
Research on Dynamic Forecasting Model and Suitability Zoning of Rice Meteorological Yield in Zhijin County
YANGYang, KELiping, ZHUJun, HUYanyan, GUNYi
Chin Agric Sci Bull ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (23) : 64-73.
Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
Research on Dynamic Forecasting Model and Suitability Zoning of Rice Meteorological Yield in Zhijin County
The objective of this study is to explore the agro meteorological conditions and suitable climatic zoning of rice cultivation under the complex mountainous terrain of Zhijin County. The correlation between rice meteorological yield and meteorological factors was analyzed by mathematical statistics, the key meteorological factors affecting the growth and development of rice were screened out, a localized rice meteorological yield forecast model was established, and the forecast results were tested. At the same time, according to the meteorological data and disaster weather data, combined with various disaster indicators, the zoning map of rice planting suitability in Zhijin County was comprehensively drawn. The result showed that eight meteorological factors, including average temperature and sunshine hours in late May, precipitation in late June, precipitation and sunshine hours in mid-July, average temperature and precipitation in early August, and precipitation in early September, had the best correlation with the growth and development of rice in Zhijin County. The average forecast accuracy of the established localized forecasting model is more than 90%, and the forecast results are credible, which is suitable for localized yield forecasting. The zoning map of rice climate suitability showed that the climate of southern and western townships in the central part of Zhijin County was the most suitable for rice planting, while the suitability of rice planting in the northern and eastern towns was poor. The prediction model established in this study has good prediction ability for rice yield in Zhijin County. The generated climate suitability zoning map clearly reveals regional differences, which can provide an intuitive decision-making basis for optimizing local rice planting layout, avoiding meteorological disaster risk and improving yield level.
meteorological factors / rice yield forecast / Suitability / zoning map / meteorological indicators
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吴新娟, 杨思慧, 陈林, 等. 气象因子对水稻灌浆速率及千粒重的影响分析[J]. 安徽农学通报, 2024, 30(16):22-25.
为探究气象因子对水稻灌浆速率及千粒重的影响及影响程度,开展了一系列水稻分期播种试验,并利用主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)方法对气象因子进行深入分析。结果显示,光温气象因子是影响水稻灌浆速率的主要因素之一。冗余分析发现,日平均气温、日最高气温、阶段积温、阶段日照时数和日较差与灌浆速率呈正相关,与千粒重呈负相关。在这些因素中,日最高气温、日最低气温和日较差对水稻灌浆速率和千粒重的影响较为明显。研究结果为水稻关键生长季节的农业气象服务提供一定的参数资料和技术支持,以提高水稻产量和品质。
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陈东东, 栗晓玮, 张璐阳, 等. 西南地区水稻高温热害时空特征及危险性[J]. 中国农业气象, 2024, 45(8):860-871.
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为解决成都市两系杂交水稻就地制种难题,运用基于风险的气象诊断方法,笔者分析成都13 个区(市)县制种的3 个关键时期(两系不育系育性敏感期,亲本抽穗扬花期和种子成熟收获期)的安全性和适宜性,得到其两系杂交水稻制种适宜区域与时段。结果表明,多数分析时间段的抽穗扬花综合风险指数小于4.0,时长为44~95 天,为两系杂交水稻制种抽穗扬花安全期时段的选择提供了充裕的区间,因此制种基地适宜性主要由育性敏感期决定。在22.5℃阈值条件下,两系水稻最适制种区为金堂、龙泉驿、邛崃、蒲江、双流和新津;在23℃阈值条件下,两系水稻适宜制种区为新津、金堂、新都、大邑和双流;在23.5℃和24.0℃温度阈值条件下,成都适宜开展两系水稻制种的地区极少。如果在成都开展两系杂交水稻制种,应尽量选用不育起点温度低于23.0℃,并且育性敏感期时段较短的两系不育系,以减少制种纯度风险。
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气候变暖背景下,极端干旱、极端湿润事件频发对作物生长带来极大威胁,研究极端干湿事件(干旱/湿润)对农业生产的影响对于地区粮食安全和水资源管理有重要意义。以湖北省水稻种植区为研究区,利用归一化植被指数(NDVI)刻画水稻生长状况,基于1990—2020年32个气象站的气象资料和标准化降水蒸散发指数(SPEI),分析极端干湿事件时空变化规律,基于2000—2020年NDVI分析水稻长势变化及其对极端干湿事件的响应。结果表明: 1990—1999年极端干旱事件7次,2000—2009年4次,2010—2020年后2次,频次有所减少;极端湿润事件1990—1999年5次,2000—2009年2次,2010—2020年5次,频次无明显变化但面积有所增加;重要生长期(6—8月份)总NDVI呈现出显著增加趋势(p=0.012),增速为0.007 8/a,生长情况变化呈良好态势;整体上极端干旱、极端湿润事件对水稻长势都有负效应,NDVI与SPEI相关系数最高分别达0.418、-0.358。为应对极端干湿事件,相关部门应加强水稻重要生长期内的气象监测,提高抗旱涝能力,确保农业高产稳产。
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席闻阳, 何建军, 王智麟, 等. 基于多层感知机模型的长三角水稻种植区净生态系统碳通量模拟[J]. 高原气象, 2025, 44(1):191-200.
中国长江三角洲地区(以下简称长三角地区)是典型的水稻种植区, 其碳源汇对区域气候和环境具有重要影响。本文系统地分析了长三角地区净生态系统碳交换量 (net ecosystem exchange, NEE)与各个气象因子之间的关系, 发现NEE与太阳短波辐射的相关性最强, 其次与湿度相关参量(饱和水汽压差、 相对湿度)等呈现较强的相关性。同时, NEE与太阳辐射、 气温、 湿度因子、 风速和摩擦速度的相关性呈现明显的昼夜变化。基于上述分析, 本文利用NEE和气象观测数据构建了长三角水稻下垫面多层感知机(Multilayer perceptron, MLP)NEE模拟模型, 评估了模型的模拟效果及其时空稳定性。构建的MLP模型能较好地拟合NEE, 训练集模拟的NEE与观测值的相关系数达到0.88, 均方根误差为5.34 μmol·m<sup>-2</sup>·s<sup>-1</sup>; MLP模型在模拟长三角水稻季NEE时表现良好, 在东台和寿县站点的模拟NEE结果与观测值的相关系数均高于0.78, 模型具有较好的时空稳定性; MLP模型模拟白天平均NEE的效果好于夜间平均NEE的效果。研究结果揭示了影响水稻碳循环的主要气象因子, 为认识长三角水稻种植区碳循环时空分布特征提供支撑, 对准确评估全球和区域碳通量具有重要意义。
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胡丽琴, 肖正午, 方升亮, 等. 种植季节对高直链淀粉水稻品种淀粉消化特性的影响[J]. 作物学报, 2024(9):2347-2357.
为探究早季与晚季不同种植季节对高直链淀粉水稻消化特性的影响, 本研究以6个高直链淀粉水稻为供试品种, 于2020—2021年进行早、晚季种植, 通过体外消化模拟方法结合气象数据, 研究高直链淀粉水稻在早季种植时和晚季种植时的淀粉消化特性的差异。结果表明, 高直链淀粉水稻在早季种植时, 灌浆期平均温度和平均辐射量比晚季种植分别高16.1%和10.1%。总葡萄糖生成量(total glucose production, TGP)和葡萄糖生成速率(glucose production rate, GPR)比晚季种植时分别降低4.1%和10.0%, 而活跃消化时间(active digestion duration, ADD)增加7.8%。与晚季种植相比, 高直链淀粉水稻在早季种植时直链淀粉增加3.1%, 蛋白质降低8.5%。稻米RVA谱特征值中峰值黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度、回复值和糊化温度分别增加34.4%、29.7%、51.6%、26.2%、20.6%和1.3%, 而消减值降低2.6%。相关性分析表明, GPR与直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度和最终黏度呈显著负相关关系, 相关系数分别为-0.429、-0.558、-0.662和-0.439, 与蛋白质含量呈显著正相关关系, 相关系数为0.565。直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度都与灌浆期的日平均温度和日平均太阳辐射呈显著正相关关系, 蛋白质与灌浆期的日平均温度和日平均太阳辐射呈显著正相关关系。由此可知, 高直链淀粉水稻品种在早季种植后, 灌浆期日平均温度及日平均太阳辐射量增加, 导致直链淀粉含量、峰值黏度、最低黏度和最终黏度增加, 蛋白质含量降低, 进而导致淀粉消化速率变慢。本研究结果可为高直链淀粉水稻品种淀粉消化快慢的栽培调控提供理论依据。
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刘博, 徐涛, 徐强强, 等. 基于叶绿素荧光遥感的江西省稻田总初级生产力估算及其气象驱动因素研究[J]. 农业机械学报, 2024(8):391-400.
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周浩, 胡凌, 陈藜藜, 等. 衡邵干旱走廊耕地种植结构水分供需评估及其优化[J]. 资源科学, 2024(5):1032-1044.
【目的】从种植结构视角,探究耕地利用下水分供需态势并实现其多目标优化调整,为“以水定地”及耕地资源可持续利用提供理论参考。【方法】以衡邵干旱走廊为研究区,在气象站点、土地利用、作物种植以及农业社会经济等多源数据支持下,基于耕地种植结构视角,微观精准揭示1980—2020年不同气候类型年份耕地种植结构下的水分供需态势及灌溉需求,并构建不同灌溉需水情景下的耕地种植结构多目标优化模型,同时设定“水-土-粮”多重约束,确定耕地种植结构优化策略。【结果】①双季稻和油菜全生育期的水分自然供给优于单季稻及玉米,且水稻耗水量较高,尤其干旱年双季稻平均需水量高达608.29 mm;②水稻和玉米全生育期的有效降水空间与需水格局相异,导致研究区东南部的作物干旱情势加剧,而油菜整体水分供需态势良好;③双季稻和单季稻的水分亏缺程度较高,年均净灌溉需水量分别达到303.68 mm、257.00 mm,旱生作物的水分供需矛盾较小,种植管理过程无需过度依赖农业灌溉;④经种植结构优化,在设定节水目标并实现优化调控后能够显著提高耕地生产综合效益,尤其是权重情景3的湿润年水资源约束下预期粮食产量可提升5.12%;权重情景1和2的湿润年水资源约束下作物种植减税纯收益可提升22.34%。【结论】衡邵干旱走廊在干旱年的种植结构应基本保持稳定,平水年可适当增加单季稻面积、调减旱作物种植比例,湿润年可大幅增加粮食作物播种面积并调减油菜面积,以提升耕地种植的综合效益。
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