农业气象
本研究以2023年4月28—29日陇东地区发生的苹果严重冻害事件为案例，旨在通过分析气象数据和苹果发育期资料，探讨不同品种和种植地域的苹果对低温冻害的敏感性及其影响因素。研究选取了庆城、合水、西峰、宁县、正宁、镇原、平凉等地区的国家级气象站1971—2023年的气温观测资料及1994—2023年西峰农业气象试验站的苹果发育期资料，采用统计学方法分析了不同品种、不同种植地域最低温度、低温持续时间与苹果花蕊受冻级别的相关性。结果表明，冻害对陇东苹果早熟品种嘎啦系、蜜脆、粉红女士，晚熟品种瑞阳、瑞雪、瑞香红等影响较小；对中熟品种富士系影响较大；苹果种植地域山地、平原较川地、塬畔严重；陇东苹果由于气候变暖原因花期提前，当温度降低到-2℃以下时，冻害程度会随着温度的降低和持续时间的增加而加重。在苹果花期，低温是影响冻害的主导因素，而最低温度和低温持续时间则是决定冻害程度的关键指标。如果温度持续低于苹果花期的耐受极限，那么冻害的发生和严重程度将随着低温的持续时间延长而增加，并通过实际灾情验证。本研究的结论对于优化苹果种植策略、改良品种选择、提高果业产值及振兴乡村经济具有重要意义。
本研究旨在评估冰酒葡萄(Ice wine grape) 在秦岭北麓西安段的生态适宜性，以促进该作物种植的经济潜力并优化当地葡萄产业结构。根据冰酒葡萄生长需求和秦岭北麓自然气候特点，研究选取最冷月均温、≥10℃有效积温、生长季干燥度、坡度、土壤pH等评价因子，确立冰酒葡萄适宜性评价体系。基于秦岭北麓西安段2000—2021年逐日气象观测数据、生态数据，采用层次分析法(AHP)、改进熵值法(EWM)、TOPSIS综合评价法，本研究构建了一个冰酒葡萄种植综合区划评估模型，对影响冰酒葡萄种植的气候、地形、土壤三大指标的空间分布进行分析。经统计分析得出最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区4个等级。结果表明，所提出的方法能够有效地识别秦岭北麓西安段内冰酒葡萄种植的生态优势区域，且所得区划结果与实际情况高度一致。这一发现对冰酒葡萄种植的区域布局和科学规划提供了重要参考。
本研究旨在科学评价青海省春小麦种植区农业气候变化情况，并合理利用降水资源。采用线性倾向估计、突变检验、空间插值等方法，分析了1991—2021年青海省春小麦生育期气候要素变化趋势及水分盈亏率时空变化特征，并用通径法分析各气象要素与春小麦水分盈亏率的关系。结果表明：青海省春小麦生长期间，气温、≥0℃积温、降水量分别以0.3℃/10 a、50.7℃/10 a、23.6 mm/10 a的速率极显著上升，日照时数以66.6 h/10 a的速率极显著下降，各生育阶段变化趋势显著性不同；全生育期、茎叶生长期、孕穗开花期、灌浆成熟期水分盈亏率每年分别以0.864、1.020、0.464、1.771的百分率增加，孕穗开花阶段增加不显著，全生育期水分盈亏率于2011年发生突变；从地区分布结果来看，水分盈亏率由东向西逐渐减小，河湟谷地水分亏缺较少，青海湖盆地次之，柴达木盆地水分亏缺严重；降水量对水分盈亏率产生显著的正效应，日照、风速、最低气温对水分盈亏率产生显著负效应。研究表明，青海省春小麦种植区气候呈现暖湿化趋势，并且春小麦水分亏缺问题严重，但亏缺程度有所减缓。该研究有助于掌握青海春小麦种植区的气候变化规律，并提高应对干旱灾害风险的能力。
本研究基于2020—2022年在贵州米箩等20个红心猕猴桃基地进行的调查，以及同期气象资料分析，探讨了红心猕猴桃黑斑病发生与连阴雨天气的关联性。通过收集5月1日—7月31日逐日平均温度、降水量、平均相对湿度、平均低云量等气象资料，分析该期间连阴雨天气特征，结合黑斑病发生地、发病率，探讨了黑斑病与连阴雨天气的定量关系，确定了红心猕猴桃黑斑病发生的连阴雨天气指标阈值。研究发现，红心猕猴桃黑斑病与品种有较大的关系，且在5—7月红心猕猴桃果实生长期内，当连阴雨天气在15 d及以上，同时日平均温度在20.0℃及以上、日平均相对湿度在90%及以上、日平均低云量在0.90及以上时，红心猕猴桃果实极易感染黑斑病，该指标可以作为红心猕猴桃黑斑病发生的气象预警指标。根据这些发现，研究建立了红心猕猴桃黑斑病气象灾害评估模型，为红心猕猴桃生产开展黑斑病气象评估服务提供科学参考。
甘肃天水因其地处陇中黄土高原腹地，光热充足，土层深厚，成为中国北方干寒梨区水果生产基地。然而，随全球性气候变暖的趋势，天水地区气象灾害的影响日益严重。特别是对于梨树这样的高大植物，其早花期和长生长周期使其在气候变化面前尤为脆弱，进而影响产量的形成。为掌握气候变化对梨树总产量的影响，本研究通过统计学方法分析了近40 a来影响天水梨树产量的主要农业气象条件。分析发现，影响梨产量的关键农业气象要素主要包括上一年秋季9月下旬的降水量、春季4月上旬的平均气温以及春末5月上中旬的日照时数。进一步研究表明，秋冬季温度的显著升高以及初春干旱气候的加剧，增加了果树营养耗损，不利花芽的正常发育，从而对果树产量构成负面影响。本研究结果为当地果树生产和管理部门在有效利用气候资源及其产业化布局方面提供了决策依据。
本研究旨在深入理解气候变化对旱作玉米生长发育和产量形成的影响及其胁迫机制，以期为半干旱区春玉米适应极端气候、实施防灾减灾策略提供科学依据。基于1994—2022年连续29 a玉米干物质观测资料及气象因子资料，本研究运用线性回归、多项式函数、相关分析等方法，探讨了气象要素对玉米干物质积累的影响及其胁迫效应。研究发现，在过去29 a间，玉米干物重的年际间波动显著，且气候变化对干物质积累与生长率的影响不一致。气象因素在玉米营养生长期对其干物重影响较小，而在生殖生长期影响较大。其中，降水量被确认为影响半干旱区玉米干物重的最重要气象因素。积温和日照条件基本能满足玉米生长发育需求，而干物重积累主要受七叶期—抽雄期降水量、抽雄—乳熟期≥10℃积温及抽雄—成熟期的日照时数的影响。伏旱和初秋连阴雨是陇东玉米主要胁迫因素。拔节期后的光照、温度和水分合理配合程度决定了干物重的水平，而开花后10 d开始到开花后60 d是有效干物重增长关键期，灌浆速度和灌浆期的持续时间直接影响有效干物重的积累。本研究结果可为西北黄土高原旱作玉米在气候变化背景下的适应性管理提供参考。
研究旨在评估黑龙江省东南部水稻气候生产潜力，并分析其增产空间，以便为该地区合理有效利用气候资源、提高水稻生产力提供科学依据。通过收集发育期观测数据，确定了水稻播种、移栽及成熟的临界温度指标，并采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法计算了水稻的气候生产潜力。进而还分析了多年气候变化对水稻生产潜力的影响。研究结果显示，播种期、出苗期和成熟期的临界温度分别为5℃、12.5℃、10℃。在五常、宾县、宁安地区，无论是从播种到成熟期间，还是从移栽到成熟期间，水稻的气候生产潜力均呈现出增长趋势。特别是在气候变暖的情况下，宁安地区的水稻生产受到了积极影响。通过对1961—2020年的数据进行分析，发现黑龙江省东南部从播种到成熟期的水稻单产增产潜力呈现先下降后升高的趋势，该地区的水稻实际生产力逐渐提高，即实际单产有所增加。然而，与其气候生产潜力相比，仍存在较大的差距，表明该地区水稻的增产空间仍然巨大。本研究的结果不仅为水稻生产的合理布局提供了科学依据，还为充分有效利用气候资源提供了指导。
气候适宜度可以表征气候条件对作物生长发育的影响程度。利用黄土高原半干旱区通渭县近40 a气象资料和农业气象观测资料，基于模糊数学方法，根据冬小麦各发育时段对温度、水分、光照的需求，对黄土高原半干旱雨养农业区冬小麦全生育期气候适宜度进行评价。结果表明：通渭县近40 a冬小麦全生育期温度适宜度为0.58，停止生长—返青期的温度适宜度最高，达0.95，三叶期—停止生长的温度适宜度低，仅为-0.42，年际间差异小，全生育期温度适宜度以0.019/10 a的速率上升；水分适宜度为0.46，乳熟期—成熟期的水分适宜度最高，为0.66，其次为返青期—拔节期，为0.63，年际间差异大，全生育期水分适宜度以0.017/10 a的速率上升；光照适宜度为0.62，三叶期—停止生长和返青期—拔节期的光照适宜度最高，为0.68，乳熟期—成熟期最低，为0.51，全生育期光照适宜度以0.011/10 a的速率上升；综合适宜度为0.54，返青期—拔节期的综合适宜度最高，为0.70，三叶期—停止生长最低，为-0.36，全生育期综合适宜度以0.014/10 a的速率上升。冬小麦产量与抽穗期—乳熟期温度适宜度、乳熟期—成熟期水分适宜度、乳熟期—成熟期综合适宜度呈显著相关。气候适宜度能够较准确地反映出黄土高原半干旱雨养农业区冬小麦生育期内气象条件的优劣变化。
为了应对气候变化对农业气候资源的影响，本研究围绕百色市冬季农业气候资源的合理开发利用展开。基于1970年12月—2023年2月期间，百色市12个国家气象观测站的逐日平均气温、降水量、日照时数数据，以及高分辨率区域气候模式RegCM4.4预估数据，采用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检验、小波分析等方法，深入探讨了百色市冬季农业气候资源的分布特性、历史演变规律及未来变化趋势。研究发现，（1）百色市冬季热量资源较丰富，平均气温、≥10℃积温以右江河谷最高，北部山区最低；降水量具有南部多、北部少的特点；日照时数右江河谷北部和中部普遍高于其他地区。（2）1971—2023年百色市冬季气候呈暖湿化的趋势，冬季平均气温、≥10℃积温总体上均呈显著上升趋势，变化速率分别为0.18℃/10a、27.30℃·d/10a，均在1991年左右出现增高突变；降水量总体呈显著增加趋势，变化速率为5.27 mm/10a，在2010年出现增多突变；冬季日照时数呈显著减少趋势，变化速率为-10.36 h/10a。研究时段内4个要素均存在10~16 a的年代际尺度变化周期。（3）未来变化预估结果显示，在RCP4.5和RCP8.5情景下，2024—2080年百色市冬季平均气温和≥10℃积温均呈显著上升趋势，降水量变化趋势不显著；日照时数在RCP4.5情景下呈显著增加趋势。气候变暖给百色市冬季农业生产带来更好的热量条件，但降水量、日照时数波动变化较大，可能增加农业生产的不稳定性。
为掌握烟叶苗床期不同生育阶段对气象条件的需求，选取3个不同海拔高度的育苗日光大棚安装小气候站，结合棚外的烟叶生态气象站苗床期间的日照和总辐射量数据，对烟叶生育期叶龄生理指标进行观测，分析了不同海拔高度烟苗苗床期对温、湿、光的要求。结果表明：影响日光大棚内烟苗生长的生态环境因子表现为气温因子>水分因子>光照因子。育苗期间从播种到出苗需要14~19 d，每长1片真叶需要4 d左右；整个育苗期平均温度为12.0~15.5℃，相对湿度控制在72.4%，营养液平均温度为11.0~15.1℃，育苗期所需活动积温为555.1~640.8℃；日照时数为247.0~293.0 h，总辐射为550.5~686.7 MJ/m2。本文对不同海拔高度烟叶幼苗苗床期对温、湿、光的要求进行了研究总结，为开展烟叶种植全生育期气象服务提供了理论支撑。
为全面了解暴雨灾害对蓝莓成熟期影响，利用1991—2020年丹东地区4个站点蓝莓成熟期的气象资料，以连续3 d或3 d以上暴雨（日降水量≥0.1 mm，且至少1 d降水量≥50 mm）作为暴雨灾害指标，综合考虑频次、强度和持续时间，制定了轻度、中度、重度暴雨灾害等级，通过灾害发生次数和站次比分析蓝莓暴雨灾害的变化规律，基于泊松分布评估暴雨灾害风险概率。结果表明：30 a间丹东地区蓝莓整个成熟期暴雨灾害影响呈减少趋势，暴雨发生次数呈现出南增北减趋势，其中凤城地区减少最为显著，暴雨灾害发生次数倾向率为0.19次/10 a(P<0.01)。30 a间早熟期发生暴雨灾害的风险较低，轻度和中度暴雨灾害的风险概率接近或二十年一遇以上(≥5%)，未发生重度灾害；暴雨灾害主要集中在晚熟期，轻度和重度灾害发生概率均在十年一遇以上(≥10%)。宽甸地区是发生暴雨灾害的高风险区，受灾范围广、频次高、程度重，三种级别暴雨灾害发生概率均在十年一遇以上(≥10%)。研究结果为科学应对蓝莓成熟期暴雨灾害提供参考依据。
为探讨关中地区罕见持续性强对流天气的成因和发生机理，客观分析此次过程对农业的影响情况。利用中国新一代全球大气/陆面再分析产品，常规高空、地面观测以及人工观测冰雹等资料，对2021年7月一次罕见持续性强天气的天气形势、水汽通量散度、假相当位温和环境参量以及影响农业生产的气象干旱指数、风雹对经济林果撞击深度等进行定量化客观分析。结果表明：此次关中地区持续性强对流天气受大气长波调整影响，前期以高空冷平流强迫类配置为主，后期属低层暖平流强迫类；低层偏东气流输送、副高外围西南暖湿气流、明显的水汽辐合和假相当位温密集区扩大造成显著的位势不稳定，是强对流天气发生的有利水汽和热力条件。较大对流有效位能、不稳定层结、垂直风切变增加和适当特殊层高度是强对流天气发生的有利潜势。强对流天气发生为旱情缓解和有效改善土壤墒情做出了积极贡献，但局地强降水和大风冰雹天气导致关中部分农作物倒伏，农田出现积水或土壤过湿现象，不利于玉米、猕猴桃等浅根系作物根部呼吸和养分输送，影响植株正常生长。关中地区多种经济林果出现0.07~0.32 cm的撞击深度，并出现脱落受损现象。研究结果为进一步加强农业气象服务和防灾减灾提供可靠依据。
气候对于烤烟生长发育和烟叶品质有重要影响，为明确南平烟区烤烟大田期气候要素的变化特征，利用南平气象局提供的1971—2019年烟草大田生长期（1月中旬—7月中旬）旬气候资料，采用Mann-Kendall方法进行突变检测，分析了气温、降水量及日照时数等典型气候要素的时间及空间变化特征。结果表明，烤烟大田生长期逐年日照时数趋于减少，气温和降水量趋于增加，时间拐点在1995年。气候突变主要发生在春烟的气温和日照时数要素上，分别发生在1970s中期和2000s前期，降水量要素未发生突变。早春烟和春烟大田生长期气温在北部较低，南部及中部气温较高；降水量北部较高，南部及中部较低；日照时数整体表现为自西向东或东南逐渐增加。随着烤烟生育期进行，大田生长期气温逐渐升高，日照时数自6月下旬快速增加，强降水主要集中在6月，早春烟和春烟各生育期日照时数差异主要在伸根期和成熟期。研究结果对合理利用气候资源、趋利避害、提高烟叶产质量有重要的宏观指导意义。
近年来，世界范围内广泛呈现出了极端天气（气候）事件增多，自然灾害频发、灾情加重的现象。为了科学认识低温冻害对和硕欧洲李的影响，降低欧洲李花期冻害损失，提高欧洲李种植效益，本文使用和硕国家一般气象站1991—2023年逐日气象资料和2003—2023年欧洲李冻害灾情调查资料，通过对果树冻害历史灾情资料的调查，研究冻害的发生时间、界限温度以及冻害发生年各项气象因子的变化特征，阐明果树冻害与气象因子的关系。结果表明：（1）1991—2023年和硕县年平均气温、年极端最高、最低气温均呈升高趋势，其年平均气温和年极端最高、最低气温气候倾向率分别为0.20℃/10 a、0.38 ℃/10a、0.26 ℃/10 a；（2）2003—2023年和硕欧洲李花芽萌动期、露萼期、露瓣期、始花期、盛花期均表现出不同程度的提前趋势，提前趋势为3.2~4.6 d/10 a(P<0.01)；（3）和硕欧洲李冻害的主要原因是休眠期极端最低气温、沙尘暴和大风、寒流持续天数、剧烈降温、强降雪等。研究结果为欧洲李冻害监测预警及防灾减灾提供参考，为欧洲李的合理栽培管理提供理论参考，以促进欧洲李产业的健康发展。
研究气候变化对植被覆盖的影响，对干旱区生态环境保护具有重要意义。以石羊河流域2000—2020年逐月气温、降水、日照、蒸发和NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)资料为基础，首先运用线性趋势法分析了气温、降水量、日照时数、蒸发量与NDVI的年、季节变化趋势，然后采用相关系数法研究了气候要素对NDVI的影响。结果表明：石羊河流域及各地年气温呈明显上升趋势，春、夏、秋季气温呈上升趋势，冬季（除民勤外）呈下降趋势；全流域及永昌、古浪、天祝年降水量呈增多趋势，民勤、凉州呈减少趋势，各季节降水量变化趋势不太一致；年日照时数除古浪呈增多趋势外，全流域及其他各地呈减少趋势，各季节日照时数变化趋势很不一致；年蒸发量除凉州呈减少趋势外，全流域及其他各地呈增多趋势，各季节蒸发量变化趋势也不太一致。石羊河流域及各地年NDVI呈显著增长趋势，除凉州春季外，各季节也呈增长趋势。年、季气温和降水量与NDVI基本呈正相关，气温、降水量对NDVI具有正贡献。年、季日照时数和蒸发量与NDVI相关性的正负差异较大，总体来看，日照时数对NDVI具有负贡献，蒸发量对NDVI具有正贡献。研究结果将为石羊河流域提高气候资源的利用率、调整种植结构和改善生态环境提供科学的参考依据。
为分析气候变暖背景下陕西猕猴桃温度适宜度的变化特征，为陕西猕猴桃产业适应气候变化提供科学依据和参考，提升陕西猕猴桃产业可持续发展能力。根据陕西猕猴桃全生育期温度适宜度函数，分析评价华县、眉县、城固3个代表县1961—2010年的猕猴桃温度适宜度，并利用RCPs排放情景下的气候变化预估数据对2016—2060年的陕西猕猴桃温度适宜度进行预估。研究表明：1961—2010年陕西猕猴桃温度适宜度呈2—3年缓慢波动变化趋势，1992年后猕猴桃温度适宜度呈升高的趋势；未来在中等和高排放情景下，陕西猕猴桃温度适宜度呈缓慢波动上升趋势，且高排放情景下猕猴桃温度适宜度的趋势强度要强于中等排放情景；中等和高排放情景下陕西猕猴桃温度适宜度分布较1961—2010年均有不同程度北移，除渭北东部地区猕猴桃温度适宜度升高较为明显外，关中和陕南的猕猴桃温度适宜度均有所下降，原有的适宜区范围缩小较为明显，且高排放情景下更为显著。未来陕西猕猴桃产业发展可考虑种植适度北移，同时考虑未来增温对猕猴桃产业造成的威胁，尤其是关中和陕南猕猴桃产区猕猴桃温度适宜度存在下降风险，高温热害对猕猴桃的威胁可能逐步上升。研究结果可为今后陕西猕猴桃产业的布局调整提供一定参考。
以保山各县区2015—2020年11个烤烟气象站点的逐日降水量和气温数据为基础资料，对云南保山烤烟生长发育过程中降雨风险指标及其时空分布特征进行分析，并构建干旱危险性评价模型，旨在为保山烤烟安全生产及风险防范策略制定提供依据。结合地理信息系统软件ArcGis和气候倾向率、趋势系数等相关数理统计方法分析保山烟区降水和干旱风险的时空分布特征。采用层次分析法和干旱危险性评价模型，借助GIS平台实现保山烟区的干旱灾害危险性评价区划。结果表明：洪涝高风险地区主要集中在保山西部的龙陵和腾冲地区，龙陵年降水量在1060~1865.6 mm，腾冲年降水量在804~1348.5 mm，均大于烤烟正常需水量的2倍，其中腾冲猴桥地区气候倾向率最大，通过了0.01显著性检验，逐年上升趋势十分显著。烤烟旺长期干旱风险主要发生在保山中部和东部。施甸旧城和隆阳区附近的干旱风险最高，达到严重风险以上；保山中部和东部大部分地区干旱危险性风险都在中等风险以下，利于烤烟种植。本文研究阐明了保山烟区的水分气候条件对烤烟种植的重要影响，有利于保山地区烤烟优质生产及当地政府气象防灾减灾策略制定。
为研究世界最大黄土塬面“董志塬”腹地的陇东塬区典型代表区域——庆阳市西峰区春季气候变化对冬小麦产量形成的影响，利用1985—2020年春季平均气温、降水量、日照时数距平和冬小麦产量资料，分析了春季气候变化特征及其对冬小麦产量形成的丰歉及利弊影响。结果表明，春季平均气温距平随年代增加呈极显著上升趋势，上升速率为1.04℃/10a，增温幅度远高于全球和全国平均水平；降水量距平百分率呈波动减少趋势，减少速率为2.72 mm/10a；日照时数距平百分率呈增加趋势，增加速率为2.45 h/10a；冬小麦产量呈增加趋势，增加速率每10 a为470.14 kg/hm2。用气候产量的丰歉反映冬小麦关键生育期气候资源与其产量形成的匹配程度，36年来匹配较好的丰产年占58%，歉产年占42%；气象条件有利于冬小麦产量形成的年份占53%，不利年份占47%。研究结果可以根据气候变化指导该地区作物布局及农业生产，趋利避害，对促进冬小麦提质增产具有一定的积极作用。
为研究气候资源变化对湖北省一季稻气候生产潜力的影响，采用湖北省28个气象站点1961—2019年逐日地面气象资料及一季稻生育期资料，分析一季稻生育期内太阳总辐射、≥10℃有效积温和降水量的时空变化规律；并利用逐级订正法计算一季稻光合、光温及气候生产潜力并进行时空变化规律分析，定量描述辐射、温度和降水变化对作物生产潜力的影响。结果表明：1961—2019年一季稻生育期间绝大部地区太阳辐射显著下降，≥10℃有效积温为显著上升趋势；太阳辐射和有效积温在湖北省内呈北高南低分布。降水量年际变化为不显著的上升趋势，全省仅西南地区为降水高值区。一季稻光合、光温和气候生产潜力均值分别为20134.63 kg/hm2、19434.79 kg/hm2和13523.16 kg/hm2；绝大部分地区光合与光温生产潜力都呈显著下降趋势，气候生产潜力为不显著下降趋势，三者的平均气候倾向率分别为 -39.26 kg/(hm2·a)、-35.68 kg/(hm2·a)和-15.76 kg/(hm2·a)。辐射资源下降导致全省一季稻气候生产潜力下降范围为-32.87~-104.51 kg/(hm2·a)，少数站点受到热量和降水资源变化的负面影响，大部分站点受到不同程度的正面影响，综合气候资源影响为负效应。研究得出湖北省一季稻气候生产潜力下降主要是由辐射下降导致。
本研究基于2012—2021年在盐池县收集的黄花菜生长周期观测数据以及同一时期盐池国家基本气象站的地面气象观测资料，分析了黄花菜初花期与气象因素之间的关系。分析结果显示，黄花菜初花期与4月上旬—6月中旬的日照时长以及气温稳定超过11℃的累积温度有较强的相关性。利用这一发现，我们构建了一个预测模型，并对2022—2023年的黄花菜初花期进行了预测，预测结果与实际观测值的偏差仅为1~2 d。这表明所建立的预测模型能够准确预测黄花菜的初花期，这对于满足当地特色产业的服务需求、促进县域旅游业和经济发展具有积极意义。
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