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低温冻害对红紫薇生长影响分析与预警模型
摘 要：依托国家自动气象站采集的2007—2017年十年的精准的气象数据,结合邢台红紫薇研究所一手受灾资料,跟踪研究红紫薇生长过程,从农业气象技术服务的角度,对制约和影响紫薇生长的气象灾害进行逐年逐项进行数据分析,发现低温是影响和制约美国三红紫薇生长的最主要气象灾害因子.采用SPSS软件结合数据库建立冻害预警模型.当致灾天气可能出现时,通过电话、短信、电子邮件等方式及时告知用户最新气象信息,积极发挥保障作用,确保将损失降到最低.同时,积极发挥农业气象技术服务作用,制作多种专项服务产品,为种植提供详细指导.通过探索气象致灾因子防御方法和要点,积累了为农服务实践经验.建立预警模型,为提供更精、更深、更及时的气象服务以及防灾减灾提供参考.
关键词：红紫薇；低温冻害；气象保障服务；防灾减灾
0 引言
2004年湖南林科院以王晓明博士为首的科研团队,首次从美国引进了红紫薇新品种,以色彩艳丽的特点受到了广泛的欢迎.然而2015年11月和2016年1月,华东和华北地区出现了两次50年不遇的暴雪,尤其是2016年,河北、北京、安徽、陕西、湖北、河南等地的非正常的温度骤降,导致引种栽的培红紫薇发芽率不到一半.例如河北省任县,虽然前期工作准备充分,当地的苗木平均发芽率只有30%至45%,只有邢台红紫薇园林技术研究所提供的红紫薇发芽率达到90%以上.分析得知,造成苗木发芽率低的主要原因是低温冻害,近年来出现的极端低温天气给种植户带来经济损失达60余万元.
1 背景和意义
我国北方最大的红紫薇培育基地、湖南省林科院紫薇新品种示范推广基地——邢台红紫薇园林技术研究所位于河北省任县县城,是全国红紫薇培育十强企业.目前,培育基地总共拥有40 hm2两片种植田,其中室内大棚6.67 hm2,室外大田33.33 hm2,3 cm幼苗常年保持300棵左右.2016年春季,3.5 cm的工程苗市场价高达500元,是传统紫薇品种的五十倍,具有较高的观赏和经济价值.
此外,伴随着生态文件建设和城镇化快速发展进程,陈旧、污染产业必将面临淘汰,取而代之的必将是以红紫薇为代表的新兴、绿色、环保产业,发展前景广阔.因此,开展红紫薇专项气象服务研究,为促进其生长、防灾减灾提供有力的气象保障,具有实际意义且势在必行.
2 资料和方法
2.1 资料选取
选取邢台红紫薇研究所苗木为研究对象,结合受灾资料,跟踪研究红紫薇生长过程.依托任县国家一般自动气象站采集到的2007—2017年精准的气象数据,从农业气象技术服务的角度,对制约和影响紫薇生长的气象灾害,如：低温冻害、冰雹、连阴雨等,逐年逐项进行数据分析.分析发现：低温对红紫薇造成的灾害损失最大,时间较长,强度大,则导致损失越严重,相比大风、冰雹造成的局部减产影响,低温对红紫薇生长的影响和制约更为显著和直接（表1、图1）.
2.2 样本选取
根据数据显示,任县2007—2016多年最冷月平均气温为-10.6℃,极端最低气温为-17℃.因2017年日最低气温为-9.9℃（1月30日）,较常年显著偏高,不作为参考依据（图2）.
选取2015年11月26日和2016年1月24日,任县出现的两次非正常的温度骤降以及50年不遇的暴雪作为典型案例进行分析.
研究得知低温对红紫薇幼苗成活率影响的临界值,分别是-12℃、-15℃和-17.5℃；对红紫薇成树成活率影响的临界值为-23℃.当气温≤-12℃时,显著降低；当气温≤-15℃时,显著减产,≤-17.5℃全部冻死.当气温≤-23℃时,红紫薇成树全部冻死.
当低温冻害发生时,县城2015年11月26日自动站采集日最低气温为-12.7℃,大田实际室外日最低气温达-13.2℃；2016年1月24日自动站采集最低气温为-17.0℃,大田实际室外日最低气温达-17.5℃.移栽的30亩3 cm以上成品苗全部冻死,造成了60余万元的直接经济损失.
2.3 分析方法
应用滑动t检验方法检验要素序列是否存在突变点.对于具有n个样本量的时间序列X,设置某一时刻为基准点,基准点前后两段子序列X1和X2的样本分别为n1和n2,两段子序列平均值为x1和x2,方差为S21和S22,定义统计量t：
上式服从自由度v等于n1+n2-s-2的t分布.
2.4 分析过程及结论
1）据多年数据分析显示,除2017年较常年显著偏高外,日最低气温呈下降趋势；
2）降温过程呈线性相关趋势（图3、4）.
2.5 建立低温冻害预警模型
采用SPSS软件结合数据库建立冻害预警模型.当致灾天气可能出现时,通过电话、短信、电子邮件等方式及时告知用户最新气象信息,积极发挥保障作用,确保将损失降到最低（图5）.
积极发挥农业气象技术服务作用,制作《技术服务手册》《专项气象月报》《专项气象旬报》《关键期专题气象服务报告》等专项服务产品,为种植提供详细指导.
3 结语
1）以2015年11月26日和2016年1月24日,任县出现的两次50年不遇的暴雪,以及温度非正常骤降为例,结合邢台红紫薇园林研究所的40 hm2种植田受灾数据,进行统计分析.
2）任县国家自动气象站采集的2007—2017年十年的精准的气象数据,以及多年为农服务经验,为开展研究提供了有力的基础和保障,通过探索气象致灾因子防御方法和要点,积累了为农服务实践经验.
3）建立低温冻害预警模型,为提攻更精、更深、更及时的气象服务提供参考.
参考文献
[1]吕新梅,张家凤,赵金竹.三红紫薇繁育技术及栽培要点[J].现代园艺,2017,（1）：52.
[2]于海耀.美国“三红”紫薇的生长规律研究[J].现代园艺,2016,（11）：36-37.
影响分析论文范文结:
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