导科学林业生产提供参考。
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