删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

基于极值概率分布函数的中国早稻高温热害时空分布统计特征

本站小编 Free考研考试/2022-01-23

摘要
摘要:揭示水稻高温热害风险特征对农业适应气候变化具有重要意义。本研究以中国早稻种植区为研究区域,基于早稻种植区214个气象站1971-2015年的数据,利用Mann-Kendall非参数趋势检验方法和极值概率分布理论,探究中国早稻高温热害的时空变化趋势和极值概率分布规律。研究发现:1)反映早稻高温热害的两个指标即高温热害累计天数(ADHS,accumulated days of heat stress)和热害有害积温(HDD,heat stress degree days)的均值在湖南中南部、江西中部、浙江和福建中部较大,表明这些区域的早稻遭受高温热害的风险较大;从Mann-Kenall趋势检验看,两个指标在超过1/3的站点都呈显著增加的趋势,说明高温热害风险在这些站点显著增加,尤其20世纪90年代以后超过1/2的站点两个指标都呈显著增加的趋势。2)超过1/2以上的站点的高温热害累计天数和高温有害积温都满足极值概率函数分布。对于高温热害累计天数,56个站点满足耿贝尔分布(Gumbel),82个站点满足广义极值分布(GEV);对于热害有害积温,61个站点满足耿贝尔分布,58个站点满足广义极值分布。3)两个高温热害指标的10年、50年、100年重现期的空间分布规律和2个指标的均值空间分布类似,即均值较大的区域,其10年、50年、100年重现期对应的重现期水平(return level)也较大;重现期水平与经度、纬度和海拔无明显相关关系。研究结果有助提升对早稻高温热害时空趋势和概率分布规律的认识,可为农业适应气候变化和农业天气指数保险设计等方面提供理论参考。
关键词:早稻/
高温热害累计天数/
热害有害积温/
时空分布/
极值概率分布
Abstract:Rice is one of the most important staple foods globally, eaten by more than half the world population. China is the largest producer of rice, accounting for 18.5% of the rice planted area globally and 28% of the global rice production. Rice is easily exposed to heat stress because of highly frequent heat-stress events in recent climate warming. Heat-stress is one of the main meteorological disasters causing yield loss in agriculture. Thus, it is essential to explore spatial and temporal characteristics along with extreme heat-wave distribution in early rice so as to develop measures for agricultural adaptation to climate change and to prevent and reduce natural disasters. Studies on heat-stress in rice have mainly focused on spatial and/or temporal distributions of heat-stress at provincial or catchment scales and on the relationship between heat-stress and yield production. However, spatial and temporal distributions of heat-stress at national scale and extreme heat-wave distribution have remained rarely explored. Extreme-value (outlier) theory is a branch of statistical deviation of median probability distribution, which is widely used in structural engineering, hydrology and traffic prediction. Here, we introduced extreme-value theory to analyze heat-stress in early rice and hypothesized that heat-stress in rice obeyed specific outlier distribution. Thus, using 214 meteorological data on early rice region in China, we studied spatial and temporal characteristics along with extreme-value distribution of heat-stress in early rice. Non-parametric methods (such as the Mann-Kendal trend test and extreme-value distribution) were used in this study. We found that:1) mean values of two heat-stress indices-ADHS (cumulative heat-stress days) and HDD (heat-stress degree days)-used to determine the extent of heat-stress were larger in the south and central Hunan Province, central Jiangxi Province, central Zhejiang and Fujian Provinces than that in other areas. This indicated that there were more severe heat-stress events in these areas. The two heat-stress indices significantly increased in more than a third of the investigated site (more than half of the sites in 1990-2015). This further indicated that early rice at these sites suffered from worsening heat-stress. 2) ADHS and HDD at more than half of the sites satisfied the extreme-value (outlier) distribution. ADHS at 56 sites obeyed the Gumbel distribution and at 82 sites satisfied the General extreme-value (outlier) distribution. HDD at 61 sites obeyed Gumbel distribution and at 58 sites satisfied the general extreme-value distribution. 3) The spatial distributions of the 10-, 50-and 100-year return periods of the two heat indices were similar to their mean values. It then meant that regions with larger mean values of the two heat-stress indices also had larger return periods. Furthermore, the return periods of the two heat-stress indices were not significantly correlated with longitude, latitude and altitude. The results improved our understanding of spatial and temporal distributions along with extreme-value (outlier) distributions of heat-stress in rice. It provided the scientific basis for adaptation to climate change and agricultural weather index insurance.
Key words:Early rice/
Accumulated days of heat stress/
Heat stress degree days/
Spatial and temporal distribution/
Extreme-value distribution



PDF全文下载地址:

http://www.ecoagri.ac.cn/article/exportPdf?id=3987b264-031d-44a4-afe4-8781e63e4fc1
相关话题/概率 指标 农业 空间 检验

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 表面活性剂辅助钾肥喷施对烤烟叶片润湿性能、生理指标及品质的影响
    摘要摘要:为提高烟叶钾肥利用率及改善烟叶品质,以烤烟品种‘K326’为材料,利用接触角法测定了烟叶的临界表面张力;选取蔗糖脂肪酸酯、茶皂素、洗衣粉3种表面活性剂,利用表面张力法确定其临界胶束浓度;以喷施清水和单独喷施钾肥为对照,分别在钾肥中加入3种表面活性剂进行大田喷施试验(CK:喷施清水;CK1: ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心的研究热点与研究方向变化分析——基于文献计量学分析方法
    摘要摘要:采用中国知网(CNKI)和WebofScience核心合集(WoS)两大数据库的文献计量分析工具,统计分析了中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心(以下简称"农业资源研究中心")创建40年来科技论文发表情况,从文献角度,分析农业资源研究中心的研究基础、研究热点和研究趋势的变化历程 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 华北农区浅层地下水硝酸盐分布特征及其空间差异性
    摘要摘要:华北平原地下水硝酸盐污染备受关注,然而受地貌类型、土地利用、土壤结构、含水层水文地质条件等因素差异性的影响,对区域尺度上农区浅层地下水硝酸盐污染程度和特征尚没有统一定论。本文通过综述过去华北平原地下水硝酸盐污染程度的相关研究,并结合近年来对华北平原农业种植区浅层地下水硝酸盐研究所取得的认识 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 高水效农业的微观和宏观研究
    摘要摘要:针对华北平原节水农业的方向,保障水资源和粮食及生态安全的目标,开展了高水分利用效率农业(简称高水效农业)微观和宏观等学科交叉研究。在微观研究方面,先后开展了小麦节水品种鉴定和选育、小麦水分高效利用生理遗传调控、相关基因克隆和功能及转基因、分子标记辅助选择育种研究,最近又向水分高效利用分子设 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 中国农业碳排放空间格局及影响因素动态研究
    摘要摘要:研究农业碳排放空间格局及影响因素对中国制定农业分区碳减排政策意义重大。为弥补以往研究中静态分析法难以考察动态影响的缺陷,将动态灰色关联法和回归模型结合,应用2001-2016年统计数据,从分析农业碳排放空间格局入手,深入探讨省际农业碳排放空间格局成因和影响因素与空间差异的数量关系。研究发现 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 中国农业氨排放的时空演变趋势与减排潜力分析
    摘要摘要:中国雾霾成因比发达国家更为复杂,人为源氨气(NH3)污染是中国PM2.5指数被持续推高的重要因素,却一直被全社会所忽视。已有研究表明,人为源NH3排放主要来自农业,农业NH3减排是雾霾治理最经济有效的方法,因此,研究中国农业NH3减排潜力对中国控氨治霾具有重要现实意义。本文基于各类统计年鉴 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 河南省农业生产碳汇的演变趋势及其集聚特征分析
    摘要摘要:农业生产具有碳排放和碳吸收的双重属性,针对当前农业生产碳汇研究系统边界模糊不清、中观尺度研究成果少、核算项目缺失统一性和完整性等问题,本文在全面核算2000-2015年河南省传统农业碳排放和碳吸收的基础上,分析了该省农业生产碳汇的演变趋势,并利用基尼系数和洛伦兹曲线研究其空间集聚特征。研究 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 近30年中国主要农业气象灾害典型场时空格局分异特征
    摘要摘要:在全球气候变暖,气象灾害频发重发的背景下,农业生产受到日益严重的气象灾害影响。研究中国农业气象灾害的时空格局对于降低灾害风险、减轻灾害损失十分重要。本文利用1978-2013年主要省、直辖市及自治区的农业灾害受灾、成灾面积和播种面积资料,以受灾率和成灾率作为指标,利用经验正交函数(Empi ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 黄淮海夏玉米籽粒机收适宜光温指标研究
    摘要摘要:机械粒收技术是现代玉米生产的关键技术,籽粒机收率低已成为黄淮海夏玉米全程机械化生产的主要限制因素。籽粒含水量是决定能否机械粒收的关键指标,但直接测定籽粒含水量工作量繁重,取样误差因素多,破坏性大。利用生理成熟后籽粒脱水速率与光温条件的拟合关系,通过建立不同品种达到机收标准所需光温指标来反推 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23
  • 基于空间统计的重庆市水稻生产地理集聚时空演变
    摘要摘要:掌握农作物区域地理种植格局动态变化是进行种植结构调整和优化的重要基础。本研究以2000-2015年重庆市属区县水稻生产调查数据为基础,运用排序方法、空间统计方法剖析了16年来重庆水稻种植时空分布特点、不同区县时空演变的趋同性和相异性、区域水稻种植重心的转移特征、重庆水稻产业的地理集聚程度与 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-23