AWM(一区Top): 基于农业与气象视角的复合干旱和高温事件对夏玉米的危害评估

点击蓝字关注我们

原名：Hazard assessment of compound drought and heat events on summer maize from agricultural and meteorological perspectives

译名：基于农业与气象视角的复合干旱和高温事件对夏玉米的危害评估

期刊：Agricultural Water Management

区：1区Top, 7.8

发表时间：2025

开源：是

第一作者：Li Qing

通讯作者:  Wang Peijuan

第一单位：南京信息工程大学

【研究背景】灾害评估是农业气候灾害风险评估的基础。随着复合干旱和高温事件对农业生产影响的持续加剧，本研究利用前置因子改进的复合强度指数和最优Copula函数拟合的联合概率构建了灾害评估模型，【研究目的】旨在比较分析夏玉米不同生育阶段复合气象干旱和高温事件（CMDHEs）与复合农业干旱和高温事件（CADHEs）的演变特征及危害。【研究方法】本研究构建了基于前置因子改进的复合强度指数与最优Copula函数联合概率的灾害评估模型，用于量化夏玉米各生育阶段CMDHEs和CADHEs的危害水平。【研究结果】结果表明，①在夏玉米不同生育阶段，SPRI与STCI以及SPI与STCI在不同年代均呈负相关关系，其中2011—2023年抽雄至成熟阶段SPRI与STCI的负相关关系更强。②CMDHEs中气象干旱的前置效应高于CADHEs中农业干旱与高温的前置效应。③本研究还发现，2013年和2017年以来，抽雄至开花期的CADHEs和CMDHEs呈显著上升趋势。从播种至抽雄期，CADHEs和CMDHEs的危害等级在河北省中南部和河南省大部分地区较高。④与CMDHEs相比，CADHEs在夏玉米不同生育阶段具有更高的发生频率和更大的危害。【研究意义】研究结果为黄淮海平原夏玉米的防灾减灾及粮食安全和农业生产保障提供了重要参考依据。

图1. 中国黄淮海平原夏玉米主产区气象站点位置及夏玉米种植分布。

表1. 黄淮海地区夏玉米生育阶段划分

图4. 1980—2023年黄淮海地区各年热害、气象干旱和农业干旱日数占各生育阶段总日数的比例。从外向内依次为农业干旱、气象干旱和热害。底部色阶表示不同比例范围（0%至100%）。

图5. 1980—1990年、1991—2000年、2001—2010年和2011—2023年黄淮海地区生长季内不同生育阶段STCI与SPRI的散点图，以及STCI与SPI的散点图。顶部和右侧的曲线表示边缘分布，椭圆表示95%置信椭圆。r1、r2、r3和r4分别表示皮尔逊相关系数（*表示在0.05水平上显著相关）。

图6. 1980—2023年黄淮海地区夏玉米不同生育阶段复合极端事件发生前单次干旱和高温的持续时间。（a）、（b）、（c）和（d）分别代表CMDHEd、CMDHEh、CADHEd和CADHEh。

图7. 1980—2023年黄淮海地区夏玉米不同生育阶段CADHEs的前置效应因子（fAD：a1-a6；fH：b1-b6）和CMDHEs的前置效应因子（fMD：c1-c6；fH：d1-d6）。

图8. 1980—2023年黄淮海平原不同生育阶段复合气象干旱和高温事件（CMDHEs）的总次数、持续时间、烈度和强度的空间分布。

图9. 1980—2023年黄淮海平原不同生育阶段复合农业干旱和高温事件（CADHEs）的总次数、持续时间、烈度和强度的空间分布。

图10. 1980—2023年黄淮海平原玉米不同生育期复合农业干旱和高温事件（CADHEs）（a1–a6）与复合气象干旱和高温事件（CMDHEs）（b1–b6）动态危害的时间变化。

图11. 1980—2023年黄淮海平原夏玉米不同生育期复合农业干旱和高温事件（CADHEs）（a1–a6）与复合气象干旱和高温事件（CMDHEs）（b1–b6）危害评估的时空分布。