甜樱桃休眠期冻害预防及减灾措施

甜樱桃休眠期冻害对露地甜樱桃树体安全越冬影响较大,不仅影响翌年产量,同时影响移栽成活率。本文介绍了休眠期甜樱桃树体冻害特征,并从选址、设置风障、肥水管理、砧木品种、培土覆盖、防冻水等方面提出防范技术,从发芽前浇水、推迟修剪、疏花疏果、加强营养、病虫害防控等方面提出减灾技术。

榆林山地苹果花期低温冻害的类型及防御措施

苹果产业是榆林市依托的自然资源,也是经过数十年历史检验的主导优势产业,为全市农业产业结构调整、促进农民脱贫致富奔小康发挥了重要作用。坚持不懈抓好苹果产业,推动苹果产业高质量发展,防灾减灾尤为重要。探讨了榆林山地苹果低温冻害类型、苹果树冻害症状及受害程度,冻害发生前、低温来临时、灾情发生后防御和补救措施,为做好榆林山地苹果花期低温冻害防御工作提供借鉴。

6种温带树木的冻害疲劳及其与冻融栓塞和木质部解剖结构的关系

【目的】探究不同温带树木的冻害疲劳及其与冻融栓塞和木质部解剖结构的关系,提高对冬季植物水力学的认知,为温带和北方地区造林工作中选择适宜树种提供新的理论依据。【方法】以6种温带常见树种(元宝枫、I-101×84K杨、鹅掌楸、旱柳、白桦、法国梧桐)为试验材料,于冬季1月采集枝条,通过改进型的Cavitron冷冻离心机进行冻融处理,构建自然栓塞脆弱曲线(NVC)和冻害疲劳脆弱曲线(FFVC),计算2条脆弱曲线的栓塞面积(EA),评估冻害疲劳程度(DFF)。使用低压液流计测定自然导水率损失(NPLC),即冻融栓塞程度。测定木质部导管直径(D)、导管密度(VD)、导管占比(F)、导管连接度(FC)、木质部密度(WD)等解剖结构特征。【结果】经历冻融处理后,6种树种对木质部栓塞的抗性下降,发生冻害疲劳现象。与自然栓塞脆弱曲线的典型S形相比,各树种的冻害疲劳脆弱曲线均呈双S形。与NVC的栓塞面积相比,元宝枫FFVC的栓塞面积轻微减小,无显著差异;其他5种树种FFVC的栓塞面积显著下降。冻害疲劳程度表现出明显的物种差异,从大到小为I-101×84K杨>旱柳>法国梧桐>鹅掌楸>白桦>元宝枫。各树种的冻融栓塞程度与木质部解剖结构特征也存在显著差异。冻害疲劳程度与冻融栓塞程度显著正相关,仅与木质部解剖结构特征中的导管直径显著正相关。冻融栓塞程度与导管直径显著正相关。【结论】6种树种的冻害疲劳存在明显的种间差异。元宝枫对冻害疲劳具有很强的抗性,其疲劳程度最小,为“弹性树种”,其他5种树种对冻害疲劳具有较高的脆弱性,为“脆弱树种”。导管直径越大的树种,冻融栓塞程度越高,冻害疲劳程度越高。导管直径是决定树木冻融栓塞程度和冻害疲劳的关键结构特征。木质部导管窄小的树木对于冻融引起的栓塞和冻害疲劳具有较强的抵抗力,这将有利于其在温带和北方地区寒冷环境下的生存和分布。

低温冻害对农业的影响及气象服务应对策略

低温冻害作为一种极具破坏性的气象灾害,在农业生产系统中所产生的多方面影响日益显著。本文聚焦于冻害的发生机理以及其在农业领域的呈现形式,从定义和成因切入,剖析其主要类别与区域分布特点,并通过具体事例探讨冻害对作物生长周期、产量与品质、经济效益以及生态环境的深刻影响。基于此,提出具有针对性的应对策略,涵盖加强监测网络构建、优化气象服务传播方式、改进灾害预警机制、推广应急技术以及制定适应农业发展的系统规划。通过理论与实践的融合,为农业生产者和管理者提供科学的防灾理念与技术支撑,助力提升农业生产的气候适应能力。

南京地区油菜低温冻害发生及减灾技术

油菜是我国第一大油料作物,广泛种植于长江中下游地区。低温冻害是油菜种植过程中的主要气象灾害,对油菜的生长发育和产量造成严重影响,研究如何减轻或缓解低温冻害对油菜的影响是十分重要的。因此,就南京地区油菜冻害的发生特征进行了分析,提出了综合防范措施及补救措施,以期为南京地区的油菜种植提供一定的参考和指导。

湖南油茶冻害天气指数保险构建:以辰溪县为例

天气指数保险因其信息透明,赔付便捷,已成为农业气象灾害风险转移的重要手段之一。本研究以湖南辰溪县为例,基于2009-2020年逐日最低气温数据和油茶产量数据,选取油茶开花-幼果形成期(11月-翌年4月)极端最低气温Tc和<0℃负有效积温TT,确定油茶冻害指数并构建指数-灾损模型。采用Anderson-Darling检验获得油茶冻害风险的最优概率分布模型,确定不同减产率对应的纯费率以及赔付标准,利用2022年2月中国太平洋财产保险股份有限公司湖南分公司实际赔付情况进行验证。结果表明:油茶开花-幼果形成期11月-翌年4月<0℃负有效积温TT相较于Tc与油茶减产率的相关性更高,用于表征辰溪县油茶冻害气象指数;油茶冻害风险分布符合位置参数为2.537,尺度参数为0.323,阈值参数为−1.805的3参数对数Logistic分布;当赔付触发条件<0℃负有效积温为2.1~20.8℃·d时,纯费率厘定为0.85%~7.85%,各级减产率对应的赔付标准为3750~48750元·hm^(−2);计算后2022年2月辰溪县各油茶主产乡镇平均赔付额(5000元·hm^(−2))与中国太平洋财产保险股份有限公司湖南分公司实际赔付额(4954元·hm^(−2))基本吻合。在湖南油茶开花-幼果形成期冻害对油茶产量影响基础上设计的油茶冻害天气指数保险,可为湖南建立和完善油茶保险体系提供参考。

高寒地区铁路冻害研究分析

铁路冻害是影响铁路列车运行平顺性的重要季节性因素,主要表现在冬季温度降低导致的线路冻胀和春季温度升高导致的线路沉降,两种具体表现均引起线路高低起伏变化,加之在列车荷载的作用下,产生了翻浆冒泥、路基下沉、基床外挤、道碓陷槽等影响行车安全的重要病害,究其冻害产生的主要原因主要包括路基含水量、土质、温度、道床洁净度、力等方面。通过对太中银铁路陕北高寒地段的冻害分布数据、冻害观测数据、冻害形成规律等方面的分析研究,发现陕北地区黄土土质和当地的温度诱发该线路产生了严重季节性冻害,并判定其以路基冻害为主、道床冻害次之。针对太中银铁路陕北地段的冻害类型,分别阐述了冻害的预防改善措施和整治处理方法,并对可行性的理论方法进行相关说明。

2023年4月28—29日冻害对陇东苹果花期的影响分析

本研究以2023年4月28—29日陇东地区发生的苹果严重冻害事件为案例,旨在通过分析气象数据和苹果发育期资料,探讨不同品种和种植地域的苹果对低温冻害的敏感性及其影响因素。研究选取了庆城、合水、西峰、宁县、正宁、镇原、平凉等地区的国家级气象站1971—2023年的气温观测资料及1994—2023年西峰农业气象试验站的苹果发育期资料,采用统计学方法分析了不同品种、不同种植地域最低温度、低温持续时间与苹果花蕊受冻级别的相关性。结果表明,冻害对陇东苹果早熟品种嘎啦系、蜜脆、粉红女士,晚熟品种瑞阳、瑞雪、瑞香红等影响较小;对中熟品种富士系影响较大;苹果种植地域山地、平原较川地、塬畔严重;陇东苹果由于气候变暖原因花期提前,当温度降低到-2℃以下时,冻害程度会随着温度的降低和持续时间的增加而加重。在苹果花期,低温是影响冻害的主导因素,而最低温度和低温持续时间则是决定冻害程度的关键指标。如果温度持续低于苹果花期的耐受极限,那么冻害的发生和严重程度将随着低温的持续时间延长而增加,并通过实际灾情验证。本研究的结论对于优化苹果种植策略、改良品种选择、提高果业产值及振兴乡村经济具有重要意义。

临漳县小麦冻害预防及补救措施

临漳县农业基础好,具有种植小麦的优越自然条件,但是冬季冻害很大程度上影响着临漳县小麦安全生产。根据小麦受冻害的轻重程度不同,冻害可分为冬季冻害、早春冻害(倒春寒)和低温冻害,遇到冻害时,壮苗抗寒性能力较强,其受害程度往往低于旺苗和弱苗,因此,冬前要培肥地力、培育壮苗。

基于概率回归和信息扩散理论的南充晚熟柑橘低温冻害指标体系研究

低温冻害是南充市晚熟柑橘的主要灾害,本研究旨在建立一套低温冻害指标体系,以减少南充市晚熟柑橘因低温冻害而造成的损失。通过分析农业部门提供的冻害实验数据和历史灾情记录,并结合国家气象监测站的小时气温数据,在满足特定气候条件(冬季天空无云或少云,日温差大于等于8℃,最低气温小于等于3℃)的基础上,运用概率回归和信息扩散理论方法对低温冻害指标阈值进行研究。结果发现,两个实验果园中气象温度与实测温度的线性回归关系显著,且通过统计检验。具体为当气象温度为西充1.7℃和嘉陵2.6℃时,相应果园的实测温度将至-2℃,开始出现冻害现象。根据目前精细化天气预测能力,研究构建了一个基于两周滑动时段的复合指标阈值体系,该体系包括低温冻害日最长持续时间、总持续时间和总天数3个指标。通过对4个冻害样本的检验,结果显示冻害指标评级与实际观测到的冻害等级高度一致,证明了该冻害指标体系具有较好的实际应用价值。

高海拔严寒地区隧道冻害研究现状及展望

针对高海拔严寒地区隧道冻害问题,结合隧道冻害的相关研究,从冻害类型及原因分析、冻害机制、温度场、处置措施等4个方面的现状进行阐述和分析,对当前研究存在的不足和未来的发展方向进行探讨。主要成果为:1)通过对高海拔严寒地区隧道工程实例进行分析,总结4种冻害类型及4种冻害原因;2)基于含水风化层冻胀理论、整体性围岩冻胀理论、衬砌背后积水冻胀理论、裂隙水冻胀理论等4种冻胀理论,建立多年冻土区以整体性围岩冻胀理论为主、季冻区以裂隙水冻胀理论为主的多理论联合分析的方法;3)温度场研究方法分为现场监测、理论解析、模型试验、数值模拟等4种,其中现场监测是对洞内外温度进行监测,而理论分析、模型试验、数值模拟则是对监测结果进行验证分析;4)冻害处置措施有防排水措施、保温防寒措施、抗冻措施等3种,防冻的关键是将三者相结合进行综合治理;5)指出冻害机制适用性、温度场研究方法现状、处置措施适用性等方面的不足,未来应在高海拔严寒地区建立多种冻胀理论、多种研究方法综合应用的研究体系,并在隧道防排水、保温防寒、抗冻等方面给出处置措施。

基于改进HRNetV2的高寒区隧道衬砌冻害检测方法

针对修建在高寒区的隧道衬砌存在的所处环境恶劣、冻害频发、衬砌图像干扰因素多、冻害目标尺度不一致及传统人工目视检测方法效率低下且成本昂贵等问题,提出了基于HRNetV2的高寒区隧道衬砌冻害检测方法。首先以HRNetV2为基础模型,提出改进模型,在主干特征提取网络结合迁移学习的知识,在结构中引入注意力机制以加强模型对于冻害特征的学习能力,并使用Focalloss作为损失函数以解决类别不平衡问题。为验证改进后模型的性能,使用高清摄像头采集高寒区隧道衬砌冻害图像,经过裁剪及数据增强等手段,建立一个包含2800张图像的冻害数据集。实验结果表明,改进后的模型在冻害数据集上的平均交并比(mean intersection over union,mIoU)可达到89.05%,相比原始模型提升了5.41%,在面对复杂形态冻害时展现出较好的鲁棒性,可直接应用于高分辨率原图;且在综合性能上优于DeeplabV3+、U-Net、PSPNet三种模型。所提方法可准确、安全地实现衬砌冻害智能检测,可为高寒区隧道智能化运维提供一定技术支持。

基于GIS的宁夏枸杞花期冻害风险分析与区划

宁夏具有独特的地理环境和气候条件,是我国重要的枸杞产区。宁夏枸杞具有品质优良、营养丰富的特点,但枸杞花期冻害是影响其产量和品质的重要因素之一。采用GIS技术,结合气象数据、地形地貌数据、土壤数据等,对宁夏枸杞花期冻害风险进行分析与区划,为宁夏枸杞产业防灾减灾体系建设提供参考。

基于CMA-GD模式的江西蜜柚冻害精细化预警技术开发

通过将蜜柚受冻温度指标与冻害防御措施气象指标相结合的策略,构建了蜜柚冻害预警气象等级指标,进而应用CMA-GD模式(华南区域中尺度数值模式)的江西省智能网格预报区域2 m气温逐小时预报产品,对2020/2021年度越冬期江西蜜柚冻害进行预警试验,分析基于CMA-GD模式开展逐小时蜜柚冻害预警的可行性。结果表明,构建的蜜柚越冬期冻害气象等级指标能反映蜜柚实际受冻症状和冻害程度;基于CMA-GD模式的蜜柚冻害等级预警产品,能提前3 d比较准确地捕捉到冻害发生发展的变化过程,可为启动蜜柚冻害预警、提前掌握蜜柚冻害程度较重时间节点和蜜柚冻害发生发展阶段提供科技支撑。

山东省苹果树花期冻害为害症状及预防措施探究

苹果是山东省的重要经济作物,其种植面积占全省总面积的1/3以上。近年来,由于气候变化频繁,苹果树花期冻害事件频发,不仅导致苹果产量和质量降低,还会给果农经济收益造成较大影响。基于此,分析了花期冻害症状,提出了选择适宜的建园环境、选择抗冻品种、延迟花期、物理改善以及冻害后采取应急修复等方法,旨在降低冻害为害,促进果树种植业良好发展。

不同防冻措施对大樱桃预防冻害调查

为搞清楚不同预防措施在冻害发生情况下对大樱桃产量影响,笔者在2023年4月29日冻害发生后,第一时间开展了大樱桃冻害影响调查。结果表明,不同调查点采用三防棚+熏烟防冻害处理14 d后坐果率均在90.22%以上,防低温冻害效果最好,生产实践中可大力推广。

基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估

茶树冻害鉴定是评价茶树抗逆性、指导茶园越冬管理的基础。茶树冻害鉴定的传统方法主要通过人工观察茶树叶片的冻害数量和冻害程度,存在准确率低,效率低,主观性强等缺点。提出一种基于深度学习、小波变换和可见光谱的茶树冻害程度评估框架。首先,采集了1 000张茶树受冻后的树冠图像,并且按照4∶1分为训练集和测试集,并对训练集图像的冻害叶片进行标注。其次,采用Faster R-CNN网络对茶树的冻害叶片进行识别提取,并且分别选择了AlexNet、 VGG19和ResNet50三种特征提取器,选择鲁棒性最高的特征提取器作为主干网络。然后,将提取到的茶树冻害叶片图像进行小波变换增强处理,从而得到了一张低频率和三张高频率的图像。将小波变换处理后的图像和未经小波变换处理的图像分别输入到VGG16、 SVM、 AlexNet、 ResNet50等网络对冻害叶片进行分级,比较四种网络的分类性能。根据冻害叶片的数量、冻害叶片的程度,不同冻害程度叶片的权重系数,对茶树受冻程度打分,从而对茶树整体的冻害程度进行评估。结果表明:(1)基于ResNet50的Faster R-CNN模型提取茶树冻害叶片的性能最好,其查准率为93.33%,查全率为92.57%,高于VGG19和AlexNet作为主干网络的识别性能,可以确保大多数的冻害叶片都能被提取出来,并为叶片的冻害程度进一步分级提供基础。(2)VGG16模型分类不同冻害程度的叶片的整体准确率为89%,高于其他模型(SVM、 AlexNet、 ResNet50)的整体分类准确率,表明VGG16模型具有较高的鲁棒性。(3)小波变换处理后的冻害叶片图像与未经小波变换处理后的冻害叶片相比较,能提升模型的整体分类准确率2%~6%。说明小波变换增强技术可以提高网络的准确率。因此,本实验框架可以准确和高效地将茶树冻害叶片进行分级,对于茶园冻害程度的评估具有重要价值,为北方茶园的越冬防护提供技术支撑。

沧州市果树冻害发生原因及预防挽救措施

沧州市2023年12月14日出现了暴雪,雪后持续低温、积雪的极端天气较长,积雪深度达17厘米。2024年2月20日再次普降大雪,积雪最深达19厘米。雪后反复融冻,致使部分果树遭受到低温冻害,给林果生产造成了严重的经济损失。基于此,笔者积极探讨果树冻害发生的原因,合理制定应对冻害发生前的防御措施及事后管理方案,从而达到减灾降损的目的。

2018年陕北苹果花期冻害调查

以陕西省延安市3县1区为例,对2018年陕北苹果花期冻害状况进行了调查,分析了各地受灾程度,并调查了不同苹果品种冻害后花朵成活率,比较其抗冻性;进一步总结提出了苹果花期防冻的有效措施,为以后冻害预防提供参考。

基于群组决策的寒区隧道冻害风险评价研究

研究目的:为客观有效评估隧道冻害程度,基于群组决策和三角模糊数法构建寒区隧道冻害风险评价模型。首先,采用更有利于专家表达的三角模糊数建立判断矩阵,利用相容度指标确定专家判断水平,从而赋予相应权重;其次,综合考虑引起寒区隧道冻害的温度、水文、围岩条件和工程措施等因素,形成二级评价指标,通过三角模糊数群组决策模型确定各指标权重;再次,将二级评价指标分为10个定量指标和6个定性指标,定量指标按梯形分布建立隶属度函数,定性指标由专家按百分制打分,再按梯形分布函数确定各等级隶属度;最后,通过模糊综合评价方法计算确定隧道冻害等级,并提供相应的预防措施。研究结论:(1)选取温度、水文、围岩条件和工程措施4个一级指标、16个二级指标,设置4个冻害等级,构建了基于三角模糊数的群组决策寒区隧道冻害风险综合评价体系;(2)本文提出的冻害风险评价模型应用于杀虎口隧道,风险等级评价结果与隧道实际冻害一致,验证了模型的合理性;(3)本文模型更加客观全面,可为隧道冻害风险提供安全预警和防控建议。