江淮地区一次特大暴雨过程预报偏差分析

利用加密自动气象观测站资料、ERA5再分析资料和欧洲中心ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)模式、中国气象局CMA-MESO(China Meteorological Administration Mesoscale Model)模式产品,对2020年7月17—18日江淮地区一次特大暴雨过程的预报效果进行检验与分析,并对数值模式降水预报出现偏差的可能原因进行了讨论。结果表明:低涡切变和低层急流的共同影响,为强降水提供了充沛的水汽和有利的动力条件。高空干冷空气叠加在低层暖区之上形成的位势不稳定层结和垂直风切变为强降水的发生提供了不稳定条件。17日20时—19日08时CMA-MESO模式逐12 h暴雨、大暴雨以及暴雨以上量级降水的TS评分均优于ECMWF模式,但2种模式对18日08—20时暖区降水的预报结果均较差。CMA-MESO模式预报的降水区域和实况区域重叠面积的比例均显著高于ECMWF模式,预报形态也与实况更为接近。模式对冷空气强度预报偏弱造成了冷切辐合偏北,对中层湿舌的位置预报偏北,水汽强度预报偏弱,与强降水落区预报偏北相对应,可能是降水预报出现明显偏差的原因。

基于高光谱的低温胁迫下冬小麦SPAD估算

以拔节期冬小麦为研究对象,通过人工模拟低温胁迫,对冬小麦高光谱和SPAD之间关系进行研究.结果表明:在735和802 nm处建立的NDVI指数与SPAD的相关系数为0.86;在735和803 nm处建立的RVI指数与SPAD的相关系数也为0.86;基于RVI[735,803]波段构建了SPAD估算模型,表达式为C_(SPAD)=273.9X_(RVI[735,803])-257.47.研究结果可为大面积冬小麦冻害快速无损监测提供有效的技术支撑.

低温胁迫下冬小麦叶片叶绿素含量的高光谱估算

利用一次寒潮降温过程,以苗期12个品种的冬小麦为研究对象,测定其低温逆境下叶片光谱反射率和SPAD(Soil and Plant Analyzer Development,SPAD)值。以2020年12月28日(最高/最低温为15℃/3℃)的观测值为胁迫前数据,12月31日(最高/最低温为1℃/-9℃)的观测值为低温胁迫后数据,分析低温胁迫前后小麦叶片原始光谱和SPAD值的变化规律。在多种光谱参数中,采用相关分析方法遴选出5个与SPAD值密切相关的特征变量,分别建立低温胁迫前、后以原始光谱数据、一阶光谱导数和三种植被指数为自变量的小麦叶片叶绿素含量反演模型,并进行交互验证,筛选出低温胁迫后小麦叶绿素含量的最优反演模型。结果表明:(1)与胁迫前相比,低温胁迫后小麦叶片SPAD整体呈上升趋势,光谱反射率在叶绿素吸收较好的可见光区域有所降低,叶片表现出受冻特征;(2)构建的低温胁迫前后两种混合模型,交互验证后精度较低,表明常温下小麦叶绿素含量估算模型并不适用于遭受低温胁迫后的小麦叶绿素估算,需单独建立低温胁迫后的估算模型;(3)利用光谱数据构建冬小麦低温胁迫下叶绿素含量反演混合模型中,以一阶光谱导数在694nm处建立的模型估算效果最优,拟合度(R2)为0.694,均方根误差(RMSE)为3.191,说明利用小麦叶片光谱特征波段建立低温胁迫下叶片叶绿素含量反演模型的方法是可行的。研究结果可为多品种冬小麦叶片叶绿素含量无损监测提供参考。

氮肥与涝渍胁迫时间对抽雄期夏玉米叶片生理特性的影响

为了探究氮肥与涝渍胁迫时间对抽雄期夏玉米生理特性的影响,选用裕丰333为试验材料,采用盆栽试验,施氮量设置3个水平处理,分别为0、180和300 kg·hm^(-2),记为N0、N1和N2。共设置3个胁迫时长处理,分别为3 d、5 d和7 d,记作S3、S5和S7;3个胁迫恢复时长2 d、4 d和6 d,记作R2、R4和R6。在涝渍胁迫恢复期间分别测定夏玉米叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,丙二醛(MDA)以及叶绿素含量。研究表明,在涝渍胁迫期间,高氮素水平下,涝渍胁迫时长增加会减少SOD活性但会增加CAT活性。相同的施氮水平下,MDA和叶绿素含量没有显著性变化,说明涝渍胁迫对于玉米叶片MDA和叶绿素的含量影响较小。在涝渍胁迫与恢复期间,抗氧化酶活性随着氮素水平的提高而显著增大。在高氮素水平下,叶绿素含量在淹水3 d达到最大。高氮素水平有利于改善抽雄期夏玉米生理特性。