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福建省农业气象学科发展研究报告

2015-03-28福建省气象学会

海峡科学 2015年1期
关键词:现代农业气象灾害

福建省气象学会

福建省农业气象学科发展研究报告

福建省气象学会

该报告通过分析国内外农业气象学科发展现状、面临的挑战和机遇,结合福建省农业气象研究、业务和服务等学科发展情况,提出我省农业气象学科发展的指导思想、基本原则、目标任务以及对策建议,以促进我省农业气象学科的跨越发展。

农业气象学科发展研究现状主要任务战略对策福建省

0 引言

农业气象学是研究农业生产与环境气象条件之间的相互关系和相互作用,是农业科学与大气科学相互交叉、渗透形成的一门边缘学科。

近年来,福建省气象部门围绕农业气象学科发展前沿和福建农业生产需要,开展了农业气象观测和卫星遥感监测,农业气象情报分析,农用天气预报、粮食作物产量预报、森林火险气象等级预报、病虫害气象等级预报,农业气候资源利用和特色农业气候区划,作物模型应用、农业气象灾害监测预警和风险评估等方面的科学研究和服务业务,为各级党委、政府、农业部门和广大农业生产者提供了农业气象保障服务,在农业防灾减灾、农业增产、农民增收中发挥了重要作用,取得显著服务效果。

与此同时,福建省委、省政府相继出台了“福建省现代农业发展规划”和“加快推进现代农业发展的若干意见”,提出大力发展福建特色现代农业,优化提升四大优势产业,促进现代农业跨越发展[1]。随着现代农业的发展,传统的农业气象工作已不能完全满足现代农业发展的新需求。因此,编制福建省农业气象学科发展规划,科学谋划现代农业气象学科发展,提出未来学科研究和业务发展方向,对进一步提升气象为农业服务能力,充分发挥气象为现代农业生产服务的职能和作用,具有十分重要的意义。

1 国内外农业气象学科发展现状

1.1国外发展现状

农业气象学作为一门学科,是在19世纪末农业科学和气象科学发展的基础上逐步形成的。20世纪国外在作物生长发育动态模拟和生长模型,作物气象,微气象学和农业小气候的基础理论、应用研究和实验方法,农业气象和农业小气候测试手段,现代化农业气象情报、预报和决策服务系统,农业气象服务和科研成果的应用推广,农业气象站网建设,农业气象灾害的规律和防御对策等方面取得了明显进展[2],尤其是在20世纪中叶以后,美国、法国、荷兰、澳大利亚和加拿大等国将作物模型、遥感和地理信息系统这三种现代科学技术应用在农作物生长发育条件评价、产量预报、气象灾害和气候变化对农业生产的影响评估及预估、农业生产管理等工作中,发挥了重要作用[3];21世纪以来,各国利用作物模拟模型与气候模式结合开展气候变化对农业生产影响模拟的研究进一步增多;用于监测自然灾害的卫星资料已被应用于数值模式和预报运算,监测结果可直接与决策系统连接;同时应用GIS技术开展农业气象服务的国家比例逐年快速增加,据2010年世界气象组织农业气象专门委员会统计,其会员国在农业气象业务服务中使用GIS的比例为79%,而2002年仅为40%[3]。

1.2国内发展现状

农业气象学科在我国是一门既古老又年轻的学科,大致经历了3个阶段,即:20世纪20~40年代的启蒙阶段,50~60年代的初创阶段和70~80年代起的发展成长阶段。现在农业气象已由单一的学科发展出许多分支,如作物气象、农业气候、农田小气候、畜牧气象、林业气象、农业气象灾害、农业气象情报预报、农业气象仪器与监测等。

1.2.1农业气象研究

20世纪70年代,随着计算机和卫星遥感技术等相关学科的快速发展以及多学科间的相互渗透和协作,使农业气象研究从定性分析为主向定量研究发展;进入80年代,通过引进国外农业气象理论与模拟技术,农业气象研究领域获得了更大的拓展和深入,涉及农、林、牧、副、渔等多领域,在天气气候与农业相互关系,作物生长模拟,农业气候资源分析和区划、热带亚热带丘陵山区农业气候资源的开发利用、农业气象情报技术、农业气象产量预报与遥感估产、气候变化对农业与生态影响、农业气象灾害防灾减灾技术等方面都取得了长足的进展;21世纪以来,农业气象灾害研究取得了许多成果,基于“3S”技术和地面监测相结合,构建了农业气象灾害动态监测系统,建立高时空分辨率的灾害监测预警系统;在农业气象灾害风险评估研究方面,开展了农业气象灾害风险分析、风险区划和评估;在农业气象灾害防御研究方面,将高效利用农业气候资源的主动防御技术和开发防灾制剂的被动防御技术相结合,在防御农业干旱和低温冷害方面取得了良好效果[4,5]。

1.2.2农业气象业务

改革开放以来,农业气象业务取得了长足进步。一是农业气象观测体系初具规模,我国现有农业气象观测站640个,农业气象试验站68个;开展作物物候、土壤水分、自然物候和畜牧观测,还根据各地需求选择性开展果树、林木、蔬菜、渔业观测和农田小气候观测等[6];建立和完善了卫星遥感监测系统,从宏观角度监测农业气象灾害的发生发展,基于“3S”技术构建了灾害监测预警体系,开展了干旱、洪涝等农业气象灾害的动态监测[7]。二是农业气象情报、预报领域不断拓展,农业气象预报包括作物产量预报,农用天气预报,农业气象灾害预报,病虫害发生发展气象等级预报,森林火险气象等级预报,作物发育期预报,土壤墒情预报等,农业气象情报包括农业气象旬月报、农业气候评价等。三是农业气候资源开发利用的业务逐步发展,主要包括农业气候区划、农业气候可行性论证、农业气候资源评估等。四是农业气象灾害监测预警评估,国家级和多数省级业务部门采用遥感、统计预报、作物生长模拟等方法开展旱、涝、低温冷害和寒冻害等农业气象灾害的监测预警业务,部分省市还开展了农业气象灾害评估[6,8]。

1.2.3农业气象服务

经过多年的发展,农业气象服务基本形成了以农业气象决策服务、公众服务、专业服务和科技服务为内容,以农业气象防灾减灾和农业可持续发展为着力点的农业气象服务体系。农业气象服务能力不断提高,服务领域不断拓宽,由小农业向大农业领域发展,涵盖农、林、牧、副、渔业;服务内容不断拓展,由传统农业向特色农业、设施农业、休闲农业等现代农业发展;服务手段不断改善,涵盖网络、手机、电视、广播、电话、电子显示屏、微信、微博等现代传媒途径[9]。

2 我省农业气象学科发展现状

2.1农业气象研究

2.1.1农业气象监测

张春桂等利用EOS/MODIS卫星资料开展了干旱、森林火灾、海雾、水稻种植面积和沿海防护林等遥感监测[10-13];陈家金等利用“3S”技术开展了沿海滩涂湿地植被资源监测研究;郑海青等利用NOAA卫星遥感监测森林火险[14];李文等开展了旱涝灾情的遥感监测研究;王加义等开展了基于离海距和GIS技术的低温精细监测[15]。

2.1.2农业气象预报预警

郑海青等开展了森林火险天气等级预报系统研究[16]、闽东南旱作气象条件研究和产量预测研究;陈惠等开展了果树寒冻害精细化预报预警、水稻稻飞虱气象条件适宜程度等级预报研究[17];徐宗焕等开展了东南沿海农业灾害预警及减灾模式研究与应用。

2.1.3农业气候资源利用与区划

陈家金等分析了福建农业气候资源时空分布特征及其对农业生产的影响,分析了福建省干旱、暴雨、寒潮的时空分布及其对农业生产的影响[18-20];蔡文华等分析了近50年福建省年度极端低温的特征,开展了龙眼、甜橙的避冻区划研究[21-22];李文等开展了我国亚热带丘陵山区气候资源开发利用与农业持续发展、福建省农业资源可持续利用和作物优化布局咨询服务系统建设以及福建热区重点区域特色果树精细区划研究;沈长华等开展了南平市紫花苜蓿、锥栗的农业气候区划[23];王加义等开展了闽东南柑橘避冻分区的研究[24]。

2.1.4作物模型应用

陈家金等利用引进的RCSODS模型进行二次开发,对模型参数进行本地化,实现了对福建地区水稻生长发育和产量模拟、施肥量的决策[25-26]。

2.1.5农业气象指标

蔡文华等采用田间平行观测与调查的方法,对香蕉、橄榄、龙眼、荔枝等果树的冻害指标进行了初探[27-28];陈惠等开展了南亚热带主要果树寒 (冻)害指标的研究[29]。

2.1.6农业气象灾害风险评估

陈家金等对福建粮食产量的气象灾害风险进行了评估,采用信息扩散理论对福建主要农业气象灾害进行了风险评估,采用“多指标综合风险指数评估法”开展了龙眼、荔枝、枇杷、橄榄等大宗果树,引种的台湾青枣、番木瓜等热带果树的气象灾害风险区划和评估[30-36];李丽纯等开展了马铃薯气候减产的风险分析与区划[37]。

2.1.7农业应对气候变化

张星等研究了气候变化背景下福建主要农业气象灾害演变特征和趋势[38];李丽纯和张星等开展了气候变化对闽江口生态环境影响的研究[39-40];徐宗焕等开展了引种台湾热带水果的气候适应性研究[41]。

2.2农业气象业务

2.2.1农业气象监测

一是农业气象观测。全省共有国家级农业气象观测站23个,其中,一级观测站10个、二级观测站13个,开展了粮食作物,经济作物、果树、森林、自然物候等观测;二是土壤水分观测。全省共有人工土壤水分观测站3个、自动土壤水分观测站31个,开展土壤墒情动态监测;三是卫星遥感监测。建设EOS/MODIS卫星资料接收系统,开展了森林火灾、农业干旱、植被情况、海洋赤潮、海雾等遥感监测。

2.2.2农业气象情报

建立福建省农业气象情报分析系统,开展农业气象旬报、月报,农业气象专题分析,农业气候评价等情报业务。

2.2.3农业气象预报

开展水稻和粮食总产的趋势和定量预报,重要灾害性天气过程、重要农事季节和关键生长发育阶段的农用天气预报,水稻病虫害发生发展气象等级预报,森林火险气象等级预报等。

2.2.4农业气象灾害预警

针对福建省大宗农业和特色农业开展寒冻害、旱害、涝害、风害、高温热害、低温阴雨、冰雹等主要农业气象灾害预警。

2.2.5农业气候区划和灾害风险区划

省级开展了水稻等 19种作物和特色果树的农业气候精细区划,开展了台湾青枣等 10种特色果树气象灾害风险区划。南平市局开展了葡萄等14种作物的特色农业气候精细区划;漳浦、安溪、建宁、连江、建阳5个“三农”专项实施县也都开展了当地特色农业的气候区划和灾害风险区划。

2.3农业气象服务

2.3.1农业气象服务体系不断完善

初步建成适应福建农业和农村经济社会发展需求,基本满足农业防灾减灾、粮食安全保障的需要,与现代气象业务体系协调发展,具有省、市、县三级布局的现代农业气象服务体系,形成了“两级业务、三级管理、直通服务”的农业气象服务基本架构。

2.3.2农业气象服务领域和内容不断拓展

农业气象服务领域不断拓展,已经从传统的大宗粮食作物和经济作物的小农业领域逐步拓展到特色农业、设施农业、林业、渔业等大农业领域。农业气象服务产品和内容也不断得到丰富,从农业气象情报分析、粮食产量气象预报等拓展到特色农业的专题农用天气预报等。

2.3.3农业气象防灾减灾服务不断深化

根据福建主要农业气象灾害,有针对性地开展了寒冻害、风害、涝害、旱害、高温热害、连阴雨等农业气象灾害的监测与预警,在全国率先开展了特色果树气象灾害风险预警;与农业部门联合开展水稻病虫害发生发展气象等级预报;与林业部门联合开展森林火险气象等级预报。

2.3.4农业气象服务手段日趋多样

决策服务产品通过专题报送或通过《重要专题气象服务》直接报送给省委、省政府,其他决策服务产品通过网络、邮件等形式提供给农业部门;公众气象服务产品通过网络、电视、广播、手机短信、电子显示屏、大喇叭、乡镇气象信息服务站、气象协理员和信息员、电话、报纸等媒介向生产第一线的农业生产者提供服务。

3 农业气象学科面临的挑战与机遇

3.1学科发展面临的主要问题

3.1.1农业气象观测试验基础比较落后

农业气象观测大都还是以人工观测为主,在站点布局,观测项目、内容、方法、频率和精度上不能完全适应现代农业生产发展和气象服务的需求;二是观测手段较为落后,观测的自动化、实景化、网络化和智能化能力较为薄弱;三是农业气象试验站发展缓慢,农业气象试验基础较为落后,观测与试验的仪器设备较为缺乏。

3.1.2科研与业务服务“两张皮”的问题依然突出

一是存在农业气象科研与业务服务发展需求相脱节的现象,研究内容与农业生产的贴近度不够,科研成果的转化应用性不强,导致农业气象服务的实用技术较为缺乏;二是一些具有服务业务应用潜力的科研成果,没有尽快转化为业务服务能力。

3.1.3农业气象业务的科技支撑能力不足

农业气象业务的科技支撑不足,产品定性多、定量少,农业气象业务技术仍显落后;农业生产对生产全过程、多时效、定量化的农业气象信息服务、主要农作物生长过程的农业气象模拟模型、设施农业的小气候预报、农业气象灾害致灾临界值、农业气象防灾避灾对策等都需要进一步开展研究[42]。

3.1.4农业气象业务服务存在盲区

目前我省农业气象服务业务已开始向特色农业领域拓展,但还远远不能满足现代农业发展的需要,针对现代农业一些新领域的服务基本上还处于空白,如缺乏针对设施农业的专业气象服务、针对休闲农业园区的花期预报、果实成熟期预报服务等。

3.1.5农业气象业务服务内容和质量有待提高

农业气象服务产品有限、针对性不强、时效不高、覆盖率不够,不能充分满足现代农业发展需求。业务产品数量和服务质量的关系问题未能有机统一,重数量、轻质量、忽实效,部分服务产品针对性、精细化程度不够,不接地气;缺乏有深度、有分量的农业气象决策服务,公众服务对象还不够突出,面向农业企业、农民合作社等新型农业经营主体的气象服务水平还有待提高。

3.1.6农业气象业务队伍尤其是基层力量薄弱

农业气象人员总量和队伍知识结构不能适应现代农业气象业务服务发展的新需求。目前我省专门从事农业气象工作的人员主要分布在省气象科学研究所、省气象服务中心以及福州、南平、漳州3个农业气象试验站,人员才20人左右,其他23个县气象局有从事农业气象观测的人员,但这些人员还要兼任其他工作。此外,农业气象人员对种植业相对熟悉,而对海洋渔业、休闲农业、农业保险等相关学科的知识不够熟悉,对计算机技术、“3S”技术等高新技术的掌握还不够。

3.2学科发展机遇

3.2.1高新技术的迅猛发展为学科发展提供新机遇

随着计算机技术、卫星遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、网络技术、现代信息技术、自动化监测技术和物联网技术的发展,将给农业气象监测立体化、自动化和实景化;农业气象预报定量化、模型化;农业气候区划精细化;农业气象服务的网络化、信息化带来新的机遇,进而提高农业气象学科发展的整体水平。

3.2.2面临气候变化带来的新课题

以全球气候变暖为主要特征的气候变化更加明显,对农业已产生不同程度的影响,因此,开展气候变化对农业影响及其适应对策研究已成为学科研究新的课题。

3.2.3现代农业发展需求带来的新机遇

以设施农业、特色农业、闽台农业、休闲农业为标志的福建现代农业的发展,将带来现代农业防灾减灾、如何合理利用气候资源发展高新农业等新的需求,为现代农业气象学科发展带来新的课题。

4 农业气象学科发展的基本思路、目标

4.1学科发展的指导思想

以福建现代农业需求为导向,坚持把气象为现代农业服务作为学科首要任务。坚持需求牵引,依靠科技进步,着力创新,加大农业气象监测、预报、预警、评估与直通服务的现代化建设力度,构建适应农业防灾减灾、农业气候资源合理利用、粮食安全保障、农业应对气候变化等需求和符合现代农业发展方向的现代农业气象研究和业务服务体系,不断提升福建现代农业气象学科水平。

4.2学科发展的基本原则

农业气象学科发展应坚持需求引领、面向现代农业、依靠科技创新、坚持因地制宜、强调学科联合的原则。

4.3学科发展的主要目标

到2020年,初步建成适应福建特色现代农业和农村经济社会发展需求的现代农业气象研究、业务和服务综合体系。

在农业气象研究方面,要瞄准农业气象领域的国际科技发展前沿,研发现代农业生产全过程、多时效、定量化的农业气象信息服务技术和农业气象模拟模型;建立农业气象服务的致灾临界气象条件指标体系与风险评价方法;开展农业气象灾害监测预警评估技术研究,提升农业气象学科的核心科技竞争力。

在农业气象业务方面,要构建与整个现代气象业务体系协调发展,结构科学、功能先进,具有省、市、县三级布局的现代农业气象业务体系,涵盖现代农业气象监测、农业气象预报、农业气象情报、农业气象灾害监测预警评估,农业气候资源合理利用、农业适应气候变化等业务内容,实现传统农业气象向现代农业气象的转变,满足福建现代农业防灾减灾、农业气候资源合理利用、粮食安全保障、农业应对气候变化的需要。

在农业气象服务方面,要不断提升农业气象决策服务、公众服务和科技服务的能力和水平,实现服务业务流程高效集约,服务手段多种多样,服务团队不断壮大,形成极具地域特色和服务能力的福建现代农业气象服务综合体,使服务的整体实力、服务效果和满意度不断提升。

5 农业气象学科发展的主要任务

5.1农业气象防灾减灾

把减轻自然灾害的影响作为 21世纪农业气象学科最优先发展的业务领域。

(1)农业气象灾害监测。基于地面气象监测和空间监测技术,开展农业气象灾害的监测技术和方法研究,开展农业气象灾害实时、动态监测。

(2)农业气象灾害预测预警。建立农业气象灾害指标体系;研究农业气象灾害对环境因子的响应特征与关系;研发主要作物农业气象灾害诊断方法和预警预报技术;开展不同时效的重大农业气象灾害发生时间、影响范围、危害程度的预测预报。

(3)农业气象灾害风险评估。构建农业气象灾害风险指标体系,研究农业气象灾害风险评估技术方法和模型,开展特色农业气象灾害风险区划,评估不同地域、不同农业种类的气象灾害风险大小。

(4)农业气象灾损定量评估。研究农业气象灾损的评估技术和方法,建立主要农业气象灾害的灾损评估标准;对农业气象灾害的风险与灾损,进行灾前预估、灾中跟踪评估与灾后影响评估。

(5)病虫气象监测预警。研究气象条件对病虫害发生的范围、时间、强度和频次等的影响;分析病虫害发生的时空新变化及其规律性;研究不同气象条件下气候型病虫害的预警预测技术;建立病虫害发生发展的气象等级指标体系;开展病虫气象的监测、预报、预警和评估技术方法研究。

5.2农业气候资源利用

(1)农业气候资源演变趋势分析。研究气候变化背景下福建农业气候资源的时空变化以及农业气象灾害的演变规律,研究气候变化对农业物候、病虫害发生发展、农作物产量和质量以及种植制度的影响;评估我省农业气候资源的生产潜力和区域分布。

(2)农业气候资源高效利用。研究农业生产全过程的气候资源合理利用及其控制机制,研究基于气候资源高效利用的农业高产、优质、生态、安全的实用技术;开展农业气候资源精细区划和特色农业的气候适宜性区划。

5.3粮食安全气象保障

(1)粮食作物气象灾害风险预警。建立水稻、甘薯、马铃薯三大粮食作物的气象灾害指标库和灾害监测预警评估系统,开展灾前预警、灾中跟踪监测诊断和灾后分析评估。

(2)高优粮食作物合理布局区划。开展三大粮食作物高优品种的精细化农业气候区划,提出优良品种的气候生产潜力优势区,为高优粮食作物品种的合理布局、粮食生产基地的建设提供决策意见。

(3)粮食作物生长全过程的动态气象服务。完善三大粮食作物为主的物候数据库、气象指标库,开展粮食作物的关键农事季节、关键生长发育期和重要灾害性天气过程的农用天气预报,开展粮食作物病虫害发生发展气象等级预报。

(4)拓展粮食作物产量预报。发展基于数理统计与模拟模型相结合的作物产量预报技术,提高产量预报精度和水平;拓展水稻以外的其他粮食作物产量预报。

5.4特色农业气象保障

(1)特色果树气象保障。开展特色果树气候适宜性指标鉴定,开展果树气候区划和气象灾害风险区划,确定果树种植气候适宜区,规避因盲目种植带来的气象灾害风险;开展果树气象灾害监测、预警和评估技术研究,为果树防灾减灾提供气象服务。

(2)水产养殖气象保障。研究海产类生物与水温、溶氧量等水环境气象要素的关系,研究不同深度生态要素与气象要素的关系,养殖品种关键生长期、存活率、病害、产量等与水环境要素关系,水温等水环境要素预报方法,苗种投放的适宜度、适捕期、病害发生程度气象等级预报技术及其气候适宜性,研究建立水产养殖气象指标,水产养殖气候适宜度指数及诊断方法。

(3)特色农产品气象保障。研究特色农产品生产、保鲜、储运等方面与环境气象条件关系,开展特色农产品的气候品质认证,开发特色农产品气象保障服务技术。

5.5设施农业气象保障

(1)设施农业气象监测。开展设施作物生长发育的动态、实景监测,开展设施内、外气象要素自动对比观测,研究设施内、外的光、温、湿等气象要素的定量关系,为开展设施内气象条件预报提供基础数据。

(2)设施农业气象预报。建立设施农作物的农业气象指标;研究设施农业小气候的形成机理、实时监测诊断技术、设施内小气候预报技术,不同天气背景下设施小气候定量调控技术;研究大棚设施内的农业气象指数;开展棚内作物病虫害发生发展的气象等级预报;研发适于不同区域设施农业气象的服务技术和服务系统。

(3)设施农业气象灾害预警评估。建立设施作物的农业气象灾害指标;探讨设施农业气象灾害影响评价、风险评估与预报技术,开展设施农业的气象灾害风险区划与评估,开展设施农业的气象灾害风险预警。

5.6生态安全气象保障

(1)陆地生态系统。研究陆地生态系统的敏感性指标及关键气象因子,确认生态系统适应性的气象指标阈值;研究气候变化对陆地生态系统影响的风险;预估未来气候变化情景下陆地生态系统的时空格局及其自适应程度。在森林生态系统方面,开展森林火灾、森林病虫害的卫星遥感监测,研究森林病虫害发生发展的气候规律,研究气候变化对森林分布状况及其变化的影响,研究森林对区域气候形成的重要作用。在土地生态系统方面,开展水土流失面积的遥感监测,研究区域土地生态系统的演变规律及其与气候的关系,以及实施水土保持、土壤污染的环境监测和评价等工程的气象保障服务。

(2)海洋生态系统。研究海洋生态系统的敏感性气象指标及关键气象因子,开展基于卫星遥感技术的海洋赤潮灾害监测,开展海洋生态环境的气象监测研究,开展基于“3S”技术的沿海滩涂湿地植被如红树林和大米草的动态监测研究,开展有害生物如大米草生长发育、繁衍传播、入侵途径、危害特征与气象条件的关系,通过对海岛风速和风应力的观测,提出沿海防护林建设的气象对策。

5.7农业应对气候变化

(1)气候变化对福建农业资源的影响。气候变化已经改变我国气候的时空格局,导致了我国农业气候资源时空格局的显著变化[43]。因此,研究气候变化背景下的福建农业气候资源时空变化新特征,将为我省调整农业种植制度、优化作物布局和农业应对气候变化奠定基础。

(2)气候变化对农业生产的影响与适应对策。研究气候变化对我省农业生产布局、作物种植结构、作物品种布局和作物产量、品质的影响;研究气候变化对特色农业影响的关键因子,评价气候变化影响下特色农业的敏感性和对气候变化的适应能力;评估未来气候变化情景下我省农业的气候脆弱性,建立脆弱性评估指标体系和评估技术;研究气候变化下的农业对策和趋利避害技术。

(3)气候变化对农业气象灾害发生的影响与减灾对策。研究气候变化对福建农业气象灾害产生的影响,除了考虑气候要素的变化,灾害发生强度、持续时间的变化,还要结合农业结构调整、农业新技术的使用以及作物自身脆弱性等因素,研究相应的减灾措施和对策。

5.8作物生长发育过程的模拟模型研究

引进国内外较为成熟的作物模型,并对模型参数进行本地化改造,建立适合福建主要农作物生长发育的模拟模型;基于模拟试验与长期田间观测资料,分析气象因素对作物生长发育和产量形成过程的影响,建立作物生理生化过程与光合产物分配过程与气象条件的关系,研发作物气象模型。开展农业气象模型系统在作物生长状况定量监测、农业气象灾害定量评估、作物产量定量动态预报等方面的应用与评估研究。

6 农业气象学科发展的措施和对策

6.1强化新技术在农业气象学科中的应用

强化“3S”技术在农业气象灾害监测评估、农业气候区划和灾害风险区划、农作物面积普查和长势监测中的应用;强化现代网络技术和信息技术在农业气象信息发布和直通服务中的应用;强化自动化观测技术、图像识别技术、卫星遥感技术和信息传输技术在农业气象立体化、自动化和实景化监测中的应用;强化作物模型模拟技术、信息网络技术和遥感技术在农业气象预报中的应用。

6.2加强农业气象自动化观测基础建设

建立立体化、自动化、规范化的农业气象观测体系,重新规划农业气象观测业务,调整站网布局和观测项目,改进观测仪器和手段,大力发展自动化的农业气象观测,组建自动化观测网,实现土壤水分、农田小气候和农作物生长状况的实时、在线、自动化观测;开展自动化观测技术和观测方法研究;建立农业气象灾害与农业生态环境可视远程自动监测系统。

6.3拓展现代农业气象实用技术研究

围绕特色农业、设施农业和休闲农业等生产需求,开展农业气象灾害指标和监测预警技术研究,开展基于“3S”技术的农业气候资源合理利用研究,开展气候变化对种植制度、作物产量、作物生长发育、农作物产品品质、农业气象灾害、病虫害等新格局的影响和适应对策研究,开展现代农业气象实用技术研究,开展特色农产品生产、加工、保鲜、储运与气象条件关系的研究,开展以花期、果实采摘期气象预报为主的休闲农业气象技术研究,开展温室气体、酸雨等对农业的影响及其防御方法的研究等。

6.4加强农业气象业务服务体系建设

开展定量化、精细化、动态化和机理化的农业气象预报,重点拓展特色农业、设施农业、水产养殖业和其他新兴农业的农用天气预报;开展农业气象灾害精细化预报和风险预警,开展重要农事活动气象适宜性、作物关键物候期、作物品质气象等级预报等,全面提升现代农业气象预报水平;着力提高现代农业气象情报质量;大力推进现代农业气象灾害监测预警与评估;深入开展农业气候资源利用与区划、农业适应气候变化等业务体系建设;研制适合不同区域和不同生产经营主体的农业气象信息服务系统,运用现代信息通讯技术手段,开展直通气象服务。

6.5深化不同部门、不同学科间的融合

加大与科研单位、农业部门、高等院校之间技术交流与合作,尤其要强化与农业、林业、水利、渔业等涉农部门之间的合作。同时吸纳天气、气候、环境、人影等相关学科的业务优势,并与农艺学、园艺学、土壤学、肥料学、育种学、植物保护学、畜牧学、林学、水利学、水产学等农业学科相互渗透, 充分融合不同学科的技术和方法,促使农业气象学得到更快的发展。

6.6组建农业气象创新团队、培养人才

培养农业气象学科带头人,打造农业气象创新团队,集中我省气象部门、农业部门和高等院校等不同农业学科和专业领域的人才优势,形成集气象、农业、林业、海洋渔业等部门专家组成的农业专家联盟,共同为农业生产把脉;邀请不同部门高层次专家为农业气象服务人员开展技术培训,培养一批高素质的气象为农服务人才。科学设置基层台站农业气象业务服务岗位,壮大气象为农服务队伍。

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课题组成员:

执笔人:陈家金,福建省气象服务中心,研究员级高级工程师。

成员:王加义,福建省气象服务中心,农业气象高级工程师。

沈长华,南平市农业气象试验站,农业气象高级工程师。

谢怡芳,福建省气象局应急与减灾处,主任科员。

黄川容,福建省气象服务中心,硕士。

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