检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农业气象 2023年第1期44卷 36-46页

作者：朱永昶刘布春刘园 SHIRAZI zeeshan-sana 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业农村部农业环境重点实验室北京100081 中国气象局气象发展与规划院北京100081

基于1981-2020年内蒙古自治区农业气象灾害灾情及该地区粮食作物播种面积和产量数据,构建灾情-粮食作物产量评估模型,并对该模型进行验证,以此估算该地区粮食作物因灾减产量。结果表明:(1)1981-2020年内蒙古自治区粮食作物播种面积、总... 详细信息

基于1981-2020年内蒙古自治区农业气象灾害灾情及该地区粮食作物播种面积和产量数据,构建灾情-粮食作物产量评估模型,并对该模型进行验证,以此估算该地区粮食作物因灾减产量。结果表明:(1)1981-2020年内蒙古自治区粮食作物播种面积、总产和单产均呈显著上升趋势,增速分别为74.48×10^(3)hm2·a^(-1)、78.85×10^(4)t·a^(-1)和100.97kg·hm^(-2)·a^(-1)。(2)1981-2020年内蒙古农业气象灾害受灾、成灾面积均呈先上升后下降趋势,同期全国农业气象灾害成灾和受灾面积亦呈先上升后下降趋势。(3)干旱是该地区最主要的农业气象灾害,其受灾和成灾面积分别占历年各灾种的总受灾和成灾面积的64.10%和62.45%。灰色关联度分析表明,在受灾率和成灾率水平上干旱是与粮食单产关联度最高的农业气象灾害,在绝收率水平上风雹与粮食单产关联度最高。(4)构建的灾情-粮食作物产量评估模型模拟准确率较高,其模拟粮食产量与实际粮食产量呈极显著相关(R2=0.99,P<0.01),历年模拟平均相对误差为0.20%,翌年试报相对误差为2.49%。(5)1981-2020年内蒙古自治区粮食因灾损失率呈极显著下降趋势(R^(2)=0.77,P<0.01),降速为0.48个百分点·a^(-1),平均因灾损失率为14.79%,68.42%的年份粮食单产因灾损失率高于10%。综上分析,基于1981-2020年统计数据构建的内蒙古自治区灾情-粮食作物产量评估模型可以较好地模拟和预测粮食作物产量、评估粮食产量因灾损失,从而满足农业气象业务和服务的需要。

关键词：粮食安全农业气象灾害灾情因灾损失评估模型

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利用AquaCrop模型模拟旱作覆膜春玉米耗水和产量

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灌溉排水学报 2015年第6期34卷 54-61页

作者：刘琦龚道枝郝卫平王罕博高翔梅旭荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

为检验AquaCrop模型在晋中地区作物生产力模拟效果，于2011-2013年在农业部寿阳旱作农业与环境野外科学观测试验站进行了覆膜和露地春玉米种植对比试验。首先，利用2013年大田数据对模型进行参数校正和率定，使产量、地上生物量模拟值... 详细信息

为检验AquaCrop模型在晋中地区作物生产力模拟效果，于2011-2013年在农业部寿阳旱作农业与环境野外科学观测试验站进行了覆膜和露地春玉米种植对比试验。首先，利用2013年大田数据对模型进行参数校正和率定，使产量、地上生物量模拟值与实测值的相对误差均在5％以内；然后，利用20112012年大田数据验证模型；最后，对模型参数进行敏感性分析。结果表明，AquaCrop模型能较好地模拟0～120cm土壤含水率、农田蒸散和冠层覆盖度（CC）的动态变化，其模拟值和实测值间相关的决定系数（R2）分别高于0．86、0．86和0．96，均方根误差值（RMSE）分别小于0．92％、0．88mm／d和9．78％，模型性能指数（EF）分别在0．51～0．86、0．43～0．76和0．92～0．99之间。不同处理的最终生物量和经济产量模拟值与实测值的相对误差分别为2．83％～4．42％和3．13％～9．58％。模型敏感分析显示，达到最大冠层覆盖度CCx时间、冠层衰老时间、开花日期、凋萎系数、田间持水率和土壤初始含水率为敏感参数，相对敏感度在0．13～0．58之间变化。该模型能较好地模拟寿阳地区旱作覆膜春玉米的耗水、生长和产量形成过程。

关键词： AquaCrop模型春玉米产量蒸发蒸腾敏感性分析

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华北平原不同种植模式作物耗水监测与特点分析

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水资源与水工程学报 2023年第5期34卷 215-224页

作者：蒋柯南龚道枝李晓婕毛丽丽韩卫华赵瑞平陈佩中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业农村部旱作节水农业重点实验室北京100081

为探究华北平原不同种植模式的作物耗水与生产能力以评价其缓解地下水超采的潜力,于2021—2022年在中国农业科学院北京市顺义试验站进行了冬小麦-夏玉米、冬小麦-夏大豆和冬小麦-夏休闲3种种植模式的对比试验。利用大型称重式蒸渗仪监... 详细信息

为探究华北平原不同种植模式的作物耗水与生产能力以评价其缓解地下水超采的潜力,于2021—2022年在中国农业科学院北京市顺义试验站进行了冬小麦-夏玉米、冬小麦-夏大豆和冬小麦-夏休闲3种种植模式的对比试验。利用大型称重式蒸渗仪监测各种植模式的蒸散、土壤储水和渗漏,使用FAO-56推荐的双作物系数法估算不同种植模式的蒸散量,同时分析了估算效果和蒸散与环境的响应特征,并比较不同种植模式的水分利用效率和产量、效益的相对关系。结果表明:3种种植模式的实测蒸散量与净辐射呈指数函数关系、与气温呈二次函数关系、与水汽压差呈线性函数关系,可以使用双作物系数法或非线性拟合公式较好地估算不同种植模式的蒸散量;冬小麦-夏玉米种植模式的产量、水分利用效率和经济效益最高,耗水量也最高,地下水净消耗量为197.52 mm,而冬小麦-夏休闲模式净地下水消耗量最小,比冬小麦-夏玉米模式低72.28%。未来需要结合华北平原不同区域可利用和开采的地表水、地下水资源量和土壤储水能力以及作物耗水量优化作物种植模式,以达到地下水的采补平衡。

关键词：种植模式作物耗水估算地下水超采大型称重式蒸渗仪华北平原

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用统计降尺度模型预测川中丘陵区参考作物蒸散量

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农业工程学报 2016年第S1期32卷 71-79页

作者：冯禹崔宁博龚道枝魏新平中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066

区域蒸散量(evapotranspiration)预测对精准灌溉预报与农田水分管理意义重大。该文利用川中丘陵区11个气象站点1961-2013年逐日气象资料,采用FAO-56 Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量(reference evapotranspiration,ET0),基于Hadley Centre Coupled Model version 3(HadCM3)的输出和统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)分别对A2(高温室气体排放)、B2(低温室气体排放)情景下川中丘陵区2014-2099年ET0进行预测,并使用Mann-Kendall检验和反距离加权插值法对1961-2099年ET0的时空演变特征进行分析。结果表明:基准期(1961-2010年)川中丘陵区ET0整体呈现明显下降趋势,空间上呈现出东北部、西北部和东南部相对较大、中部相对较小的差异;与基准期相比,A2、B2情景下未来2020 s(2011-2040年)、2050 s(2041-2070年)和2080 s(2071-2099年)川中丘陵区ET_0月和年均值都呈增大趋势;A2情景下3个时期ET0将分别增加7.9%、10.9%和16.7%,B2情景下ET_0将分别增加7.1%、4.9%和12.8%;A2、B2情景下3个时期川中丘陵区ET_0空间分布均呈现西北部和南部较大、中部较小的空间差异,且3个时期的ET0相对变化率显示中部及其偏北、偏南区域ET_0增幅相对较大,北部和南部增幅相对较小。因此,未来川中丘陵区ET0的上升可能导致水资源短缺与季节性干旱进一步加剧。该研究可为川中丘陵区水资源优化管理和灌溉制度制定提供科学参考。

关键词：气候变化蒸散模型预测 HadCM3 统计降尺度气候情景川中丘陵区

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基于MEA-BPNN的西北旱区参考作物蒸散量预报模型

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农业机械学报 2018年第8期49卷 228-236,307页

作者：崔宁博魏俊赵璐张青雯龚道枝王明田四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 中国气象局成都高原气象研究所成都610071

为有效提高西北旱区参考作物蒸散量(Reference crop evapotranspiration,ET0)预报精度,在西北旱区选择5个代表性气象站点,构建10种基于思维进化算法(Mind evolutionary algorithm,MEA)优化的误差反向传波神经网络(Back propagation neural network,BPNN)ET0预报模型,并将其与Hargreaves-Samani模型、Irmak模型和48-PM模型等3种在西北旱区ET0计算精度较高的模型进行比较。结果表明:在不同输入的情况下MEA-BPNN模型模拟精度具有相对较高水平,其中MEA-BPNN1(输入最高气温Tmax、最低气温Tmin、相对湿度RH、日照时数n和距地面2 m高处的风速u2)、MEA-BPNN2(输入Tmax、Tmin、n和u2)及MEA-BPNN3(输入Tmax、Tmin、RH和u2)模型的R2、NSE均大于0.96,RMSE、MAE也分别小于0.34、0.25 mm/d,以上3种MEA-BPNN模型的整体评价指标(Global performance indicator,GPI)排名分别为1、2、3;MEA-BPNN7(输入Tmax、Tmin和u2)的R2、NSE分别为0.966 2、0.962 2,RMSE、MAE分别为0.361 0、0.276 1 mm/d,模拟精度较高;MEA-BPNN模型可移植性的分析表明:MEA-BPNN模型在西北旱区具有较强的泛化能力,基于不同站点数据构建的预报模型也有较高精度;在相同输入情况下MEA-BPNN模型模拟精度均高于Hargreaves-Samani模型、Irmak模型和48-PM模型。因此,在气象资料缺乏情景下MEA-BPNN模型可作为西北旱区ET0计算的推荐模型,可为实时精准灌溉预报的实现提供科学依据。

关键词：参考作物蒸散量预报模型思维进化神经网络西北旱区可移植性

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基于农业灾情的东北粮食产量估算模型及灾损分析

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中国农业气象 2013年第6期34卷 720-726页

作者：王健刘布春刘园杨晓娟白薇中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室北京100081 北京市延庆县气象局北京102100

利用1981-2010年东北三省农业灾情统计数据和粮食产量数据,应用多元回归方法分析粮食气候减产量与灾情的关系,并构建基于灾情数据的粮食产量估算模型;在粮食因灾减产量估算的基础上,应用灰色关联法评价干旱、洪涝、低温和风雹4种灾害在... 详细信息

利用1981-2010年东北三省农业灾情统计数据和粮食产量数据,应用多元回归方法分析粮食气候减产量与灾情的关系,并构建基于灾情数据的粮食产量估算模型;在粮食因灾减产量估算的基础上,应用灰色关联法评价干旱、洪涝、低温和风雹4种灾害在受灾率、成灾率及绝收率水平上对粮食减产量的影响。结果表明,东北三省粮食气候减产量与农业灾情统计数据存在极显著(P<0.01)相关关系,回归模型决定系数(R2)分别为0.76(黑龙江省)、0.78(吉林省)和0.87(辽宁省),各模型估算的粮食产量模拟值与实际值间的平均相对误差分别为-0.06%、-0.32%和-0.20%。可见在气象灾害发生时历史农业灾情统计资料对区域粮食灾损量和粮食产量具有较强的指示作用,能为以粮食作物为主的地区提供可靠的粮食产量估算和农业气象灾害评价依据。对粮食因灾减产量与灾情的灰色关联度的分析表明,在受灾水平上,干旱的关联度在三省均为最高;在成灾、绝收水平上,风雹的关联度均位列第1;低温灾害在受灾、成灾和绝收水平上的关联度都不是最高的。由此可见,造成东北三省粮食减产的主要气象灾害是以程度轻、范围广的干旱及程度重、局地性强的风雹为主,而东北地区作为气候变暖趋势最明显的地区之一,低温不再是当地首要的农业气象灾害。

关键词：农业气象灾害粮食气候减产量粮食因灾减产量估算模型

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黑龙江大豆种植格局及相应保险费率厘定变化分析

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大豆科学 2015年第3期34卷 507-511页

作者：杨晓娟刘园白薇刘布春中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室北京100081

在黑龙江大豆种植面积锐减和自然灾害加重的背景下,掌握大豆种植格局和相应的纯费率对制定大豆种植政策和保险政策,保障大豆粮食安全有重要意义。本研究依据1993~2012年黑龙江13个地市和农垦总局（ARB）20年的播种面积和产量数据,运用... 详细信息

在黑龙江大豆种植面积锐减和自然灾害加重的背景下,掌握大豆种植格局和相应的纯费率对制定大豆种植政策和保险政策,保障大豆粮食安全有重要意义。本研究依据1993~2012年黑龙江13个地市和农垦总局（ARB）20年的播种面积和产量数据,运用统计学和单产分布模拟推导法分析了黑龙江播种面积和分布格局变化,并厘定了相应的大豆保险纯费率。结果表明：黑龙江大豆播种面积在2009年达到最大,随后逐年锐减,2012年为260万hm2,仅为2009的53.5%。2012年,齐齐哈尔、黑河和农垦总局为黑龙江大豆三大种植区,占全省的56.85%,费率分别为6.52%、3.96%和2.29%,全省13个地市和农垦总局的费率范围是2.29%~8.79%,平均值为5.06%。齐齐哈尔种植规模大,费率相对较高,在灾害防御投入、财政补贴等方面宜优先考虑。

关键词：种植面积单产分布模型费率

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基于多因素模型重构陕西苹果主要物候数据序列

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中国农业气象 2022年第9期43卷 732-748页

作者：张晓男刘布春刘园贺金娜刘珊珊中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室北京100081 沈阳农业大学农学院沈阳110161 抚顺市气象局抚顺113006

苹果生长发育受气象因素影响较大,陕西高低温灾害发生频率的增加对苹果的产量和品质有很大影响。物候期的确定是指导果业生产、进行灾害风险管理的重要依据。目前,物候期观测数据十分匮乏,通过构建物候模型可对历史物候期进行重构。在... 详细信息

苹果生长发育受气象因素影响较大,陕西高低温灾害发生频率的增加对苹果的产量和品质有很大影响。物候期的确定是指导果业生产、进行灾害风险管理的重要依据。目前,物候期观测数据十分匮乏,通过构建物候模型可对历史物候期进行重构。在陕西的四个果区,分别选取物候资料记录相对全面的两个代表站点,礼泉和凤翔(关中果区)、旬邑和长武(渭北西部果区)、铜川和白水(渭北东部果区)、延长和洛川(延安果区)。在各果区的两个代表站点中,选取历史物候期记录时间序列更长的站点,利用SPSS软件对该站点物候期日序与所选气象指标进行逐步回归分析,建立多个单项或多项物候期预测模型,再通过回代检验和预测检验两种方法选取最优模型。采用平均绝对误差(MAE)、物候期模拟值与实际值相差0~3d的相对准确率(RA)评估检验结果,并选择最优模型。结果表明:(1)萌芽期模型MAE为0.8~2.4d,RA为84.6%~100%;花期模型MAE为2.5~3.4d,RA为55.6%~75%;果实发育期模型MAE为0.9~2.8d,RA为63.2%~100%;成熟期模型MAE为2.2~3.2d,RA为69.2%~72.2%;模型模拟效果由好到差依次为萌芽期、果实发育期、成熟期和花期。(2)重构1981-2019年延安果区、渭北东部果区、渭北西部果区和关中果区苹果萌芽期年日序分别为72-98、70-88、73-98和71-85,花期年日序分别为102-116、86-107、100-125和84-115;1981-2019年延安果区、渭北东部果区和关中果区苹果果实发育期年日序分别为114-122、89-118和87-117,成熟期年日序为260-301、276-297和224-348。(3)重构物候期的空间分布,1981-2019年延安果区和渭北东部果区萌芽期由东南向西北逐渐推迟,关中果区和渭北西部果区自西向东推迟;花期整体自南向北越来越晚;果实发育期从南向北逐步推迟;延安果区和渭北东部果区成熟期从东向西逐步推迟,关中果区和渭北西部果区自西向东逐步推迟。本研究构建的物候模型的模拟效果总体较好,所重构的苹果物候期数据序列可为苹果生产管理和灾害风险防范提供基础性支撑,对果树物候期模型的研发具有借鉴意义。

关键词：陕西苹果萌芽期花期果实发育期成熟期物候模型

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黄淮海地区冬小麦关键生育期不同灌溉水平对产量影响的模拟

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作物学报 2014年第8期40卷 1485-1492页

作者：徐建文梅旭荣居辉李迎春刘勤杨建莹中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 大连市气象局辽宁大连116001 农业部农业环境重点实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

研究黄淮海地区不同灌溉水平下冬小麦产量的变化规律,对于识别干旱对冬小麦产量的影响和制定合理的节水灌溉措施具有指导意义。基于DSSAT作物模型,参考各生育阶段的水分亏缺量以及当地的灌溉习惯,制定模型输入的不同处理的灌溉量,模拟... 详细信息

研究黄淮海地区不同灌溉水平下冬小麦产量的变化规律,对于识别干旱对冬小麦产量的影响和制定合理的节水灌溉措施具有指导意义。基于DSSAT作物模型,参考各生育阶段的水分亏缺量以及当地的灌溉习惯,制定模型输入的不同处理的灌溉量,模拟分析近30年黄淮海灌溉冬麦区4个典型站点冬小麦关键生育期不同灌溉水平下,产量及产量构成的相对变化规律,并且以典型处理为例,探讨2个关键生育阶段减产的累积概率。结果表明,拔节至抽穗期的水分胁迫对冬小麦的产量影响最大,产量相对变化主要由水分胁迫引起单位面积粒数的相对变化引起。在重度干旱条件下,拔节至抽穗期胁迫造成中等程度减产概率约为灌浆期胁迫的2倍(山东兖州点除外);在河北石家庄和天津点,轻度和重度减产主要由拔节至抽穗期胁迫引起,而在山东兖州和河南新乡点,拔节至抽穗期及灌浆期胁迫造成轻度减产概率差别不大,但灌浆期重度干旱导致一定概率的重度减产。因此,在黄淮海冬小麦灌区偏南部,不但要加强拔节至抽穗期的灌溉措施,还应该注重灌浆期的干旱风险。

关键词：冬小麦生育期灌溉产量 DSSAT作物模型黄淮海地区

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两种水分条件下夏玉米叶片气孔行为对光质的瞬时响应

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中国农业气象 2017年第2期38卷 113-120页

作者：李沅媛龚道枝严为光唐大华梅旭荣张文英中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 河北省农林科学院旱作农业研究所衡水053000

在灌水和不灌水(整个生长期不灌溉)两种水分条件下,利用LI-6400便携式光合测定仪,测定3个主要生育期(拔节期、抽雄期和灌浆期选择典型日)夏玉米(郑单958)第一个功能叶片的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)指标,据此计算叶片... 详细信息

在灌水和不灌水(整个生长期不灌溉)两种水分条件下,利用LI-6400便携式光合测定仪,测定3个主要生育期(拔节期、抽雄期和灌浆期选择典型日)夏玉米(郑单958)第一个功能叶片的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)指标,据此计算叶片的瞬时水分利用效率(WUE),测定时设定了5种比例的红蓝光组合(即B/(R+B)分别为0、25%、50%、75%和100%),以对比分析不同红蓝光比对玉米叶片气孔行为的瞬时影响。结果表明:与不灌水相比,灌水处理的叶片平均Gs、Pn和Tr在抽雄期明显较高,但在拔节期和灌浆期差异不显著。不论何种水分处理,光合有效辐射为500μmol·m-2·s-1时,叶片Gs、Pn和Tr均表现为单色红光照射时最大,随着蓝光所占比例的增加,各指标均有不同程度的降低。从节水角度来看,高红光比例的光质有利于提高玉米叶片WUE。

关键词：水分胁迫红蓝光比玉米光合作用叶片水分利用效率

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