冬小麦冻害的动态化气温指标研究

发布时间：2020-05-13 10:13

【摘要】：全球气候变暖,极端气候事件和气候胁迫现象增多,为冬小麦的生产带来严重的威胁和挑战。冻害是影响冬小麦生产的主要气象灾害之一,建立科学合理的冬小麦冻害指标,进行冻害发生概率预报,可为冬小麦冻害的监测、预报、防御措施提供科学合理的依据,保障粮食的安全生产。利用1980-2007年河北省23个农业气象观测站冬小麦冻害记录(113条)、生育期逐日平均气温以及产量资料,采用案例分析法,根据冬小麦温度适应性和冻害效应,以动态、相对变化的原则,划分冻害发生时间和冻害类型,建立了分时段、分类型的冻害气温指标,确定指标算法及指标值。在此指标体系的基础上,建立了基于贝叶斯网络的冬小麦冻害发生的概率预报模型,以栾城为例对模型进行验证。主要结果如下:(1)冬小麦冻害发生时间划分为越冬前、越冬期和早春期三个时段;(2)依据剧烈降温强度、低温持续时间长度、前后气温变化程度,对每个时段划分的三种冻害类型分别为:越冬前剧烈降温型、积温不足型、前暖后冷型;越冬期骤然降温型、长寒型、冻融型;早春期温度骤降型、低温型、冻融型。(3)建立相应的动态化冻害气温指标分别为:当日气温与前5d日气温差(Tdrop5);越冬前积温与历年平均的比(ΣTV+);连续20天气温距平0的天数(DTa+),连续20天气温距平0的天数(DTa-);越冬期负积温与历年平均的比(ΣTV-),越冬期天数与历年平均的比(DWV),日均温距平0的天数与全越冬期的比(DVTa-);连续日均气温距平0的天数(DTa+),连续日均气温距平0的天数(DTa-)。并确定了每个时段冻害类型的指标值。(4)利用新搜集到的2013-2016年北方麦区冬小麦冻害实际记录对建立的指标进行检验,证明了这些指标具有可行性。(5)分析了河北省1980-2007年冬小麦冻害规律,共有16年发生冻害,20世纪80年代冻害发生率最高,冻害分散分布在大部分冬麦区;90年代减少;2000年以后有增加趋势,主要分布在河北省中南部地区。(6)根据冬小麦冻害动态化气温指标,建立了基于贝叶斯网络的冬小麦冻害预报模型。对栾城1981-2011年逐日平均气温进行分析,输入模型中,更新冻害指标变量状态,统计逐年冻害的发生次数,并计算了相应年份冬小麦的波动产量,将两者比较分析,结果表明:除了部分年份冻害发生总次数与波动产量关系复杂外,其它年份均呈明显的负相关关系,模型具有很好的应用效果。
【图文】：

6图 1 技术路线1.4 课题来源本课题来源于国家自然科学青年基金项目“经济快速发展地区土地利用变化对粮食供给功能影响机理与评价”（41401646）和河北省自然科学基金项目“河北省土地利用变化对粮食供给功能影响机理与评价”（D2015205154）（2015-2017）。

图 2 河北省冬小麦冻害数据来源的农业气象观测站点分布图2.2 研究方法2.2.1 冬小麦冻害发生时段依据不同时段冬小麦生长发育的状态和对温度的适应规律，以及低温导致的
【学位授予单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.11;S426

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本文编号：2661797