【摘要】：白粉病是河北省小麥的主要病蟲害之一。近些年隨著氣象條件變化,小麥白粉病在河北省的危害程度不斷加深,嚴(yán)重影響河北省小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此建立有效的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)機(jī)制,對(duì)防治方案的制定和科學(xué)實(shí)施具有重要意義。傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法常忽視了小麥白粉病致病因素的關(guān)聯(lián)性,對(duì)于病害的突發(fā)情況分析不靈活。為此,本文運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建小麥白粉病預(yù)測(cè)模型,其目的在于提高小麥白粉病預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)性,增強(qiáng)白粉病致病因素突發(fā)狀況的應(yīng)變能力�；�1990~2012年的大氣環(huán)流指數(shù)、北太平洋海面溫度指數(shù)、實(shí)時(shí)氣象因子以及河北省小麥白粉病發(fā)生面積和發(fā)生程度等數(shù)據(jù),采用相關(guān)分析、路徑分析篩選關(guān)鍵因子,構(gòu)建影響小麥白粉病發(fā)生的關(guān)鍵氣候氣象因子的關(guān)系網(wǎng)絡(luò),建立河北省小麥白粉病氣候預(yù)報(bào)評(píng)估的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。對(duì)河北省和省內(nèi)5個(gè)站點(diǎn)2013-2016年的小麥白粉病發(fā)生程度進(jìn)行外延預(yù)報(bào)。主要研究結(jié)論如下:(1)采用相關(guān)分析篩選出對(duì)小麥白粉病影響顯著的實(shí)時(shí)氣象因子,主要包括三月中旬濕度、三月下旬降水、四月上旬濕度、四月中旬濕度和五月下旬降水。以上氣象因子與白粉病災(zāi)害面積的相關(guān)系數(shù)分別為0.531~(**)、0.553~(**)、0.600~(**)、0.499~*、0.485~*。利用路徑分析篩選出關(guān)鍵的氣候因子,其中北太平洋海面溫度指數(shù)包括:T272-7、T61-12、T102-3、T102-4、T43-7、T300-7、T296-12、T298-7;大氣環(huán)流指數(shù)包括:H56-10、H2-7、H35-7、H17-6、H73-8、H38-8。(2)利用路徑分析建立關(guān)鍵因子與小麥白粉病之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,并將該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)引入貝葉斯網(wǎng)絡(luò),通過BayesiaLab?參數(shù)學(xué)習(xí),最終建立河北省小麥白粉病氣候預(yù)報(bào)評(píng)估的全因子預(yù)報(bào)模型、早春預(yù)報(bào)模型和冬前預(yù)報(bào)模型。本文在建立白粉病氣候預(yù)報(bào)評(píng)估模型的過程中,根據(jù)時(shí)間順序?qū)夂驓庀笠蜃舆M(jìn)行分層處理,第一層為關(guān)鍵氣候因子;第二層為關(guān)鍵氣象因子,此層次連接目標(biāo)節(jié)點(diǎn),為了減少目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)數(shù),提高預(yù)報(bào)效率,設(shè)置“降水”和“濕度”兩個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn);第三層為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)“災(zāi)害等級(jí)”。(3)基于河北省小麥白粉病氣候預(yù)報(bào)評(píng)估的全因子預(yù)報(bào)模型,對(duì)河北省小麥白粉病發(fā)生等級(jí)進(jìn)行回代檢驗(yàn)和預(yù)測(cè)檢驗(yàn),正確率均為100%。只有1994年、2003年的病害預(yù)報(bào)等級(jí)2、3級(jí)的發(fā)生概率差異很小,其他年份預(yù)報(bào)的病害發(fā)生等級(jí)概率均大于99%。在河北省小麥白粉病氣候預(yù)報(bào)評(píng)估的早春預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)檢驗(yàn)中,27年共有19年的預(yù)報(bào)等級(jí)完全正確,4年預(yù)報(bào)結(jié)果基本正確,只有1年的預(yù)報(bào)等級(jí)與實(shí)際等級(jí)不符,其他年份預(yù)報(bào)等級(jí)均為“不確定”,正確率為86.2%,報(bào)錯(cuò)率3.7%。河北省小麥白粉病氣候預(yù)報(bào)評(píng)估的冬前預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)檢驗(yàn)中,共有15年的預(yù)報(bào)結(jié)果完全正確,有1年的預(yù)報(bào)結(jié)果基本正確,其他預(yù)報(bào)等級(jí)均為“不確定”,得到正確率為59.3%。(4)基于所建的河北省小麥白粉病氣候預(yù)報(bào)評(píng)估的全因子預(yù)報(bào)模型對(duì)定州、寧晉、肥鄉(xiāng)、正定、阜城5個(gè)縣小麥白粉病發(fā)生等級(jí)進(jìn)行預(yù)報(bào),并將各年預(yù)報(bào)結(jié)果與波動(dòng)產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),重災(zāi)害年份基本對(duì)應(yīng)著減產(chǎn)年份,但是輕災(zāi)害年份不一定為高產(chǎn)年份,但總體呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)。
【圖文】：

H38-8西太平洋副高北界(110E-150E)-0.578**H50-4北半球極渦面積指數(shù)(5區(qū),0-360)-0.429*H51-7亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)(1區(qū),60E-150E)-0.433*H56-10 北半球極渦中心位置(JW) 0.430*H66-12 東亞槽強(qiáng)度(CQ) 0.543**H73-8 太陽黑子 0.480*注：“-”后的數(shù)字代表月份。*、**分別表示相關(guān)系數(shù)通過 0.05、0.01SST-NP 資料選自 NOAA 最優(yōu)差值海表溫度數(shù)據(jù)集的逐月平均海域溫度資料，，涉及區(qū)域?yàn)?50oN～15oS，120oE～80oW，本研究用區(qū)域平均的方法生成了 314 個(gè)5o×5o海溫網(wǎng)格（見圖 5），本文選用的 ACCI 關(guān)鍵因子直接引用以前工作篩選結(jié)果（見表 2），詳見文獻(xiàn)[36]。

BN-HebWP）見圖 16，圖中的節(jié)點(diǎn)分為三個(gè)層次：第一層次為氣候指數(shù)節(jié)點(diǎn)層；第二層次為實(shí)時(shí)氣象要素節(jié)點(diǎn)層；最后“災(zāi)害等級(jí)”為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，表示發(fā)生小麥白粉病各等級(jí)的概率。其中節(jié)點(diǎn)“RH（濕度）”和“PCP（降水）”為虛擬節(jié)點(diǎn)，其作用是減少節(jié)點(diǎn)“災(zāi)害等級(jí)”的父節(jié)點(diǎn)數(shù)，并明確效應(yīng)來源。在 BN-HebWP 中概率通過層層傳遞的方式影響最終的災(zāi)害等級(jí)。圖 16（a）中所有節(jié)點(diǎn) 邊緣線均為藍(lán)色實(shí)線，表示模型的預(yù)設(shè)節(jié)點(diǎn)類型為離散型，而本文所使用的氣候氣象數(shù)據(jù)類型為連續(xù)性變量，因此右擊全部節(jié)點(diǎn)選擇“Edit”,在“Node type”選項(xiàng)中選擇本文節(jié)點(diǎn)的類型“continuous”（見圖 17）。此時(shí)藍(lán)色節(jié)點(diǎn) 變?yōu)樗{(lán)色虛線（見圖 16(b)），圖中箭頭代表節(jié)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系，嘆號(hào)標(biāo)志表示未設(shè)定概率。
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S435.121.46

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本文編號(hào)：2678406