基于田间温度和台站温度的水稻高温热害评判研究

发布时间：2020-08-25 13:27

【摘要】：水稻是我国三大主粮之一,水稻种植最重要的生长时期主要集中在夏季,经常出现高温天气,为了及时判断稻田高温热害的发生状况,以利于及时采取应对措施以避免或减轻高温热害的损失,本文提出了用台站气温推算稻田温度的思路和方法。利用寿县气象站2016年7月-10月和2017年6月-9月台站气象数据和同步水稻田间温度数据,分析水稻田实测不同高度的温度变化规律,以及高温条件下不同处理对水稻的温度影响,通过多元回归分析分别建立昼夜时段台站与稻田冠层温度和红外温度的模拟关系式,选择最优推算方法,进行检验,并在当年的高温时段对推算方法进行了试用。同时下载水稻田两年试验期间内的MODIS过境遥感数据提取出地表LST温度,挑选出相应时段的地面红外温度数据建立模型关系式,进行地面红外温度的推算,同时提取出安徽省水稻种植区域进行水稻冠层红外温度的快速反演。主要研究结果如下:(1)水稻田实测冠层温度最大,红外温度和地面温度整体略低于冠层温度,与其温度差平均值约为0.9°C,地下土壤温度最低,比起其他高度温度的波动范围显著降低,与水稻冠层温度差均值约为3-4°C。(2)在高温条件下对水稻进行喷淋灌水等降温处理能有效缓解水稻高温热害,其中喷水效果最好,其次为喷施叶肥,然后是灌水处理,均能降低水稻生长环境温度,缓解水稻高温,提高水稻产量。(3)利用经过S-G滤波的时间序列植被指数,提取出2016年安徽省的水稻种植区域为222.96万hm2,与统计年鉴数据对比整体偏差为1.58%,地面水稻红外温度与遥感地表LST温度相关系数达到0.8左右,可用来较好反演水稻红外温度。(4)稻田温度的推算分成昼夜时段模拟效果总体较好,在夜间用以台站温度和台站湿度作为自变量的二元线性模型推算稻田温度精度最高,在白天则是以台站温度作为自变量的幂函数模型推算温度效果最好,分别在两年高温时段对推算方法进行了试用,研究发现推算温度均比台站温度更接近稻田实测温度,依据推算温度判断的水稻高温热害情况也比利用台站温度的判断更符合稻田实际受害的情况。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511;S42
【图文】：

模型图,寿县,观象台,模型图

分为对照小区，喷肥小区（以喷水器均匀喷施浓度为０．２％的磷酸二氢逡逑钾叶面肥，每天上午十点及下午三点喷洒两次），喷水小区和灌水小区，每个小逡逑区设置三个重复，处理内容同２０１６年相同。田间测量温度装置如图２－２所示。逡逑观测塔逡逑图２－１寿县国家气候观象台模型图逡逑１０逡逑

模型图,试验设计,稻田,数据来源

折线图,台站,折线图,小区

３．１．３水稻田地面水层温度与台站温度变化分析逡逑２０１６年做ＣＫ处理的水稻试验田地面５ｃｍ和１０ｃｍ的气温与台站记录温度逡逑变化比较如图３－４所示，在水稻拔节孕穗，抽穗开花等重要生长发育时期，稻田逡逑地面的水层温度在白天要低于台站记录的空气温度，夜间略高于台站温度，尤其逡逑在高温天气出现时温差尤为明显；在水稻抽穗开花后至乳熟过程中高温天气逐渐逡逑减少，稻田中的地面气温无论白天黑夜都要小于空气温度，白天的温差要大于夜逡逑晚的温差，白天均温差约为４－５°Ｃ，夜间均温差约为２－３Ｔ＾ＣＫ稻田的地面５ｃｍ逡逑处温度最高值为３８．８４°Ｃ

【参考文献】