基于MODIS遥感数据提取海南橡胶信息初步研究

通过计算海南省MODIS-INDVI值,结合GPS选定橡胶种植样本训练区的多时相INDVI值变化曲线,以及橡胶树冬季集中落叶特性和蓬叶生长等的周年生长变化规律,采用监督分类方法提取非样本训练区橡胶种植信息,最终实现海南橡胶种植空间分布遥感信息的提取。通过对连片区域和零散点橡胶种植区野外验证,结果表明海南橡胶种植信息遥感监测与实况相符,估算面积误差初步统计在5%以内。

利用费歇尔准则判别荔枝花芽分化期

海南岛荔枝花芽分化的早晚受气温高低和干旱情况的综合影响,为了能够对其实施预报,本文利用费歇尔准则,根据低温条件和干旱指数两因子建立了"妃子笑"荔枝花芽分化期的判别模型,利用此式对待判样品进行试报,准确率为100%。

两系杂交水稻不育系南繁气候适应性分析

本文依据两系杂交水稻不育系育性转换的临界日长、临界温度和出现生理不育的低温界限为指标,初步分析了海南岛南、中、北部一年中大于95％的气候保证率,短于临界日长、低于可育上限温度并高于可育下限温度的持续时间,以说明两系杂交水稻不育系在海南繁殖的气候适应性。

低温对豇豆幼苗抗氧化系统的影响

以两个豇豆品种"海豇2号"和"夏宝2号"为材料,研究低温[15℃/10℃,300μmol/(m2·s)]处理对豇豆幼苗叶片抗氧化酶活性和细胞膜过氧化程度的影响。结果表明,低温处理前期两个品种豇豆幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均显著提高,丙二醛(MDA)含量逐渐增加。随着低温时间延长,海豇2号豇豆的SOD和POD酶活性有保持平稳趋势,MDA含量增加速率减缓;而夏宝2号豇豆的SOD和POD酶活性则显著下降,MDA含量增加速率有增大趋势。低温胁迫诱导了豇豆幼苗叶片中的抗氧化酶活性增强以清除活性氧自由基,并相应减缓了细胞膜过氧化伤害。随着低温时间延长,抗氧化酶活性受到抑制,过量的活性氧自由基加剧了细胞膜脂过氧化伤害。此外,豇豆幼苗叶片中SOD酶相比POD酶更耐低温,海豇2号豇豆相比夏宝2号豇豆耐低温能力更强。

用阴冷指数表征寒害程度的方法

针对现有寒害分析在因子选取上普遍缺少表述阴雨状况的问题,提出阴冷指数模型。基于农业和气象行业专家对海南各市县阴冷程度的排序,以及海南各市县1971-2010年逐日气象数据,采用均匀试验设计方法构建能反映低温强度和阴雨寡照综合作用的阴冷指数模型。依据阴冷指数模型,计算海南各市县1971-2010年历次阴冷过程的阴冷指数,按阴冷指数从大到小序列中的10%、30%和60%划分出重度、中度和轻度3级寒害及其指标,据此分析海南寒害的分布及变化。结果表明:寒害的地域分布特征与实际业务所监测的寒害情况相吻合,寒害的年际变化在《中国气象灾害大典》寒害记载中也得到了较好的印证,说明阴冷指数模型具有一定的实际应用性,可为寒害的监测、预警和评估提供新的技术方法。

年径流的特征及预测研究进展

年径流是流域水文循环的重要组成因素。年径流变化受降水量、蒸发量、温度、下垫面状况和人类活动的影响,气候因子影响最为明显。我国的年径流主要表现为南多北少的地区性变化,但年径流的年际变化则是北方大于南方。年径流预测主要采用统计预测、天气学和数值天气预测等3大类方法,没有一种模型能够适用于所有的径流序列,需要进一步加强研究预测模型的适用性及预测精度。

荔枝遭受台风危害后的栽培管理

台风是我国沿海地区最重要的灾害性天气，每年我国华南沿海都有遭受台风袭击的可能。台风主要通过3种方式对农作物酿成灾害，一是强风，二是暴雨，三是风暴潮。由于热带果树荔枝大多种植在地势较高的坡地，遭受台风影响时，主要表现为强风危害，常造成新梢损坏、叶片脱落、枝条刮断、根被拉断、树干被吹歪，严重的被连根拔起。

海南冬种瓜菜苗期湿涝正交旋转试验分析

瓜菜苗期湿涝是海南冬种瓜菜重要的农业气象灾害之一。根据海南冬种瓜菜苗期自然降水情况,利用正交旋转组合设计,在温室内人工模拟降水量和降水天数,得出番茄苗期湿涝死苗率的回归模型,回归方程达到极显著水平。模型表明降水量越大,对番茄苗期湿涝危害越大。当降水天数达到一定量时,随着降水日数增多,死苗率随之增大。

基于标准化降水蒸散指数的中国干旱趋势研究

标准化降水蒸散指数(SPEI)通过标准化潜在蒸散与降水的差值表征一个地区干湿状况偏离常年的程度,是分析干旱演变趋势的新理想指标,目前已经广泛应用于干旱评估、水资源管理等领域。用SPEI和1951—2009年中国区域160个站的月降水量及月平均气温资料,对中国59年来干旱化的空间分布、四季干旱趋势变化和全国极端干旱事件发生频次进行了分析,并定性分析了干旱发生的原因。结果表明,我国普遍存在干旱化的事实,西部、华北和东北地区干旱化最为显著。我国四季均呈现干旱化趋势,其中春、秋季干旱化趋势明显,夏季最近15年都处于干旱状态,但干旱化趋势未通过0.05显著性检验;另外全国极端干旱事件发生频率明显增多。东北和华北地区的降水呈现轻微减少趋势,而温度升高趋势明显,降水和温度的共同作用导致了明显的干旱化。四川盆地温度升高趋势不显著,但降水减少显著,降水较少是导致四川盆地干旱化的主要原因。降水频率的减少和集中也导致近几年极端干旱事件明显增多。我国普遍的干旱化趋势和明显增多的极端干旱事件可能对我国经济发展产生阻碍。

基于标准化降水蒸散指数的华南干旱趋势研究

最近几年华南地区干旱频发,为探讨该地区的干旱趋势,用标准化降水蒸散指数(SPEI)和1961-2010年华南地区具有代表性的50个站点的月降水及月平均气温资料,分析了该地区近50年来的干旱趋势、干旱空间分布、极端干旱事件发生频次和干旱持续时间。结果表明,华南地区普遍存在干旱事实,最近10年是干旱最严重的10年,Mann-Kendall检验表明该地区平均SPEI指数从1998年开始突变;干旱化最严重的区域是海南岛、广西南部和西部地区,广东的干旱化趋势最轻。20世纪70年代干旱和极端干旱事件较少,其后明显增多,干旱持续时间也有所延长。由于该地区降水呈现弱增加趋势而温度升高显著,因此推测温度升高导致蒸散增加可能是华南地区干旱化的主要原因。另外,降水频次的减少和集中也是导致近来极端干旱事件增多的原因之一。SPEI指数较好地体现了气候变暖导致的干旱化趋势。

标准化降水指标在海南岛干旱监测中的应用分析

本文证明了利用Γ分布拟合海南岛不同尺度降水量的可行性,并结合实例分析应用标准化降水指数(SPI)判断评价海南岛旱情。结果表明,不同时间尺度SPI值结合使用可以准确判断海南岛旱季和雨季不同类型干旱的开始、持续时间及严重程度。在海南岛,冬春季节采用6个月和12个月的SPI指数,夏秋季节采用1个月或3个月的SPI指数进行旱情监测较为可行。

海南岛荔枝花芽分化期预报初探

利用综合概率法分析低温和干旱因子与妃子笑荔枝花芽分化的关系,结果表明:低温和干旱对海南荔枝花芽分化进程均有影响,干旱因子作用尤为明显;所建立的妃子笑荔枝花芽分化期预报模式,预报准确率达90%以上。

低温弱光对西瓜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响

以西瓜品种"早佳8424"为试材,研究低温[12℃/10℃,300μmol/(m2·s)],以及低温弱光[12℃/10℃,100μmol/(m2·s)]胁迫对西瓜幼苗叶片光合作用、叶绿素荧光参数及抗氧化酶活性的影响。结果结果表明:低温、低温弱光胁迫均降低了西瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和PSⅡ的最大光化学量子产量(Fv/Fm),增加了胞间CO2浓度(Ci)。低温、低温弱光致使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先增加后降低,过氧化氢酶(CAT)活性则持续下降,丙二醛(MDA)含量持续增加。与低温相比,低温弱光处理下的西瓜幼苗Pn、Gs下降幅度更大,Ci的增幅更明显;与此不同,Fv/Fm和CAT活性在低温弱光处理后下降幅度相对较小,SOD、POD活性和MDA含量也呈现出较小增幅。低温、低温弱光胁迫抑制了西瓜幼苗的光合作用并诱导了抗氧化酶活性增强以清除体内氧自由基。随着胁迫时间的延长,抗氧化酶合成受到抑制,过剩的活性氧自由基造成细胞膜脂过氧化伤害,并最终破坏细胞膜系统。低温下的弱光能减轻幼苗的光抑制作用,同时也能缓解细胞产生的过氧化损伤,对降低细胞膜系统伤害有明显作用。

影响我国甘蔗主产区甘蔗产量的关键气象因子及其丰欠指标

[目的]为指导我国甘蔗生产奠定理论基础。[方法]对1971—2005年广西、广东、海南、云南等我国甘蔗主产区原料蔗产量与气温、雨量、湿度、日照等气象因子进行相关性分析，确定了影响我国甘蔗主产区甘蔗产量的气象因子和关键时段。[结果]各气象因子与我国甘蔗主产区原料蔗产量的相关性有较大的差异，部分丰欠气象指标跟甘蔗生理气象指标并不完全吻合。降水量是我国甘蔗主产区的共同关键气象因子。广东和海南甘蔗主产区热量条件好，广西甘蔗主产区雨热条件配合比较好，云南甘蔗主产区温光水条件配合比较差。[结论]该研究划分了我国甘蔗主产区甘蔗产量的丰欠气象指标。

海南岛天然橡胶林春季物候期的遥感监测

橡胶林第一蓬叶的展叶期、稳定期和老化速度,极大影响橡胶树叶片的数量和质量,从而影响干胶产量,因此,监测橡胶林春季叶片生长情况对防治病虫害、指导割胶作业和林间水肥管理具有积极意义。本研究基于2001-2014年1-5月每16d的遥感增强型植被指数(EVI)分布图,通过计算相邻时段EVI的变化量,分析橡胶林MODIS/EVI指数的时空分布及变化特征,确定判断橡胶叶片春季物候期的EVI指标。结果表明:第一蓬叶展叶期橡胶林平均EVI值为0.4,稳定期平均EVI值为0.5,以此作为这两个生育期的判断标准,对2001-2014年逐年橡胶林第一蓬叶的展叶期和稳定期进行反演,结果表明,海南岛橡胶林叶片平均展叶期出现在3月中旬前期,稳定期主要出现在5月上旬,叶片老化平均历时50d,与历年人工观测结果相比有一定差异,平均偏晚8.2d。该方法简便易行,可以用来监测区域天然橡胶物候的变化态势。

不同施氮量与氮磷钾配比对烤烟农艺性状和产量质量的影响

采用二因素三水平随机区组试验设计，经三年田间试验探索出实现信阳地区烤烟优质、丰产、高效益的最佳施氮量为每亩６ｋｇ，Ｎ、Ｐ。

模拟大气温度和CO2浓度升高对双季稻氮素利用的影响

未来气候主要表现为大气温度和CO2浓度升高的变化趋势,升温2℃和CO2浓度达到450μL L–1(同比增加60μL L–1)情景是哥本哈根共识下的安全阈值。本研究采用自主研制的开顶式气室(open-top chamber,OTC)进行双季稻大田原位模拟试验,以早稻两优287和晚稻湘丰优9号为试验材料,设置了大田(UC)、对照(CK)、增温2℃(CT)、增CO2 60μL L–1(CC)和同时增温2℃增CO2 60μL L–1(CTC)5个处理,研究温度和CO2浓度升高对双季稻产量和氮素利用的影响。结果表明,早稻CT的籽粒产量和氮素积累量均低于CK,CC和CTC比CK提高籽粒产量19.7%和2.0%,提高氮素积累量15.7%和5.1%;晚稻CT、CC和CTC籽粒产量和氮素积累量比CK分别提高9.2%、14.4%和18.8%,及7.3%、10.2%和15%。茎叶氮素转运率和贡献率早稻CC和CTC略低于CK,晚稻CC、CTC均高于CK。氮素吸收利用率早稻以CC最高(45.7%),晚稻以CTC最高(48.5%),分别比CK提高了35.5%和33.1%。氮素农学利用率与之一致,早稻和晚稻的CC和CTC均最高(23.1 kg kg–1和26.9 kg kg–1),比CK提高了56.3%和46.2%。氮素生理利用率早稻和晚稻均以CC最高,相比CK提高了12.7%和10.5%,但差异不显著。CK与UC之间各项指标差异不大,这表明OTC覆盖对水稻生长造成的影响在可接受误差之内。综上所述,本研究认为温度升高2℃对早稻产量和氮素利用倾向于不利影响,对晚稻则相反;CO2浓度增加60μL L–1对早稻和晚稻产量和氮素利用倾向于有利影响;同时增温和增CO2对早稻表现抵消作用,对晚稻表现协同作用。

海南岛参考作物蒸散量时空变化特征及成因分析

根据海南岛18个气象站1971–2010年逐日气象资料和Penman–Monteith模型计算各站ET0,利用线性回归和Arc GIS空间插值技术分析年和四季ET0的时空变化特征,并采用敏感系数和气象因子的相对变化率相结合的方法对年和四季ET0变化成因进行分析。结果表明:海南岛18个市(县)年ET0均值为1191.4mm,其空间分布,除夏季外,年和其余各季ET0大致呈由东北向西南递增的趋势。近40a海南岛18个市(县)年ET0的气候倾向率均值为-5.0mm?10a-1,其中13市(县)为负值,5市(县)为正值。春、夏、秋、冬四季ET0的气候倾向率分别为-3.1、1.8、-0.7和-2.8mm?10a-1。总体来看,年ET0减少的区域主要是由于春季ET0减少所致,年ET0增加的区域主要是因夏季ET0增加之故。引起海南岛大部分地区年和春、夏、秋季ET0减少的主要原因是平均风速减小和日照时数的减少,冬季ET0减少除与平均风速减小、日照时数减少有关外,水汽压增加也是主要成因之一。年和四季ET0增加的区域主要是平均最高和平均最低气温升高。

低温寡照对海南棚栽西瓜生长的影响及其灾害等级指标

低温寡照是制约海南塑料大棚栽培西瓜生长发育的主要因素。为研究低温寡照对海南棚栽西瓜生长发育与产量变化规律的影响并构建灾害等级指标体系,基于2012、2013年连续2年冬季海口单层塑料大棚内外气象资料,在灾害来临前和影响后测定了西瓜相关生长指标并与后期产量进行了统计分析,通过选取最低气温、最大降温幅度和持续天数为致灾因子以构建初步等级指标体系。结果表明:(1)过程低温伴随着持续寡照同时出现,低温寡照天气下气温和太阳辐射日变幅小,棚内最低气温比外界仅高出1℃左右。(2)低温寡照对西瓜授粉坐瓜和膨大期影响最大,15℃以下低温影响开花授粉,10℃以下低温严重影响授粉坐瓜及瓜果膨大,易产生畸形瓜等变态瓜。西瓜产量与坐瓜率、叶面积、藤蔓粗度及叶绿素含量有紧密关系,坐瓜率越低,叶面积越小,藤蔓越细,叶绿素含量越低则产量就越低。(3)选取最低气温、最大降温幅度和持续天数为致灾因子,并结合减产率将低温寡照灾害等级划分为轻度、中度、重度3个级别。

海南文昌火箭发射场雷电环境分析

利用海南省18个气象台站的雷暴人工观测资料和海南闪电定位网的观测资料,分析了海南文昌火箭发射场的雷暴特征和雷电环境,结果表明:海南岛的中部和北部雷暴活动较强,西部、东部和南部近海地区的雷暴活动较弱,文昌发射场处在北部较强的雷暴区;采用Krigine(克里格)方法拟合的结果为文昌火箭发射场雷暴日数的年变化从1982年以后逐渐减少,发射场一年中各月都有雷暴发生,4-10月为雷暴高发期;发射场西部、西北部和北部区域雷暴活动较其它区域要强,79%的雷电流强度小于40 kA,而只有5.9%的雷电流强度大于60 kA,一天中闪电的发生有两个高峰时段,一个出现在凌晨5时到6时,另一个时段出现在14时到18时,午后15时左右是闪电活动最频繁的时段。