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。

2021年黑龙江省农业气象年景分析

基于黑龙江省2021年气候趋势预测结果,结合土壤旱涝预测模型,对2021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,2021年年景属丰年(与近5年比较),影响农业生产的主要灾害为春季东部和北部局地内涝、西南部阶段性干旱、春季阶段性低温,夏季阶段性低温、局地暴雨和内涝、西南部阶段性干旱等。

2022年黑龙江省农业气象年景分析

基于黑龙江省2022年气候趋势预测结果,结合土壤旱涝预测模型,对2022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,2022年年景属丰年(与近5年比较),影响农业生产的主要灾害为春季东部和北部局地内涝、春播期西南部阶段性干旱,夏季东南部局部阶段性干旱、夏季阶段性低温、夏季局地暴雨和内涝,秋季北部早霜冻等灾害。

2020年黑龙江省农业气象年景分析

基于黑龙江省2020年气候趋势预测结果,结合土壤旱涝预测模型,对2020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,2020年年景属平丰年(与近5年比较),影响农业生产的主要农业气象灾害为春季阶段性低温、东部局地内涝、西南部阶段性干旱,夏季阶段性低温、局地内涝、西南部阶段性干旱等。

黑龙江省主汛期异常降水变化及其与洪涝的关系研究

利用黑龙江省80个气象站1971-2016年6-8月逐日降水资料,参考国家标准规定大雨、暴雨为异常降水,采用数理统计方法,分析了黑龙江省主汛期内(6-8月)异常降水的变化特征,并构建了异常降水量与洪涝面积的相关关系。结果表明:1971-2016年间,研究区主汛期内异常降水在时间上呈现非连续性发生特征,空间上呈现分散性特征,上述特征在相同时间内暴雨较大雨更为突出,不同时间内6月最显著,而7月异常降水相对集中;研究期间,研究区各站主汛期内异常降水量呈大幅度波动变化,年际间振幅大,相同时间内暴雨事件降水量震荡更强,不同时间内大雨事件主汛期降水量变化最剧烈、暴雨事件7月降水量变化最剧烈。异常降水量在空间分布上存在差异,高值区主要分布在松嫩平原,松嫩平原为异常降水多发区域;1971-2016年间,研究区6月异常降水与洪涝相关不显著,主汛期、7月和8月大雨或暴雨事件的降水量均与洪涝面积具有极显著的正相关关系(P<0.01),表明异常降水对洪涝面积为正效应影响作用,其中主汛期大雨对洪涝影响最显著,7月大雨、暴雨影响均较显著。

基于Hurst指数的黑龙江省作物生长季降水趋势研究

基于黑龙江省78个气象站1971—2016年逐日降水资料,综合采用墨西哥帽小波分析、Hurst指数分析等方法,对黑龙江省作物生长季(5—9月)降水量变化和未来趋势进行分析及预测。结果表明:1971—2016年,黑龙江省生长季、5月、6月降水量存在7 a、14 a、7 a左右的主周期,7月、8月、9月降水量存在2 a、3 a、7 a左右的第1主周期及6 a、11 a、21 a左右的第2主周期,各月均存在最近几年降水偏多的趋势;作物生长季降水量年际间为波动式振荡变化,7月、8月振荡幅度相对较大。年代际变化总体存在增加—减少—增加趋势,20世纪80年代、90年代降水量普遍偏多,2010年以来出现急转升高变化;单站各月Hurst指数均在0.5以上,降水存在比较明显的赫斯特现象;降水主要出现在夏季且以7月最为集中,最近几年降水偏多、7月异常降水集中以及主要流域未来7月降水的持续增加趋势在农业防灾减灾上值得关注。

关键生育期淹涝胁迫对黑龙江省水稻的影响

2019年在黑龙江省庆安县选用龙稻18、绥粳18两个水稻品种进行孕穗期淹水试验,分别设定3个淹水深度(1/3株高、2/3株高、3/3株高)、2个淹水历时(3 d、7 d)共12个淹水处理,测定淹水前后的分蘖数、株高及收获后的结实率、穗结实粒数、千粒重及产量等。结果表明:水稻淹水后,分蘖数与对照相比呈减少趋势,总体上,随着淹水深度加大、淹水历时加长,水稻分蘖数减少幅度加大;水稻受淹后与淹水前相比,株高的增长率高于对照增长率,总体表现为淹水深度愈深、淹水历时愈长,水稻株高增长率愈大,在一定程度上可以说明适度的淹涝胁迫对水稻植株生长具有刺激作用;不同淹涝胁迫均导致水稻减产,全淹没7 d减产最严重,龙稻18结实率、穗结实粒数仅68%、72粒,比对照明显偏低,减产率达66%,而绥粳18结实率、穗结实粒数、千粒重更是分别低至59%、42粒、17.5g,远低于对照,导致减产率高达81%,淹水深度1/3 h、2/3 h、3/3 h处理的两个品种平均减产率依次为39%、47%、62%,淹水持续3 d、7 d的平均减产率分别为43%、56%,可见随着淹水深度加深、淹水历时加长,水稻减产幅度加大;淹涝胁迫对两个供试水稻品种生长和产量的影响程度存在差异,比较而言,淹涝胁迫对绥粳18的影响重于龙稻18。

2013年黑龙江省春季低温特征及对主要农作物播种期的影响

利用黑龙江省28个农业气象观测站1971-2016年春季地面气象观测资料,引入日平均气温、最低气温、最高气温3个温度因子,采用数理统计方法,研究2013年春季气温三因子的低温特征,并构建其与大豆、玉米、水稻播种期的相关关系。结果表明:(1)研究区2013年春季气温与1971-2016年毎年同期比较总体以偏低为主,三因子差值((35)T)<0℃的年份密集分布于20世纪90年代初期以后,(35)T <0℃的年数以最高气温最多,最低气温最少。(2)分析期1971-2016年内,(35)T随时间推进均呈下降趋势,以最低气温下降最显著,振荡最强,而最高气温下降趋势最弱,表征2013年春季最低气温和最高气温的不对称性偏低特征。(3)研究区2013年春季逐日气温3个因子与常年同期比较((35)TD)总体呈偏低趋势,累计低温时间长,3个因子偏低日数均超过整个春季日数的50%,最长连续偏低日数占春季总日数的20%以上,其中以逐日最高气温最多,61%的站点达35d以上,低温持续1个月以上。(4)2013年大豆、玉米、水稻的播期与历史各年比较其差值((35)D)多为正值,表明该年播期以延后为主。53%的站点2013年春季气温(35)T与作物播种期(35)D存在显著或极显著的负相关关系,说明随着春季气温降低,作物播种期存在推迟趋势。(35)T每降低1℃,(35)D增加0.9～6.3d,其中以最低气温影响最显著。(5)内涝与低温叠加更易造成作物迟播。

1971-2018年黑龙江省玉米需水量与有效降水量耦合度演变特征

基于1971—2018年黑龙江省69个气象台站逐日气象资料,利用联合国粮农组织(FAO)推荐方法计算玉米需水量,应用美国农业部土壤保持局推荐方法计算有效降水量,采用Mann-Kendall检验、GIS反距离加权插值等方法分析黑龙江省玉米需水量与有效降水量耦合度及其演变特征。结果表明:黑龙江省玉米拔节以前生育时段大部地区有效降水增加,拔节以后各生育阶段大部地区有效降水呈减少趋势,不同区域变化趋势略有不同。受风速变小和日照时间减少等气象因子影响,黑龙江省大部地区玉米需水量减少,东部减速最快,北部最慢。黑龙江省中部和东北部玉米需水量与有效降水量耦合度较高,西部较低;拔节以前耦合度较低,拔节以后较高。各区域耦合度均呈“两落两起”变化趋势,2011—2012年为耦合度由低到高明显突变点。

黑龙江省玉米生长期冷害与干旱混合发生对产量的影响

基于1981-2016年黑龙江省玉米农业气象观测站资料,利用国家气象行业标准中≥10℃积温距平、水分亏缺指数(KCWDI)指标分别判识玉米出苗-抽雄期冷害、干旱,规定同一站点同一年份内冷害、干旱均有发生为2种灾害混合发生,分析其时空分布特征,以逐步回归方法构建积温距平、KCWDI与玉米单产的关系,并探讨2种灾害混发逆境对玉米产量的影响。结果表明:1981-2016年间,研究区玉米出苗-抽雄期≥10℃积温距平对气候变暖具有明显响应,呈显著增加趋势(P<0.01),空间上呈北低南高特征;KCWDI随时间呈波动式下降变化(P>0.05),空间上表征为西多东少趋势,较好反映研究区水分资源配置特征;在分析期内,各站玉米出苗-抽雄期冷害、干旱混合发生年数为2~12年,研究区累计发生94年,两种灾害混合发生随时间呈减少趋势,1990年代中期以前密集发生,之后发生频率下降,空间上,两种灾害混合发生表现为由西至东减少趋势,松嫩平原西部为频发区;玉米出苗-抽雄期≥10℃积温距平、KCWDI与玉米单产存在显著或极显著的相关关系(P<0.05或P<0.01),≥10℃积温距平下降、KCWDI增大,玉米产量呈下降趋势;玉米出苗-抽雄期冷害与干旱混发逆境对玉米产量以负效应影响为主。

气候变化背景下黑龙江省主栽作物稳产类型区划

在气候变化背景下,利用黑龙江省1949~2012年产量资料,对单产稳产类型进行区划。利用WOFOST作物模型,结合RCP4.5未来情景资料模拟2017~2060年黑龙江省水稻、玉米、大豆的产量,对未来情景黑龙江省主栽作物进行单产稳产类型区划。结果表明:1949~2012年研究区域水稻单产的变异系数为0.44~0.78,玉米单产的变异系数为0.56~0.77,大豆单产的变异系数为0.26~0.58。未来情景下研究区域三大主栽作物高产稳产区主要分布在东部和南部,高产不稳产区主要分布在南部和西部,低产稳产区分布在北部和东部,低产不稳产区分布在北部和中部。

黑龙江省松嫩平原马铃薯气候适宜性分析

基于1971~2017年黑龙江省松嫩平原40站的逐日气象观测数据及马铃薯发育期观测数据,计算松嫩平原温度、降水、日照及综合气候适宜度,并分析其时空分布特征,揭示其变化规律,以期为马铃薯生产提供科学依据。结果表明:1971~2017年松嫩平原马铃薯各生育阶段温度适宜度分布规律不同,从播种至可收期各生育阶段的平均温度适宜度在0.93以上,且年际间变化微小;降水适宜度地区差异较大、年际间变化剧烈,47年间播种-出苗期、花序形成-开花期为微弱上升趋势,出苗-分枝期、分枝-花序形成期、开花-可收期为略下降趋势;日照适宜度自西北向东南逐渐下降,年际间差异较小,且均呈现略下降的趋势;马铃薯生长发育的大部分时期气候适宜度自西向东逐渐升高,松嫩平原西部气候适宜度较低,基本在0.80以下,而松嫩平原东部气候适宜度相对较高,在0.8以上。松嫩平原的东部和北部相对于西部来说更适宜马铃薯的生长,且影响气候适宜度的主要因子为降水。

1971~2018年黑龙江省生长季降水量时空变化特征

利用黑龙江省78个气象站1971~2018年作物生长季内(5~9月)逐日降水资料,采用数理统计方法,分析了黑龙江省作物生长季及其各月降水的时空演变特征。结果表明:1971~2018年,研究区作物生长季(5~9月)降水量随时间总体呈增多趋势,5~8月降水与生长季同步震荡,9月呈减少趋势;分析期内,生长季及各月降水的空间分布总体存在中部多的态势,但略有差异,生长季、6月、8月为东西少、中部多,5月西部少、中东部多,7月西多东少,而9月经向分布特征不明显;生长季内各月降水量呈“抛物线”型分布,降水主要集中于6~8月,并以盛夏7月最为集中。

淹涝胁迫对寒地水稻生长和产量的影响研究

2018年在黑龙江省庆安县选用寒地水稻龙粳31品种进行淹水试验,在拔节孕穗期、抽穗开花期,分别设定3个淹水深度(1/3株高、2/3株高、3/3株高)、2个淹水历时(3 d、7 d)共12个淹水处理,测定淹水前后的株高、叶面积、干物质及收获后的每穗粒数、结实率、千粒重及产量等。结果表明:水稻淹水后,株高、叶面积指数、干物质平均增长量基本高于同时期对照组,在一定程度上可以说明适度的淹涝胁迫对水稻植株生长具有促进作用,拔节孕穗期各项与对照组相比的增长程度均低于抽穗开花期;不同淹涝胁迫均导致水稻减产,拔节孕穗期全淹没7 d减产最严重,穗结实粒数仅55粒,千粒重16.9 g,远低于对照,减产率高达70%,抽穗开花期全淹没7 d减产也较严重,穗结实粒数为71粒,千粒重略低,但单位面积有效穗数最少,为2.83×10^6穗,减产率达57%;淹水深度1/3 h、2/3 h、3/3 h处理的平均减产率依次为16%、18%、48%,淹水持续3 d、7 d的平均减产率分别为21%、33%,可见随着淹水深度加深、淹水历时加长,水稻减产幅度加大;淹涝胁迫条件下,拔节孕穗期水稻产量的下降幅度大于抽穗开花期,导致两个发育期减产的主要产量构成因素分别为穗结实粒数、单位面积有效穗数。