辽宁省不同熟期水稻品种搭配决策支持系统的构建

发布时间：2018-03-24 02:15

本文选题：决策支持系统　切入点：低温冷害　出处：《沈阳农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：极端气候灾害事件的发生严重影响着水稻生产。即使在全球气候变暖背景下,平均气候状况有所改善,但极端气象灾害事件的频发严重威胁着水稻的生产与安全。在东北地区水稻引种的可行性研究中,往往将平均热量状况作为主要考虑因素,却忽略了极端气象灾害事件的频发对农业生产造成的严重影响与灾害,这使得东北地区偏晚熟水稻品种更容易遭受低温冷害的侵袭。同时,在水稻生产应对全球气候变化的适应性策略的研究中,一般热量条件与水稻产量存在如下关系:热量条件越好,偏晚熟水稻品种一般高产,但不耐低温;而热量条件较差时,偏早熟水稻品种产量较低,但耐低温;在全球气候变暖的背景下,低温冷害虽因温度状况的改善而减少,但由于过多引种偏晚熟水稻品种,反而大大增加了水稻遭受低温冷害的风险。因此,为了规避水稻遭受低温冷害的风险,研究不同熟期水稻品种搭配决策的适应性措施显得尤为重要,为粮食的安全生产提供保障。本研究基于农业气候相似性原理,采用时空置换技术,以辽宁省内8个地区(沈阳、盘锦、鞍山、辽阳、锦州、丹东、朝阳、阜新地区)的水稻产量历史数据作为当前气候条件下种植的偏早熟、中熟和偏晚熟水稻的代表品种,采用Visual Basic系统开发平台和Access数据库系统构建辽宁省不同熟期水稻品种搭配决策支持系统,分析评价未来近10a内气候背景变化条件下辽宁省不同熟期水稻品种搭配的适应性策略。研究结果如下:1.本研究以辽宁省9个地区17个站点62年的水稻历史产量数据为基础,分析评价了 HP滤波法、指数平滑法以及Logistic方法分离水稻的趋势产量气象产量序列的合理性,结果发现:辽宁省水稻趋势产量的拟合以应用HP滤波法最优,指数平滑法次之,而Logistic方法由于无法真实地反映社会发展的实际状况且分离得到的气象产量区域一致性较差等原因,不适合于辽宁省水稻趋势产量的拟合。2.基于气候相似性原理为所选预测区分别选取两个参照区域,并对辽宁省各预测区≥10℃活动积温和年平均温度趋势进行分析比较。结果发现:1)辽宁省1961—2010年间年平均气温的气候倾向率为0.312℃/10a,且辽宁省1961—2010年各预测区年平均温度在7.08～9.71℃之间。辽宁省各地区的农业气候相似距离均在0.35左右,其气候相似程度较高,各预测区与参照区间适宜引种,为本研究的时空置换技术提供基本理论依据与理论支撑;2)在未来气候条件变化下,对于辽宁省水稻的活动积温状况而言,每10a的≥10℃活动积温将平均增加约62.91℃。虽然在全球气候变暖的大背景下,温度状况得到改善,但进入2000年以后,因气候波动较大,辽宁省内各地区≥10℃活动积温呈明显下降趋势(沈阳、锦州、阜新地区通过0.05的显著性水平)。3.本研究以辽宁省鞍山、丹东、锦州地区为例,在不同熟期水稻品种搭配决策支持系统的实现中发现:在未来1Oa内,鞍山地区偏早熟、中熟和偏晚熟水稻品种(在保证率为85%的情况下)的最适搭配种植面积百分比分别约为74%、6%、20%;丹东地区偏早熟、中熟和偏晚熟水稻品种(在保证率为85%的情况下)的最适搭配种植面积百分比分别约为83%、12%、5%;锦州地区偏早熟、中熟和偏晚熟水稻品种(在保证率为85%的情况下)的最适搭配种植面积百分比分别约为15%、62%、23%,且未来10a内在85%保证率下,鞍山、丹东和锦州地区不同熟期水稻品种搭配比例下的期望产量分别在 9178～9827kg/hm2、7101～7282kg/hm2、8621～9289kg/hm2之间。4.针对未来气候条件变化下水稻受低温冷害影响所面临的减产问题,本研究采用可视化系统开发平台Visual Basic和数据库Access构建不同熟期水稻品种搭配决策支持系统。系统中包含决策与预测功能,能够满足用户制定未来不同气候背景条件下水稻种植的适应性策略的基本需求。
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【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S511

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