2024年黑龙江省农业气象年景分析

基于黑龙江省2024年气候趋势预测结果,结合土壤旱涝预测模型、“十四五”国家重点研发计划项目建立的低温对主要作物生长影响评价模型、黑龙江省气候中心气象灾害风险预估模型,对2024年农业气象年景、作物生长季天气气候趋势进行综合分析,对可能出现的农业气象灾害进行初步预测,并提出相应建议,以期为政府部门统筹布局全省农业生产、农民合理安排农事生产活动提供科学参考。分析认为,2024年年景属平丰年(与近5年比较),影响2024年粮食生产的主要农业气象灾害为春播期东部局地内涝和西南部干旱,出苗期西部干旱和东部局地内涝,春季和夏季阶段性低温,夏季局地大风、冰雹、暴雨、内涝和阶段性干旱等灾害,其中暴雨洪涝和低温冷害发生风险较高。

黑龙江省农户自储粮温度气象服务指标研究

气象条件中的温度是造成黑龙江省农户自储粮发生霉变的主要原因,为了研究温度对农户粮食存储的影响,通过实时监测玉米和水稻粮堆内的温度并与气象站温度进行对比,以及对2011—2020年近10 a内48 h温度的变幅进行分析,得到以下结论:气象站温度与水稻粮温变化规律不同,气象站温度变幅大,粮温变幅小,呈斜线缓慢下降,且两者相关性不大,R为0.821,粮温变化滞后于气象站温度变化约14 d,粮温随着气温的增高而增高,根据回归方程计算粮温达到15℃时,气象站温度达30℃;气象站温度与玉米粮温变化规律一致,差异较小,相关性较大,R达0.957,粮温变化滞后于气象站温度约2 h,根据回归方程计算粮温达到15℃时,气象站温度为16℃;农户自储粮温度气象服务指标为气温大于0℃,防结露指标为最高(最低)温度48 h升(降)温幅度达8℃。农户自储粮气象服务温度指标,对提供精准的农户粮食存储气象服务,保障粮食安全具有重要意义。

黑龙江省松嫩平原春季极端干旱变化特征及其与环流因子的关系

基于1961—2021年黑龙江省松嫩平原32个气象站3—5月逐日降水量数据和同期大气环流、海温指数资料,以最长连续无降水日数(LCDD)作为表征春季极端干旱的指标,运用数理统计方法分析了春季极端干旱空间分布特征和时间变化规律以及大气环流、海温对LCDD的影响。结果表明:松嫩平原地区春季极端干旱总体呈减轻趋势,变化速率为-1.2 d·10 a^(-1),年际间振荡较强,年代际变化总体呈下降态势,1960s最高,2000s最低,2010s小幅回升;松嫩平原春季极端干旱在1971年发生突变,存在3个主周期,即28、14、6 a;空间上呈西多东少分布,高值区位于松嫩平原西部;前冬11月—3月西太平洋副高面积指数、东大西洋-西俄罗斯遥相关型指数、印缅槽强度指数、北美大西洋副高面积指数、850 hPa西太平洋信风指数、北美区极涡强度指数等6个大气环流主导因子对LCDD影响极显著(P<0.01);黑潮区海温指数、亲潮区海温指数、尼诺4区海表温度距平指数和西风漂流区海温指数等4个海温主导因子对LCDD影响极显著(P<0.01)。LCDD能够表征松嫩平原极端干旱变化规律,前期大气环流因子和海温因子可作为其预测信号。

气候变化背景下黑龙江省东南部水稻增产潜力评估分析

研究旨在评估黑龙江省东南部水稻气候生产潜力,并分析其增产空间,以便为该地区合理有效利用气候资源、提高水稻生产力提供科学依据。通过收集发育期观测数据,确定了水稻播种、移栽及成熟的临界温度指标,并采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法计算了水稻的气候生产潜力。进而还分析了多年气候变化对水稻生产潜力的影响。研究结果显示,播种期、出苗期和成熟期的临界温度分别为5℃、12.5℃、10℃。在五常、宾县、宁安地区,无论是从播种到成熟期间,还是从移栽到成熟期间,水稻的气候生产潜力均呈现出增长趋势。特别是在气候变暖的情况下,宁安地区的水稻生产受到了积极影响。通过对1961-2020年的数据进行分析,发现黑龙江省东南部从播种到成熟期的水稻单产增产潜力呈现先下降后升高的趋势,该地区的水稻实际生产力逐渐提高,即实际单产有所增加。然而,与其气候生产潜力相比,仍存在较大的差距,表明该地区水稻的增产空间仍然巨大。本研究的结果不仅为水稻生产的合理布局提供了科学依据,还为充分有效利用气候资源提供了指导。

黑龙江省大豆延迟型冷害指标构建及检验

黑龙江省大豆生长季冷害发生频次高、影响重,构建黑龙江省大豆延迟型冷害指标,对大豆防灾减灾、保障大豆安全生产具有重要意义。利用1961-2020年黑龙江省73县(市、区)大豆产量资料及气象站逐日温度资料,以5-9月各月月平均温度之和的距平值为致灾因子,利用致灾因子和减产率的线性关系确定冷害阈值,构建黑龙江省大豆延迟型冷害指标并验证。结果表明:研究区大豆在5个种植区轻度冷害阈值分别为-1.8℃、-1.9℃、-1.9℃、-2.0℃、-2.0℃,中度冷害阈值分别为-2.0℃、-2.2℃、-2.3℃、-2.4℃、-2.6℃,重度冷害阈值分别为-2.2℃、-2.5℃、-2.7℃、-2.9℃、-3.1℃。经检验,大豆延迟型冷害指标对冷害发生趋势判识平均准确率83%,对冷害发生等级判识平均准确率62%,典型冷害年判识冷害平均准确率93%。综上所述,大豆延迟型冷害指标界定及评价黑龙江省大豆生长季延迟型冷害准确率较高,指标获取容易且实用性强。

应对气候变化与黑龙江省碳汇经济发展

气候变化已成为人类共同关注重要话题,应对全球气候变化刻不容缓。本文介绍了气候变化的最新研究进展,阐述了森林碳汇的作用和意义,从应对气候变化角度对黑龙江省碳汇资源进行了分析,对发展黑龙江省碳汇经济给出了相关建议和对策。

黑龙江省大豆生长季适宜气象指标的研究

为研究气候变化背景下黑龙江省大豆生产指标体系,利用黑龙江省26个农业气象站1981-2016年的大豆生育期观测资料和同期逐日气象资料,通过统计方法,设定概率分布<80%为适宜指标界限,确定大豆适宜气象指标,包括根据气候特点和农业气象服务需求划分的5个区域和全省大豆关键生育期月适宜气象指标,采用分期播种试验设计,探讨大豆发育期气象适宜指标对大豆品种农艺性状和产量的影响。结果表明:月适宜气温和需水指标月变化趋势相似,7月最高,5月和9月最低,适宜日照时数指标5月最高,9月最低;北部地区月适宜气温指标最低,西部地区月需水指标最高,而东部地区月日照指标普遍低于其它地区;比较大豆各发育阶段适宜指标,适宜气温指标在结荚期最高,开花期和鼓粒期次之,出苗期和成熟期最低;适宜需水指标在开花期最高,鼓粒期次之,出苗期最低;适宜日照指标在成熟期最高,开花期次之,结荚期最低;分期播种试验表明,最满足适宜气象指标的播期,大豆产量最高。

2002—2008年黑龙江省杨树烂皮病与气象条件研究

研究杨树烂皮病发生发展与气象条件的相关关系,可为杨树烂皮病预报、防治提供科学依据。基于2002—2008年黑龙江省14个代表站点杨树烂皮病资料和气象资料,利用相关分析法,研究杨树烂皮病发生发展与气象条件的关系。结果表明:黑龙江省杨树烂皮病发病率与上年10月至当年4月平均气温、5—9月温湿系数、降水量、降水日数、上年10月和当年3月空气相对湿度、极端最高气温、气温日较差、气温日较差大的天气条件持续时间及平均风速呈正比,与上年10月至当年4月温湿系数、5—9月平均气温、上年12月至当年1月空气相对湿度、极端最低气温及日照时数呈反比。湿润、温凉和冬季冷热骤变的气候环境可以加剧杨树烂皮病的发生发展,日照充足和夏季高温对杨树烂皮病有抑制作用。

黑龙江省双鸭山地区土壤相对湿度气象模型研究

为了定量描述气象因子的协同作用对土壤相对湿度的影响,并对农业旱涝进行定量评估。利用黑龙江省三江平原双鸭山地区1994—2007年各旬气温、降水量、蒸发量、日照时数、土壤相对湿度(10～30cm)观测资料,基于灰色关联度分析及检验,采用数理统计分析方法(CAR),建立了土壤相对湿度气象因子模型。结果表明:(1)土壤相对湿度与多项气象因子有较好的相关关系,与各气象因子的关联度大小依次为:旬降水量、旬日照时数、旬蒸发量和旬平均气温,降水量与蒸发量在土壤相对湿度变化中占有重要地位,平均气温与日照时数通过蒸发量起作用;(2)模型模拟效果较好,参数物理意义明确,可合理地解释气象因子对土壤相对湿度的影响,也能综合定量地描述气象因子的协同作用对土壤相对湿度的影响程度。10～30cm各层土壤相对湿度模拟平均误差为7.2%;20、30、10～30cm土层模拟效果要优于10cm土层;夏季和秋季模拟效果优于春季,但春季5月份作物播种期模拟效果很好,模拟误差为4.4%。模型可为土壤旱涝定量评估及黑龙江省农业防灾减灾工作提供一定参考。

2023年黑龙江省农业气象年景分析

基于黑龙江省2023年气候趋势预测结果,结合土壤旱涝预测模型,对2023年农业气象年景、作物生长季天气气候趋势进行综合分析,对可能出现的农业气象灾害进行初步预测,并提出相应建议,以期为政府部门统筹布局全省农业生产、农民合理安排农事生产活动提供科学参考。分析认为,2023年年景属平丰年(与近5年比较),影响农业生产的主要灾害为春季东部内涝、春播期西南部阶段性干旱、夏季阶段性低温、夏季局地暴雨和内涝、秋季局地早霜冻等灾害。

黑龙江省水热条件与大气环流指数及玉米产量的关系初探

利用1981—2020年大气环流指数及黑龙江省玉米农业气象观测站资料,选取气象行业标准中水分亏缺指数和≥10℃积温距平指标作为水热因子,采用数理统计、多元逐步线性回归方法,以月、季为时间尺度,分析水热条件与大气环流指数及玉米产量的关系。研究结果表明:1981—2018年间,研究区玉米生长季(5—9月)内,欧亚纬向环流指数、北非副高强度指数和亚洲纬向环流指数等16个主导因子对水分亏缺指数影响显著(<0.01或<0.05),不同时间主导因子不同,影响贡献存在差异,5月影响贡献最大,7月的最小;亚洲纬向环流指数、欧亚纬向环流指数和西太平洋副高强度指数等21个主导因子对≥10℃积温距平影响极显著(<0.01),9月影响贡献最大,5月的最小。研究区生长季内,5月、8月水热条件与玉米单产相关不显著,7月、生长季(5—9月)≥10℃积温距平与玉米单产呈极显著正相关(<0.01),6月、9月和夏季则为双因子与玉米单产相关极显著(<0.01)。构建了5个大气环流指数与玉米单产的统计模型(<0.01),以2019—2020年数据进行验证,引入1个因子(6月北半球极涡强度指数)、2个因子(6月北半球极涡强度指数和7月北美—北大西洋副高强度指数)的模型对玉米单产估算准确率更高,在81.1%以上。

黑龙江省大豆生长季旱涝时空分布特征

基于黑龙江省62个气象台站1961-2019年逐日气象资料,利用联合国粮农组织(FAO)推荐的方法计算大豆需水量,应用美国农业部土壤保持局推荐的方法计算有效降水,采用M-K检验、GIS反距离加权插值等方法分析黑龙江省大豆各生育阶段水分盈亏指数及干旱与洪涝演变特征。结果表明:黑龙江省大豆生长季内有效降水在开花以前主要呈增加趋势,开花及以后主要呈减少趋势;大豆需水量在第三真叶期以前主要呈增加趋势,第三真叶期及以后呈减少趋势,结荚-鼓粒期和鼓粒-成熟期减少趋势最为显著。大豆生长季内水分盈亏指数(Crop water surplus deficit index,CWSDI)中部偏东地区和最北部地区最高,东部高于西部;开花-结荚期和结荚-鼓粒期CWSDI最低,鼓粒-成熟期最高。洪涝多发于偏北部地区,东部多于西部,出苗-第三真叶期洪涝发生站次最多。干旱发生频次高于洪涝,西部或西南部干旱发生频率高于东部,中部和北部最低,干旱多发生于开花-鼓粒期。

黑龙江省大豆精细化气候区划

研究旨在开展大豆精细化气候区划,以期为大豆生产趋利避害、合理布局提供科学依据。基于黑龙江省83个气象台站30 a逐日气象资料及土地利用类型、海拔等信息,对黑龙江省大豆气候区划开展研究。结果表明:黑龙江省大豆气候区划分为不适宜、基本适宜、适宜和非常适宜4个等级;不适宜和基本适宜主要分布于黑龙江省北部地区、坡度较大地块及非农业用地,适宜和非常适宜主要分布于黑龙江省中南部地区;经验证,区划结果能够较好地反映黑龙江省大豆实际情况,可为大豆安全生产和防灾减灾提供一定的科技支撑。

黑龙江省影响水稻安全生产的气象要素

在分析水稻安全生产条件的基础上,探讨了有关气象因素及灾害对水稻生长发育和产量的影响。重点分析了地区冷害的发生状况及干湿条件,在充分考虑黑龙江省地区气候特征、农业生产区域及品种熟性的基础上,确定了影响水稻安全生产的灾害和气象指标。利用多年气象资料,计算了黑龙江省各地的冷害发生机率及稻田干燥度指数等,通过指标对比分析,初步提出了黑龙江省水稻安全生产的区域划分,为水稻生产的防灾减灾提供了科学的气象依据。

黑龙江省主要农业气象灾害特征及其对粮食产量影响的灰色关联分析

【目的】了解黑龙江省主要农业灾害的变化特征及其对粮食产量的影响,为相关部门制订粮食生产决策提供科学依据。【方法】以黑龙江省1972~2012年干旱、洪涝、风雹及低温灾害的受灾面积数据、同期粮食平均单产及四大粮食作物（玉米、水稻、大豆、小麦）单产数据为样本,利用灰色关联分析法探讨主要农业气象灾害特征及其对粮食产量的影响因素。【结果】20世纪80年代黑龙江省受涝灾影响较严重,受灾比相对较高,而干旱受灾比相对较低;20世纪70、90年代及2000年以后黑龙江省干旱受灾比相对较高,处于较干旱阶段。20世纪70年代是低温冷害和风雹灾害相对集中的时期,80年代受灾比减弱,但后期出现反弹趋势。1972~2012年黑龙江省农业受灾程度和粮食总产呈波动性变化,受灾严重年份粮食总产基本呈下降趋势,灾害性天气直接影响粮食生产。灰色关联分析表明,干旱是影响粮食作物平均单产及水稻单产最大的农业气象灾害,洪涝灾害次之;对于玉米和大豆,洪涝的影响略大于干旱;小麦受干旱和低温影响较大,而风雹和洪涝次之。【结论】干旱和洪涝是影响黑龙江省粮食生产的主要气象灾害。根据黑龙江省西旱东涝的特点因地制宜推广减灾技术,可有效减轻灾害损失。

黑龙江省玉米产量预报模式的研究

通过对玉米生长过程的干物质累积曲线进行逐时段的温度和水分订正,建立了黑龙江省玉米气候产量的预测模式,为玉米产量预报提供了科学依据。

近年黑龙江省春旱频繁发生的研究分析

近年来,黑龙江省春旱连年发生,且具有持续时间长、范围广、受害程度严重的特点。利用30年来的气象资料分析了黑龙江省的降水特征,通过降水、春季湿润系数等分析了近几年的春旱情况,总结了近年春旱发生的特点、时空分布及其对农业生产的影响,为农业生产上减灾、抗灾提供科学的依据。

黑龙江省冬小麦气候区划研究

根据近年来黑龙江省各地冬小麦试种的田间试验及生产调查,结合该省气候历史资料分析得出影响冬小麦安全越冬、返青的5个农业气象指标,即冬季严寒、积雪深度、土壤水分、返青期气温变化及风速大小、春季冻融交替的倒春寒指标,由此计算出的气候综合指标值为主,辅以限制性指标进行修正,将该省划分为3个冬小麦气候区,即冬小麦可能种植区、冬小麦风险较大气候区、冬小麦不宜种植气候区,并提出发展该省冬小麦生产的建议。

基于WOFOST模型的黑龙江省水稻产量动态预报研究

基于黑龙江省气候变暖、水稻种植范围扩大、种植界限北移等事实,利用Mann-Kendall统计检验方法对1961-2008年黑龙江省的年平均气温进行了突变性检验,并以气候变暖的突变点为时间节点,利用黑龙江省水稻生长发育观测资料（发育期、生物量、种植品种、熟型）和同期的气象资料,结合当地的实际种植情况,重新划分WOFOST模型水稻适宜区,改进原有发育参数,实现了WOFOST模型在黑龙江省水稻生长模拟中的动态化应用。同时,探讨了利用WOFOST模型进行水稻产量动态预报的方法,通过建立不同时期水稻模拟生物量与实际产量的相关统计模型,实现了WOFOST模型在水稻产量动态预报业务中的应用。通过对1997-2006年历史预报检验和2007-2008年预报试验,结果表明,6月30日、7月31日、8月31日水稻历史预报检验单产平均准确率分别为96%、93%、94%,预报试验单产平均准确率分别为93%、95%、95%;实现了水稻产量的动态、定量预报,可进行业务应用。

3种森林火险气象指数在黑龙江省北部林区应用效果的对比分析

利用黑龙江省北部大兴安岭林区和小兴安岭伊春林区11个气象站1961—2005年逐日气象资料、森林火灾次数资料和五营林业气象试验站1991—2005年森林可燃物含水率观测资料,采用统计回归法,建立森林细小可燃物含水率与气象要素关系模型。研究表明,模型模拟效果较好,模型模拟值可应用于森林火险气象指数模型中。对IN、IMN和INMC3种森林火险气象指数在黑龙江省北部林区实际使用效果的对比分析表明:IMN指数总体应用效果最好,IN指数次之,INMC指数较好,3种指数可在黑龙江省林区大范围推广使用;在实际应用中,考虑森林可燃物含水率这一因素,可提高INMC指数的应用效果。划分了3种森林火险气象指数在黑龙江省北部林区应用中相应的森林火险等级指标。