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美国 遥感监测国的作物长势
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本期报告监测时间是2023 年 7 月至 10 月,涵盖了美国的玉米、水稻和大豆的开花、灌浆和成熟阶段,以及春小麦的收获期。总体而言,作物生长状况略低于平均水平。

在全国范围内,农气指标显示降水量(ΔRAIN -22%)和光合有效辐射(ΔRADPAR -1%)低于平均水平,温度(ΔTEMP +0.8ºC)高于平均水平,导致潜在累积生物量(ΔBIOMASS -10%)低于平均水平。降水时间序列显示,监测期内天气偏干燥,8 月中旬至 9 月下旬降水量严重不足,对作物生长造成不利影响。气温时间序列显示,7 月中旬至 9 月中旬气温明显升高,在过去15年同期最高温度附近波动,到 10 月份恢复到正常水平。大平原、东南地区和密西西比河下游地区普遍降雨不足。其中,降水缺失较为严重的包括堪萨斯州(-40%)、内布拉斯加州(-38%)、德克萨斯州(-37%)、蒙大拿州(-18%)、那达科他州(-15%)和密苏里州(-15%)。这些降水不足的地区,气温至少比平均气温高出0.3°C。玉米带东部农业气象条件普遍较好,印第安纳州(-6%)、伊利诺伊州(+3%)、俄亥俄州(-5%)和密歇根州(+6%)的降水量接近平均水平。

农业气象条件的空间异质性导致了区域间不同的作物生长状况。全国范围内整体VCIx达到 0.87。南部大平原和西北地区的一些地区由于降水亏缺,作物生长状况不佳(VCIx < 0.5),其他地区的作物生长状况总体正常(VCIx > 0.8)。NDVI距平聚类图和相应的类别过程线反映出明显的作物长势空间差异。玉米带作物生长状况良好,北部平原由于在 8 月底出现干旱,导致作物生长处于次优状态。大平原南部和密西西比河下游地区在 8 月后遭遇高温和干旱,导致作物长势低于平均水平。从全国来看,耕地耕地种植比例(CALF)高于五年平均水平(+2%),尤其是大平原北部地区,其耕地面积显著高于五年平均水平(+12%)。总体上看,美国的作物生产指数为 1.0,表明报告期内美国作物生产情况正常。

简而言之,CropWatch 评估了美国的各种作物状况和总体接近平均水平的产量。


图3.42 2023年7月- 11月美国作物生产形势


(a).2023年7月-11月美国物候图

(b). 基于NDVI的作物时间过程线

(c). 降水时间过程线

(d). 温度时间过程线

(e). 最佳植被状况指数(VCIx)

(f). NDVI距平聚类图与时间过程线

区域分析

玉米带(202)、北部平原(204)、下密西西比(203)、西北(206)、南部平原(207)和东南(208)地区的作物生长状况概述如下。

(1) 玉米带(202)

玉米带是美国主要的玉米和大豆产区,包括伊利诺伊州、爱荷华州、明尼苏达州、威斯康星州、俄亥俄州和密歇根州。在此期间,玉米带西部地区比平常干燥,降水量(ΔRAIN -9%)和光合有效辐射(ΔRADPAR -4%)低于平均水平,温度高于平均水平(ΔTEMP +0.7°C)。在上一个监测期(4月至7月),玉米带总体也偏旱,导致本监测期该地区潜在累积生物量较15年平均值明显下降4%。NDVI曲线显示,从8月下旬到9月下旬,由于玉米带的降水量持续低于正常水平,且温度接近15年最大值,导致作物生长状况始终略低于平均水平。在整个监测期间,CALF为100%,VCIx达到0.93,作物产量指数为0.99,确认作物生长状况总体正常。CropWatch评估玉米带的作物产量接近平均水平。

(g).玉米带基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线

(2) 北部大平原(204)

北部平原是美国最大的春小麦种植区和重要的玉米生产区,它包括北达科他州、南达科他州和内布拉斯加州的部分地区。报告期内农气条件干燥且温暖,降水量(ΔRAIN -24%)和光合有效辐射(ΔRADPAR -2%)低于平均水平,温度高于平均水平(ΔTEMP +0.4°C),导致潜在累积生物量低于平均水平(ΔBIOMASS -12%)。降水过程线显示,北部平原7月到8月的降水严重不足。然而,在上一个监测期内的5月至6月,降水量远高于平均水平。因此,储存在土壤中的湿度减轻了本监测期内降水不足对作物生长的影响。8月份之后,降水回归正常水平,促使作物生长状况优于平均水平。全区CALF达到91%,比平均水平偏高12%。VCIx 为0.86,作物生产形势指数为1.06,表示作物状况良好。总体而言,CropWatch估计该地区的作物产量因种植面积占比显著提高而高于平均水平。

(h). 北部大平原基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线

(3) 密西西比河下游(203)

密西西比河下游是美国最大的水稻生产区和重要的大豆生产区。它包括阿肯色州、路易斯安那州、密西西比州和密苏里州。报告期内,降水量(ΔRAIN -42%)远低于平均水平,温度高于平均水平(ΔTEMP +1.7°C), 光合有效辐射达到平均水平(ΔRADPAR +0%),综合作用导致潜在累积生物量(ΔBIOMASS -18%)低于平均水平。从7月中旬开始,在整个监测期间,降水持续低于平均值,温度高于平均值,严重影响了收获期作物生长。NDVI曲线显示,8月开始,作物长势逐渐低于平均水平。全区平均VCIx为0.88,CALF为100%,CPI为0.98,表示作物生产形势低于平均水平。总体而言,CropWatch估计该地区的作物产量低于平均水平。

(i). 密西西比河下游基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线

(4) 西北地区(206)

西北地区是美国第二大冬小麦产区,同时也是重要的春小麦生产地。在监测期间,冬小麦达到成熟期,大部分在8月前收割完毕。在报告期内,降水量和光合有效辐射低于平均水平(ΔRAIN -6%,ΔRADPAR -4%),温度高于平均水平(ΔTEMP +0.2℃),较好的农气条件使潜在累积生物量高于平均水平(ΔBIOMASS +2%)。NDVI曲线显示,8月份之前NDVI一直低于平均水平。正如上期通报中强调的,虽然上期通报的农象条件有利,但由于小麦播种延迟,作物生长状况一直未能达到平均水平。低于平均水平的作物状况持续到作物成熟收割期。与 5YA 相比,CALF(71%)比平均水平高2%,VCIx指数为0.83,表明这一时期的作物生长状况良好。简而言之,CropWatch预计该地区的作物产量低于平均水平。


(j). 西北地区基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线

(5) 南部大平原(207)

南部大平原是冬小麦、高粱和棉花生产的最重要地区,它包括堪萨斯州、俄克拉荷马州、德克萨斯州和科罗拉多州东部。农气指标显示,降水量低于平均水平(ΔRAIN -31%),温度和光合有效辐射高于平均水平(ΔTEMP +1.6℃,ΔRADPAR +1%),这导致潜在累积生物量低于平均水平(ΔBIOMASS -16%)。在监测期间,NDVI曲线低于5年平均水平,表明作物状况欠佳。从7月下旬开始,降水量大幅下降和温度达到15年最高值导致作物生长状况逐渐恶化。全区耕地种植比例达到87%,比5年的平均更高5%。VCIx仅为0.79,也表示作物生产形势不佳。简而言之,CropWatch认为南部大平原的作物产量低于平均水平。

(k). 南部大平原基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线

(6) 东南地区(208)

东南地区是重要的棉花和玉米产区。它包括乔治亚州、阿拉巴马州和北卡罗来纳州。在报告期内,降水量低于平均水平(ΔRAIN -32%),温度和光合有效辐射高于平均水平(ΔTEMP +0.8℃,ΔRADPAR +2%),导致潜在累积生物量低于平均水平(ΔBIOMASS -12%)。NDVI曲线表明作物状况接近于5年平均水平。VCIx为0.87、CPI 为0.97。总体而言,CropWatch认为该地区的作物产量产量略低于平均水平。

(l). 东南地区基于NDVI的作物长势过程线, 降水时间过程线和温度时间过程线

表3.2美国农业生态分区2023年7月-2023年10月与过去15年(15YA)同期农业气象指标

区域

累计降水

平均气温

光合有效辐射

潜在累积生物量

当前值(mm)

距平(%)

当前值(℃)

距平(℃)

当前值(MJ/m2)

距平(%)

当前值(gDM/m2)

距平(%)

青草区

256

-28

20.8

0.2

1159

0

794

-14

加利福尼亚

71

14

19.9

-0.2

1317

-6

514

7

玉米带

280

-8

19.2

0.7

1049

-4

783

-4

密西西比河下游

290

-42

25.7

1.5

1183

0

890

-18

东北地区

450

15

18.2

0.4

1012

-3

983

5

西北地区

156

-6

15.4

0.2

1144

-4

536

2

大平原北部

162

-24

17.2

0.4

1140

-2

587

-12

东南地区

366

-32

24.5

0.8

1223

2

1010

-12

西南地区

102

-63

20.7

1.2

1315

1

556

-24

大平原南部

250

-31

25.5

1.6

1236

1

764

-16

表3.3美国农业生态分区2023年7月-2023年10月与近5年(5YA)同期农情指标

区域

耕地种植比例

最佳植被状况指数

当前值(%)

距平(%)

当前值

青草区

100

0

0.92

加利福尼亚

48

11

1.01

玉米带

100

0

0.93

密西西比河下游

100

0

0.88

东北地区

100

0

0.93

西北地区

71

2

0.83

大平原北部

91

12

0.86

东南地区

100

0

0.87

西南地区

40

-2

0.73

大平原南部

87

5

0.79








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