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发布时间:2023-11-03 01:02:59 来源:
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固
DOI:
澎江辔J
-
:
种学 2
0
1
7年第5
8卷第7期
文献著录格式:王立超,申子彬,周溥佳.南美白对虾养殖气象指数预报方法
[J].浙江农业科学,2017,58(7):1254・1256
10.16178/j.i
ssn.0528-
9017.20170751
南美白对虾养殖气象指数预报方法
王立超,申子彬,周溥佳
(宁海县气象局,浙江宁海
315600)
摘
要:根据浙江省宁海县鸡笼山201
3—20l4年气象资料与温盐特种站资料,利用统计检验结果,结合气
象因子与南美白对虾海水养殖直接影响因子
(水温、盐度等)的影响关系,根据影响对虾生长发育的关系大小
对因子进行权重叠加,得到南美白对虾养殖气象指数。最后利用201
5—2016年数据进行验证,对养殖气象指数
进行修正改进,最终得到南美白对虾养殖气象指数。
关键词:南美白对虾;气象指数;权重叠加
中图分类号:¥966.12
文献标志码:A
文章编号:0528—
9017(2017)
07—
1254-
03
南美白对虾多采用池塘养殖,对水温等环境条
件要求较高,而气温等气象因子直接影响着池塘水
温等环境条件。陈昌生等 研究了南美白对虾摄
食、生长及存活与温度的关系,从水温的渐变、突
变等不同出发点研究了对虾生长发育与温度的直接
不同种类的气象指数函数有不同的表达方式,
通常的表达形式为:
5。=I
厂(
1,
2,
3,…,
)。
式中s 为气象指数,是由气象因子所组成的函
数,其中气象因子是经过严格挑选的,能反映出它
本身对气象指数所具有的敏感度和依从性,依据这
关系;崔莹等 从溶氧水平和盐度两个方面探讨
了其与对虾瞬时耗氧速率的关系。已有的研究从多
个方面阐述了南美白对虾生长发育与相关因子的关
些因子设计不同种类的气象指数,既可以是统计函
数,也可用线性或非线性数学式来表示。
气象指数设计的数学表达式:
S _
-
f(
l,
2,
3,…,
)=
[S
SP
2] ̄Level
l
t
ext
l
系
,但尚未对海水养殖气象指数进行研究。本
文通过研究各气象因子与对虾生长环境的关系,以
期得到一个养殖气象指数,可简要说明养殖适宜程
度,以便于养殖户在实际生产过程中加以利用。
1
数据与方法
1.1
数据来源
[S
Sp
4]
Level
2 ̄t
est
2
Level
n ̄t
ext
[Sp
,SP
(
+1
)]
式中,Sp为气象指数值,l
厂(
)为求算气象指
数的函数,区间
[S ,S :]为气象指数值域,
本文所用的气象资料取自宁海县鸡笼山区域自
动气象站的常规观测资料,养殖塘资料取自南洋港
温盐浮标站,观测密度为0.5 h,区域自动站与海
t
ext
为对应级别的建议、措施等。
2 气象条件对南美白对虾养殖的影响
2.1
气温的影响
水养殖塘的距离为3 m,对于养殖塘的气象要素具
有很好的代表性。由于南美白对虾主要养殖时间为
6—9月,故本文主要针对该时间段内气象因子对
南美白对虾生长水环境的影响进行研究。
1.2 气象指数设计原理
在南美白对虾整个发育期中,水温对其摄食、
生长及存活的影响较大,而气温直接影响了水温的
高低。利用2013—2014年宁海县鸡笼山气象数据,
将6—9月所有气象要素
(包括当日与前一到两日
气象指数的设计是依据气象要素的敏感度和依
从性,将各种气象要素进行综合的结果,以不同的
数学或统计函数来表征 。
收稿日期:2017.
-
03.
06
的气温、湿度、降水、风向风速等16类数据)及
海水养殖温盐浮标站的气温数据进行相关分析及线
基金项目:宁波市气象科技计划项目(NBQX2015005B)
作者简介:王立超
(1987一),男,河北辛集人,工程师,本科,从事综合气象业务研究工作,E-mai
l:573247726@qq.com。
王立超,等:南美白对虾养殖气象指数预报方法
固
性回归,分别得出与平均水温、最高水温、最低水
温的拟合方程:
平均水温回归方程:Y=0.26X。+0.549X 一
0.134X3+0.158 4+0.052X 一1.238(R=0.969;
R。=0
.
94)。
式中:X 为当日最高气温;X 为前一日平均
气温;X 为前一日极大风速;X 为前两日最高气
温;X 为当日相对湿度。
最高水温回归方程:Y=0.186X +0.353X 一
0.105X3+0.301X4+0.106X5+3.553(R=0.957;
R :0.916)。
式中:
。为当日平均气温;X 为当日最高气
温;X 为当日极大风速;X 为前一日最高气温;
为前两日最高气温。
最低水温回归方程:Y=0.267X +0.013X:+
0.58X3—0.257X4+0.122X5+2.892(R=0.958;
R =0.917)。
式中:
。为当日平均气温;X 为前一日雨
量;X,为前一日平均气温;X 为前一日最大风
速;X 为前两日最高气温。
三类水温回归方程复相关系数均达到0.95以
上,且均通过了0.01信度检验,从方程看,水温
与气温关系密切,且总体呈现正相关,其中平均水
温、最低水温与前一日的平均气温关系最为密切,
而最高水温与当日的最高气温的一致性较好。
陈昌生等…研究表明,南美白对虾忍受的高、
低温极限分别为41℃和4℃。宁海南美白对虾的
主要养殖季节为6—9月,因而研究气温对其的影
响应主要考虑高温的影响。由图1可见,水温实测
值和水温预报值变化趋势基本一致,且利用日最高
气温等要素得出的回归方程对日最高水温的预报值
与实测值也基本吻合。所以,通过日最高气温对最
高水温的预报是可行的。
日期
图1
2013年日最高水温实况、预报与日
最高气温实况分布曲线
根据宁海县气象局多次走访调研及之前的研
究 结果,南美自对虾最适水温为25~32℃;极
低水温为6℃;极高水温为43.5 c
I
=。采用日最高
水温回归方程对其进行修正,得出日最高气温与日
最高水温的换算关系,同时用 来表示气温对水
温的影响:T为1时,日最高气温为24~41℃,
有利于南美白对虾生长发育;T为2时,日最高气
温高于41℃;T为3时,日最高气温低于24℃,
气温偏高或偏低可能会对南美白对虾的正常发育产
生不利影响。
2013-
-
2014年鸡笼山区域自动气象站统计的
高温日数
(35℃以上)分别为l8和2 d,差异明
显;而鸡笼山区域的南美白对虾产量,2013、2014
年分别为0.55和0.50 t・hm~。说明高温一定程
度上对南美白对虾的生长发育有促进作用,这与日
最高气温对南美白对虾的影响是一致的。
2.2
降水的影响
和气温相比,一般性降水对南美白对虾生长发
育影响相对较小。其研究表明 ,降水主要对养
殖塘内的盐度和pH存在影响。利用逐日降水量与
温盐浮标站特种数据求多元回归,可以看出逐日降
水与盐度、pH或是其他因子直接相关性不是太好;
但达到一定量级的降水对其盐度影响较为剧烈,以
2013年6—9月盐度、pH与降水关系为例
(图2)。
g
鲁
世
日期
图2 2013年日均盐度、pH值与日降水量分布曲线
宁海海水养殖塘面积1.3 hm 左右,对于一般
小雨量级的降水,塘内的温度、盐度等要素不会产
生大的变化,故本文采用分级降水法,即将南美白
对虾生长期内日降水量分为小、中、大、暴雨及以
上4类。经分析,中雨及以下量级的降水不会对塘
内盐度、pH产生明显影响,而在暴雨以上,或是
历经短时强降水后,塘内的盐度发生明显变化。
2014年6月21—23日,受梅雨带影响,鸡笼山日
最大降水量达135.7 mm,而在6月23—25日塘内
盐度由之前的15%左右突降至10%以下。
I
2.3
气温和降水的检验
澎江学业 学 2
0
1
7年第5
8卷第7期
根据2013—2014年日最高气温、分级降水对
盐度的影响,结合2015-
-
2016年已有的温度、盐
度和气象要素实况数据进行检验,验证其合理性和
可用性
(图3)。通过日最高气温预报日最高水温,
对2015-
-
2016年最高水温实况和预报做分布曲线
图,可看出两者之间呈现显著的正相关性,且极值
、
i
/
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i
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/~ 1
l
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㈨l
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l
日期
。5
0
0
水温也呈现一致性,故利用日最高气温对日最高水
温的预报是可行的。
日期
图3 2015年最高水温实况、预报分布曲线
对盐度的预报,根据分级降水检验法,得出的
结果同样呈现明显负相关。图4、图5反映了2015
年、2016年盐度与分级降水之间的关系,小雨及
以下赋值0;中雨赋值
1;大雨赋值2;暴雨及以
上赋值3。从图中可以看到,每次大的降水都会使
得盐度有较为显著的下降;降水等级越高,对盐度
影响越大。
.
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l卜~ 1
寸
一
勰
1
…… l
j
8
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…
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桀
O 5
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趸蚕
写
亘
日期
图4 2015年盐度与分级降水分布
3 南美白对虾养殖气象指数的建立
结合养殖大户实际经验,对气温和降水两个因
子分别赋予0.8和0.2的系数,即南美白对虾养殖
气象指数J=0.8 +0.2R,根据,的大小,得出南
美白对虾分级养殖气象指数S ,指数越大,对养
殖影响越大。l
,为1~2时,s 为1,该气象条件有
利于南美白对虾生长发育;J为3~4时,5 为2,
图5 2016年盐度与分级降水分布
该气象条件较不利于南美白对虾生长发育,需密切
关注;J大于5时,S 为3,该气象条件不利于南
美白对虾生长发育,需采取有关措施。
4 小结
南美白对虾养殖气象指数的研究是从一种新的
角度开展气象观测、为农服务的手段,避免了以往
盲目开展气象特色服务的弊端。本研究结果表明,
气温和降水两个主要因子可用于对南美白对虾生长
发育的水环境进行预测预报,进而指导养殖大户,
尽可能减少因气象灾害带来的损失。其中气温对南
美白对虾影响更重要,尤其是最高气温的影响。但
应注意,气象意义上的高温
(35℃以上)时,不
一
定会对南美白对虾产生不利影响,需区别高温和
气温极端值。
参考文献:
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存活与温度的关系
[J].集美大学学报
(自然科学版),
2001,6(4):296-300.
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崔莹,臧维玲,马海娟.南美白对虾瞬时耗氧速率与溶氧
水平和海水盐度的相关关系
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2003,12(1):76-
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曹美兰,李f_
_
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61.
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周传瑞,曹彦,王莹,等
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[J].黑龙江气象,2008,25(3):10-
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王立超,王杰,周溥佳,等.海水养殖现代气象服务研究
[J].中国农业信息,2014(3):197.
198.
(责任编辑:张
韵)
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