检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2024年第22期40卷 124-135页

作者：郭其乐郭鹏师丽魁邹春辉郭康军檀艳静河南省气象科学研究所郑州450003 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 周口市气象局周口466000

为精确监测和评估小麦在成熟期受连阴雨胁迫后穗霉变发芽情况。该研究以2023年5月底黄淮西部一次大范围连阴雨天气过程为例,从气象致灾危险性和遥感变量表征小麦承灾能力两方面,综合应用气象和多源卫星遥感资料,构建模型因子。分别用Spe... 详细信息

为精确监测和评估小麦在成熟期受连阴雨胁迫后穗霉变发芽情况。该研究以2023年5月底黄淮西部一次大范围连阴雨天气过程为例,从气象致灾危险性和遥感变量表征小麦承灾能力两方面,综合应用气象和多源卫星遥感资料,构建模型因子。分别用Spearman和Pearson相关性分析,以及ReliefF特征选择方法进行关键因子筛选,形成3组因子,分别应用Logistic回归等5种分类器和多元线性回归等5种回归方法构建模型,实现了对灾变的精准识别、程度分级和指数回归预测。通过对不同模型性能评估和各因子影响的对比分析,结果表明:所选分类器在气象与遥感因子协同及各独自建模情形下,均能识别穗发芽霉变并准确预测其等级,识别的准确率(accuracy,AC)在0.649~0.811,等级预测的AC在0.432~0.622之间;在穗发芽霉变指数(ear germination and moldiness index,EGMI)预测方面,构建的PCFXGBR模型表现最佳,R^(2)为0.25,均方根误差(root mean square error,RMSE)为15.68,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)为11.93。研究发现,遥感模型在灾变识别上更具优势,而气象模型在灾变程度分级上更优,结合两者的气象-遥感协同模型性能最佳。该研究成果为小麦连阴雨减损与灾后评估提供了有力的技术支持。

关键词：小麦成熟期连阴雨麦穗霉变农业灾害监测风险估测多源遥感

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小麦籽粒蛋白质含量遥感监测研究进展

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中国农业气象 2025年第4期46卷 580-591页

作者：李梦夏李军玲李树岩中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点实验室/河南省气象科学研究所郑州450003

小麦籽粒蛋白质含量(Grain protein content,GPC)作为评估小麦品质的关键指标,其精准监测对提升小麦品质、提高市场价值具有重要意义。本文系统总结当前遥感技术在小麦GPC监测领域的最新研究进展,重点分析不同遥感监测模型的优缺点及存... 详细信息

小麦籽粒蛋白质含量(Grain protein content,GPC)作为评估小麦品质的关键指标,其精准监测对提升小麦品质、提高市场价值具有重要意义。本文系统总结当前遥感技术在小麦GPC监测领域的最新研究进展,重点分析不同遥感监测模型的优缺点及存在问题,提出未来研究方向展望,旨在为GPC遥感监测的进一步发展提供参考。结果表明:地面、无人机、卫星遥感数据在小麦GPC监测中各具优势,随着数据扩展性增强,小麦GPC监测准确性略有下降。监测模型从经验模型发展到半机理或遥感与作物生长耦合模型,增加了小麦生长的农学参数和生态因子,有效提升监测模型的精度与普适性。半机理模型是监测小麦GPC的优选方案,在融合光谱信息和农学参数的北京小麦GPC遥感监测模型中加入气象因子后,模型R^(2)提升了0.242。模型精度和区域普适性等方面目前仍面临诸多挑战,如GPC数据源的可靠性、小麦氮素垂直分布规律的复杂性以及模型区域扩展的局限性等。未来可通过融合多源数据、挖掘光谱信息以及探索多尺度数据转换的方法等,构建基于“星—空—地”协同观测的多尺度小麦GPC监测模型,实现小麦品质高效、精准、全面监测。

关键词：小麦籽粒蛋白质含量遥感监测

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不同CO_(2)浓度和氮肥水平对稻田呼吸速率的影响

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农业资源与环境学报 2024年第3期41卷 567-575页

作者：柯浩楠曹琰梅商东耀武熳秋帅斯樑李琪胡正华南京信息工程大学应用气象学院南京210044 河南省气象科学研究所中国气象局农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003

为研究不同CO_(2)浓度和氮肥水平对稻田呼吸速率的影响,利用12个开顶式气室开展田间试验,CO_(2)浓度设置对照(CK,自由大气CO_(2)浓度)、CO_(2)浓度比CK增加120μmol·mol-1(C1)和200μmol·mol-1(C2)3个水平,氮肥设置低氮(N1,15... 详细信息

为研究不同CO_(2)浓度和氮肥水平对稻田呼吸速率的影响,利用12个开顶式气室开展田间试验,CO_(2)浓度设置对照(CK,自由大气CO_(2)浓度)、CO_(2)浓度比CK增加120μmol·mol-1(C1)和200μmol·mol-1(C2)3个水平,氮肥设置低氮(N1,15 g·m^(-2))和常规氮肥(N2,25 g·m^(-2))2个水平,试验共6种处理。结果表明:在相同施氮水平下,在灌浆期和蜡熟期,C1N1比CKN1处理的呼吸速率分别下降了23.4%(P=0.045)和49.1%(P=0.010);在抽穗期和灌浆期,C2N2比CKN2处理的呼吸速率分别升高了12.3%(P=0.009)和16.8%(P=0.047)。同一CO_(2)浓度下,不同施氮水平处理的呼吸速率表现为N2>N1,且在拔节期和抽穗期达到显著水平,在灌浆期达到极显著水平;其中在灌浆期和蜡熟期,C1N1比C1N2处理的呼吸速率分别下降了31.1%(P=0.004)和42.7%(P=0.010)。研究表明,大气CO_(2)浓度升高对稻田呼吸速率的影响因生育时期而异,氮肥减施可以降低稻田呼吸速率及CO_(2)累积释放量。

关键词： CO_(2)浓度氮肥呼吸速率稻田静态暗箱气相色谱

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夏玉米不同阶段及类型倒伏对籽粒灌浆及产量的影响

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中国生态农业学报(中英文) 2025年第4期33卷 723-736页

作者：李树岩杨光仙余卫东薛昌颖魏庆伟周佳布侯英雨中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点实验室/河南省气象科学研究所郑州450003 鹤壁市气象局鹤壁458000 国家气象中心北京100081

倒伏是影响夏玉米高产稳产的重要灾害因素,为研究不同阶段和类型倒伏对夏玉米籽粒灌浆及产量的影响,本研究选取‘郑单1002’(稀植大穗型)和‘豫单9553’(密植小穗型)2个品种,在4个关键生育阶段[大喇叭口期(E1)、花期(E2)、籽粒建成期(E3... 详细信息

倒伏是影响夏玉米高产稳产的重要灾害因素,为研究不同阶段和类型倒伏对夏玉米籽粒灌浆及产量的影响,本研究选取‘郑单1002’(稀植大穗型)和‘豫单9553’(密植小穗型)2个品种,在4个关键生育阶段[大喇叭口期(E1)、花期(E2)、籽粒建成期(E3)和灌浆中期(E4)]设定3种倒伏类型[轻度根倒伏(EQ)、重度根倒伏(EZ)和茎折倒伏(EJ)]的田间控制试验,利用Logistics曲线模拟了籽粒灌浆动态,分析倒伏后籽粒灌浆的速增期、渐增期、缓增期的持续时间及灌浆速率等参数的变化,定量评估不同倒伏处理的产量灾损。结果表明:Logistics曲线模拟夏玉米籽粒灌浆动态的决定系数均在0.98以上,拟合效果较好。籽粒灌浆模拟参数显示,在E3和E4阶段倒伏处理后,理论最大百粒重(K)显著降低,且‘郑单1002’的K值降幅高于‘豫单9553’。其中E3阶段倒伏K值显著下降8.8%~16.5%(EZ)和15.4%~22.3%(EJ),E4阶段倒伏K值显著下降6.0%~16.0%(EZ)和14.9%~18.8%(EJ)。除第一阶段外,倒伏发生后平均灌浆速率(Gavg)、最大灌浆速率(G_(max))以及灌浆速率最大时的籽粒质量(W_(max))均受到显著影响,两个品种平均灌浆速率E2阶段下降10.5%~11.8%(EZ)和12.4%~14.6%(EJ),E3阶段下降18.0%~18.1%(EZ)和17.6%~21.2%(EJ),E4阶段下降13.6%~16.6%(EZ)和14.1%~23.0%(EJ)。各阶段倒伏处理后,2个品种的3个灌浆时期的持续时间与对照差异均不显著,但灌浆速率下降明显,且差异主要体现在速增期和缓增期。E1阶段EJ处理后的速增期和缓增期的灌浆速率显著下降,E2、E3和E4阶段的EJ和EZ倒伏处理的速增期和缓增期的灌浆速率均显著下降。各阶段EQ倒伏对籽粒灌浆影响均不显著。分析倒伏后夏玉米产量变化,E2、E3和E4阶段对产量影响大,平均减产18.2%~21.1%(‘郑单1002’)和21.1%~24.0%(‘豫单9553’),其中EJ倒伏的减产幅度最高,其次是EZ倒伏,从总体产量水平来看倒伏对‘豫单9553’的产量影响较‘郑单1002’更大。综上所述,夏玉米生长中后期发生倒伏显著降低籽粒灌浆速率,且主要影响速增期和缓增期的灌浆速率,倒伏显著降低产量,特别是对密植小穗型品种‘豫单9553’的产量影响更大。

关键词：倒伏籽粒灌浆 Logistics模拟夏玉米

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大气CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮水平对稻田CH4排放的影响

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生态与农村环境学报 2024年第2期40卷 205-212页

作者：武熳秋商东耀帅斯樑曹琰梅柯浩楠胡正华李琪南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044 河南省气象科学研究所/中国气象局农业气象保障与应用技术重点实验室河南郑州450003

为探究大气CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮水平对稻田CH_(4)排放的影响,基于CO_(2)浓度自动调控平台开展水稻试验,以“南粳9108”为试验品种,采用静态箱-气相色谱法测定CH_(4)通量。在背景大气CO_(2)浓度(CK)的基础上,设置CO_(2)浓度缓... 详细信息

为探究大气CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮水平对稻田CH_(4)排放的影响,基于CO_(2)浓度自动调控平台开展水稻试验,以“南粳9108”为试验品种,采用静态箱-气相色谱法测定CH_(4)通量。在背景大气CO_(2)浓度(CK)的基础上,设置CO_(2)浓度缓增(C_(1)处理,从2016年开始逐年增加40μmol·mol^(-1),至2018年增加120μmol·mol^(-1))和骤增(C_(2)处理,CO_(2)浓度每年均增加200μmol·mol^(-1))处理;在常规施氮量(N 1处理,25 g·m^(-2))的基础上设置氮肥减施处理(N_(2)处理,15 g·m^(-2))。结果表明,CO_(2)浓度缓增、骤增和不同施氮量均没有改变稻田CH_(4)通量的季节变化规律,总体上呈现先增加后减小的趋势。在整个生育期,CO_(2)浓度缓增、骤增对稻田单位产量CH_(4)排放量无显著影响。在C_(2)条件下,与N 1处理相比,N_(2)处理水稻产量显著降低45.2%(P=0.037),同时稻田单位产量CH_(4)排放量显著增加63.3%(P=0.008)。综上所述,随着CO_(2)浓度升高,氮肥减施至15 g·m^(-2)会减少水稻产量,同时增加稻田单位产量CH_(4)排放。

关键词：水稻 CO_(2)浓度氮肥 CH_(4)排放

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河南省夏花生生产潜力时空变化特征及提升

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生态学杂志 2025年第1期44卷 113-121页

作者：郭康军李春艳张溪荷李彤霄余卫东中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 东北农业大学农学院哈尔滨150030 鹿邑县气象局河南鹿邑477251

为了合理利用气候资源,明确河南省夏花生生产潜力、产量差和主要限制因子,本文利用河南省112个测站1991-2020年气象资料和2011-2020年正阳县气象局夏花生实际测产数据,采用气候因子逐步订正法,计算了1991-2020年河南省夏花生光合、光温... 详细信息

为了合理利用气候资源,明确河南省夏花生生产潜力、产量差和主要限制因子,本文利用河南省112个测站1991-2020年气象资料和2011-2020年正阳县气象局夏花生实际测产数据,采用气候因子逐步订正法,计算了1991-2020年河南省夏花生光合、光温和气候生产潜力,分析了光合与光温生产潜力、光温与气候生产潜力、气候生产潜力与实际产量3种产量差的变化特征,并基于DNDC模型探索了缩小夏花生产量差的措施。结果表明:1991-2020年河南省夏花生光合生产潜力均值为15821.4 kg·hm^(-2),年际间呈显著下降的变化趋势,空间分布整体呈由东北向西南的递减趋势;光温生产潜力均值为13206.2 kg·hm^(-2),空间分布整体呈由东向西逐渐递减趋势;气候生产潜力均值为10135.9 kg·hm^(-2),空间分布整体呈由东向西、由南向北逐渐递减趋势;整体来说,水分对河南省夏花生产量的限制较温度更为显著;1991-2020年河南省夏花生光合与光温生产潜力差值及气候生产潜力和实际产量差值分别为2615.2和6465.5 kg·hm^(-2),且年际间均呈显著下降趋势,光合与光温生产潜力差值空间分布整体呈由西向东递减趋势;光温与气候生产潜力差值空间分布整体呈由北向南递减趋势;DNDC模型对正阳县夏花生产量有较好的模拟效果。以正阳县2013年为例,夏花生产量与荚果期灌溉量、播期之间均呈现先增加后减少的抛物线的关系,灌溉量为19.1 mm时及播期推迟6 d产量最佳。

关键词：夏花生生产潜力产量差 DNDC模型

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河南省冬小麦主要籽粒品质对气象因子的响应

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麦类作物学报 2024年第10期44卷 1324-1333页

作者：商东耀成林马青荣李筱涵薛昌颖中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室河南郑州450003 河南省气象科学研究所河南郑州450003

为了解河南省小麦品质与气象条件的关系,利用2017—2019年河南省72个县(区)强筋和非强筋小麦品种的287份小麦样品品质测定资料、对应年份逐旬气象因子和小麦生育期观测数据,通过Pearson相关分析、线性相关、二次曲线相关和逐步回归等方... 详细信息

为了解河南省小麦品质与气象条件的关系,利用2017—2019年河南省72个县(区)强筋和非强筋小麦品种的287份小麦样品品质测定资料、对应年份逐旬气象因子和小麦生育期观测数据,通过Pearson相关分析、线性相关、二次曲线相关和逐步回归等方法,分析了气象因子对小麦主要籽粒品质形成的影响,构建了籽粒粗蛋白含量预报模型,探寻影响河南省强筋和非强筋小麦主要品质指标的关键气象因子。结果表明,河南省强筋小麦粗蛋白、湿面筋含量和降落值都高于非强筋小麦。两类筋型小麦降落值与拔节期以后的温度、日照时数和气温日较差关系密切,其中非强筋小麦降落值与气象因子的关联度较高。籽粒湿面筋含量与气温日较差密切相关,不同筋型小麦湿面筋含量对四月份部分气象因子的响应存在显著差异。从小麦籽粒粗蛋白含量预估模型可知,两类小麦粗蛋白含量均受气象条件的影响,但影响因子有所不同,非强筋小麦粗蛋白含量预估模型较为复杂。

关键词：河南冬小麦籽粒品质气象因子

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河南强筋小麦种植品质达标的关键气象因子分析

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中国农业气象 2023年第1期44卷 47-57页

作者：成林申晓晴韩耀杰郭康军中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 周口市气象局周口466000

为提高优质小麦气象服务针对性,根据2017-2019年河南省72个县(区)6个强筋、中强筋小麦品种的287份小麦样品品质测定资料、对应气象因子和小麦发育期观测资料,利用Pearson相关分析、LSD多重比较和敏感系数等方法,明确了影响河南省强筋小... 详细信息

为提高优质小麦气象服务针对性,根据2017-2019年河南省72个县(区)6个强筋、中强筋小麦品种的287份小麦样品品质测定资料、对应气象因子和小麦发育期观测资料,利用Pearson相关分析、LSD多重比较和敏感系数等方法,明确了影响河南省强筋小麦种植品质的关键气象因子。结果表明:除豫南南部和豫西地区外,河南省大部分地区适宜发展优质强筋小麦。硬度指数、粗蛋白质等6项品质指标不同程度受拔节后气象条件影响,其中拔节-抽穗期和成熟-收获期的气温和日照时数对大部分品质指标影响显著,开花-灌浆期气温和日照时数主要影响硬度指数、沉淀值和吸水量,成熟-收获期降水量对面粉吸水量有负影响。比较敏感系数SV((i))的绝对值,沉淀值对拔节-抽穗期平均最高气温最敏感,SV((i))达0.7954。不同生育期影响强筋小麦种植品质达标的关键气象因子分别为:拔节-抽穗期平均最高气温、空气相对湿度和日照时数,开花-灌浆期空气相对湿度,以及成熟-收获期平均气温。研究结果说明影响河南省强筋小麦种植品质最重要的气象因子为气温。

关键词：强筋小麦敏感系数沉淀值拔节-抽穗期平均最高气温

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夏玉米农田生态系统碳源汇特征及其气候影响

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生态学杂志 2024年第10期43卷 3121-3131页

作者：彭记永张溪荷王冰余卫东安阳国家气候观象台河南安阳455000 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 济源市气象局河南济源459000 河南省郑州农业气象野外科学观测研究站郑州450003 中国气象局郑州农业气象野外科学试验基地郑州450003

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,玉米是我国种植面积和产量最大的粮食作物。在气候变化背景下,准确评价夏玉米农田生态系统的碳源汇特征,对提高农田生态系统固碳能力具有重要意义。利用1991—2022年郑州国家基本气象站气象... 详细信息

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,玉米是我国种植面积和产量最大的粮食作物。在气候变化背景下,准确评价夏玉米农田生态系统的碳源汇特征,对提高农田生态系统固碳能力具有重要意义。利用1991—2022年郑州国家基本气象站气象数据和2008—2022年郑州农业气象试验站夏玉米农田生态系统CO_(2)通量数据、气象观测数据及夏玉米生物量和产量数据,分析了郑州站气候变化特征以及夏玉米农田生态系统CO_(2)通量变化规律,明确了夏玉米农田生态系统碳源汇特征。结果表明:夏玉米农田生态系统CO_(2)通量具有明显的日变化和季节变化特征,除6月份为碳源外,7—9月份均为碳汇。不同气候年型下,夏玉米农田生态系统碳通量具有一定的差异,总初级生产力(gross primary productivity, GPP)多年平均值为1197.5±129.9 g C·m^(-2)·a^(-1);生态系统呼吸(Reco)多年平均值为711.2±129.9 g C·m^(-2)·a^(-1)。不计算收获后的籽粒,夏玉米农田整体表现为CO_(2)的汇,净生态系统碳交换量(net ecosystem exchange, NEE)多年平均值为-342.8±52.3 g C·m^(-2)·a^(-1)。籽粒收获移出农田后,根据理论产量计算,夏玉米农田表现为弱的碳汇,净生物群系生产力(net biome productivity, NBP)为-41.3 g C·m^(-2)·a^(-1)(占NEE的12.0%);根据实际产量计算,夏玉米农田在籽粒收获后表现为较强的碳汇,NBP为-105.9 g C·m^(-2)·a^(-1)(占NEE的30.9%)。郑州站气候呈现暖干化变化趋势,气温和降水对夏玉米农田生态系统碳通量无显著影响,日照时数对夏玉米农田生态系统GPP影响显著(P<0.05),并通过GPP对净生态系统生产力(net ecosystem productivity, NEP)和Reco产生间接影响(P<0.05)。夏玉米生长季,日照时数增加15.6 h·a^(-1),GPP增加19.4 g C·m^(-2)·a^(-1),NEP增加6.6 g C·m^(-2)·a^(-1),表明夏玉米农田生态系统具有较大的固碳潜力。

关键词：气候变化夏玉米农田生态系统碳源/汇净生态系统碳交换量碳达峰碳中和

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发育模式的理论改进与检验——以中国玉米为例

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气象学报 2025年第1期83卷 156-167页

作者：邬定荣王春乙高静王培娟霍治国姬兴杰中国气象科学研究院沈阳农业与生态气象研究院(沈阳分院) 北京100081 国家气象信息中心北京100081 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点实验室/河南省气象科学研究所郑州450003

基于逆境生物学和表观遗传学取得的进展,将现有只考虑发育速率对环境响应机制的发育模式理论框架修改为考虑响应、适应与记忆机制的框架并进行验证。以适应机制为例,选择发育阶段始期的日序(DOY)作为表征适应性的因子,并与线性温度响应... 详细信息

基于逆境生物学和表观遗传学取得的进展,将现有只考虑发育速率对环境响应机制的发育模式理论框架修改为考虑响应、适应与记忆机制的框架并进行验证。以适应机制为例,选择发育阶段始期的日序(DOY)作为表征适应性的因子,并与线性温度响应函数结合,构建了耦合响应与适应机制的发育模式—RAM。利用中国194个农业气象站玉米营养生长阶段(VGP)和生殖生长阶段(RGP)观测资料,验证了RAM模式的有效性。结果表明,DOY与发育速率普遍呈正相关,且所有站点两个发育阶段的DOY与温度的共线性均在可接受范围内。与线性关系相比,RAM模式在营奍生长(VGP)和生殖生长(RGP)阶段对观测数据的解释率分别提高0.213和0.274。与经过充分校正的双线性(WOFOST)和非线性(Gao)模式相比,参数率定数据RAM可将VGP的均方根误差(RMSE)分别减小0.4和0.4 d,RGP阶段分别减小1.6和0.7 d。检验数据RAM可将VGP的RMSE分别减小0.1和0.4 d,RGP阶段分别减小1.1和0.4 d。此外,RAM模式还具有参数少、参数化过程简单等优点。修改后的发育模式框架以较少的假设实现了更准确的模拟,具有较好的理论发展和实际应用前景。

关键词：积温理论响应与适应发育模式构建率定-检验

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