ISPRS J. Photogramm. Remote Sens.丨从遥感角度看冬小麦对春霜的响应：损伤估计及其影响因素

论文内容

研究背景：

华北地区冬小麦种植面积大，占全国小麦产量的三分之二，在保障中国粮食安全方面发挥着主导作用。春霜是冬小麦的主要气象威胁之一。极端天气事件的增加和气候变暖导致的春季物候提前加剧了春霜对冬小麦的危害。大尺度有效监测和评估春霜对冬小麦的影响，对于减轻作物损失，保障粮食安全和经济发展具有重要意义。迄今为止，对霜冻危害的研究主要基于田间试验和作物模型模拟，不能准确反映自然环境中冬小麦遭受的真实的霜冻危害。

研究内容：

为快速有效地量化省域尺度上春季霜冻对冬小麦的影响，提出了一种基于遥感的春季霜冻危害指数（SFDI）。与现有的方法相比，SFDI是很容易实现广泛可用的遥感植被指数（VI）的时间序列数据。它可以用来评估春季霜冻损害冬小麦在近实时允许快速响应。尽管SFDI是针对冬小麦和春季霜冻开发的，但通过仔细调整设计，它有可能扩展到其他农业灾害和作物类型。本研究使用2018年4月3日至7日发生在华北地区的春季霜冻事件作为案例研究，评估了SFDI的表现。此外，我们使用多元线性回归（MLR）和地理加权回归（GWR），以确定影响SFDI的空间变异的关键因素。

结果表明：河北、河南、山东三省交界处是山东省的重灾区，尤其是山东省西部地区。新指数（SFDI）的有效性也验证了对县级作物产量的减少。结果表明，霜冻前冬小麦的生长状况和霜冻期间的降水量是影响冬小麦冻害严重程度的两个主要因素，其次是累计霜冻日数和土壤含水量。这表明，适当管理冬小麦返青后的作物生长速度和春霜前和春霜期间充足的土壤水分（灌溉和降水）可以大大减轻春霜对冬小麦的危害。

研究结论：

严重受损的地区主要位于河北，河南和山东省的交界处，特别是山东省西部。的空间格局一致，以及从报纸上的霜冻关键字检索的结果。利用县级冬小麦产量数据，对SFDI反映春霜事件导致的作物减产的有效性进行了评估。此外，还发现霜冻对冬小麦的危害不仅与霜冻日数、降水量、土壤湿度等环境因子有关，而且还与冬小麦在春霜发生前的生长状况密切相关。最后，我们的分析表明，合理控制作物的过度生长可以是一个非常有效的方式，以减轻霜冻损害，限制作物的脆弱性增加所造成的快速发展前的春霜。有利的水分条件也能有效缓解冻害;因此，在霜冻期水分供应不足的情况下，应加强田间水分管理，如适时灌溉，以减轻霜冻对冬小麦的危害。

转自：“农科学术圈”微信公众号

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