李亮:气候变化条件下中国西北地区主要作物需水量时空演变及干旱指标研究论文

李亮:气候变化条件下中国西北地区主要作物需水量时空演变及干旱指标研究论文

本文主要研究内容

作者李亮(2019)在《气候变化条件下中国西北地区主要作物需水量时空演变及干旱指标研究》一文中研究指出:近年来,环境持续变暖,使得区域降水量时空分布变得更加不均匀,极端天气事件也渐趋频繁化,也使农业用水形势变得极为严峻,直接对粮食安全产生威胁。中国西北地区地域可利用潜在农业资源大,但为干旱半干旱地区,所以为充分利用其农业资源,需要明确气候变化情景下西北地区干旱情势和主要作物需水量的时空分布特征,对应对气候变化、调整农业结构和区域水资源的合理调配具有重要意义。本文研究区域为新疆维吾尔自治区、青海省、甘肃省、陕西省、宁夏回族自治区和内蒙古自治区西部,在对区域内的干旱时空特征进行了分析的基础上,研究了各气象因素的时空分布规律和对小麦与玉米作物需水量的影响,同时分析了小麦和玉米的作物需水量与净灌溉需水量的时空变异性,得到如下主要结论:(1)计算了五种气象干旱指标,表明标准化降水蒸散指数(SPEI)为西北地区干旱评价的最适指标,且依据SPEI指数将西北地区划分为6个分区并分析了其干旱时空特征。SPEI指数的空间分析表明,从年和季节尺度的SPEI气候倾向率分析不同区域的具体空间分布略有不同,但整体上由西北到东南大致表现为由偏湿到偏干的分布型式。西北地区SPEI年尺度不同等级干旱发生频率结果表明,整体上发生频率由大到小为中旱、特旱、重旱和轻旱。由对SPEI指数的时间分析可知,从全区范围和分区范围分析干旱变化情势来看,地区干旱均表现为一定程度的波动变化,但仅从整个研究时段来看全区或分区的干旱变化,均可发现其在不同程度上趋于湿润化,且干旱强度及干旱站次比均表现出了不同程度的波动变化。但Morlet小波分析结果近年来各区表现出的干湿趋势不一致,且在其不同周期上的未来干湿状况也有所不同。(2)根据西北地区各主要气象站气象资料分析结果表明,不同的气象因素的空间分布差异均有不同。总体来看,各气象要素的年内变化规律在各区内基本相似,参考作物腾发量(ET0)、降水量(P)、平均气温(Tmean)、最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)、平均风速(Umean)在年内均表现为单峰型变化,不同区域内相对湿度(RHmean)和日照时数(n)年内变化特征略有不同。在年际变化趋势方面,ET0整体上在各分区均呈降低趋势,近年来则均显示出一定的上升趋势;P近年来在各区均呈一定的增加趋势;Tmean、Tmax、Tmin在各区均表现为明显的增加趋势;Umean在各区均表现出一定的波动变化,但整体上均呈下降的趋势;n在各区表现为不同程度的降低趋势。Hurst指数分析结果表明,各气象要素在不同研究区域内均表现出一定的持续性。而对于具体的气象因素而言,其持续性趋势为,ET0、P、Tmean、Tmax和Tmin均呈上升趋势,RHmean表现为降低趋势,Umean和n在不同区域略有不同。均生函数预测模型结果表明,其预报量基本可以解释气象因素的变化规律,且它们均有不同强度的周期性特征。(3)分析了各气象要素与作物需水量的关系,并明确了其主要影响因子。斯皮尔曼等级相关分析结果表明,从整体上看,ET0、Umean、Tmean、Tmax、Tmin和n与ETc(作物需水量)均表现为正相关,而P和RHmean则表现出负相关。灰色关联分析结果表明,从全区来看,影响小麦需水量的由大到小前五个气象影响因子为ET0、Tmax、n、Tmean和Umean;影响玉米需水量的由大到小前五个气象影响因子为ET0、Tmax、Tmean、n和Tmin。从分区来看,影响小麦需水量的由大到小前五个气象影响因子为ET0、Tmax、n、Tmean和Umean;影响玉米需水量的由大到小前五个气象影响因子为ET0、Tmax、n、Tmean和RHmean。(4)对西北地区作物需水量与净灌溉需水量时空变异性分析表明,其年均小麦和玉米需水量与净灌溉需水量大部分地区均呈逐年减小趋势,且其时间序列存在明显的波动性。在空间分析方面,具体为年均小麦需水量由西北到东南呈先增加后降低的分布型式,净灌溉需水量整体上为由西到东和由北到南的降低趋势;年均玉米需水量整体上为由北向南逐渐减少的变化型式,净灌溉需水量整体上为由西北到东南先增加后减小的分布型式。由时间序列分析结果可知,各分区作物需水量和净灌溉需水量均表现出了一定程度的波动变化,结合Morlet小波分析发现,它们都存在一定的周期性,且大多数的第一主要变化周期都基本在4562年时间尺度之间,但最强主周期均在56年以下。对小麦和玉米的需水量与净灌溉需水量进行总体趋势检验发现,除Ⅱ区的玉米需水量和小麦净灌溉需水量外,基本都为逐年减少的变化趋势。而根据均生函数预报模型的结果可以发现,该模型能够较好地模拟预测需水量和净灌溉需水量的变化,说明它们的周期性较强。对于典型年下的空间分布规律,基本均表现为由西北到东南先增加后降低的变化型式。而随典型年的湿润度降低,作物需水量和净灌溉需水量整体上都变得越来越高。

Abstract

jin nian lai ,huan jing chi xu bian nuan ,shi de ou yu jiang shui liang shi kong fen bu bian de geng jia bu jun yun ,ji duan tian qi shi jian ye jian qu pin fan hua ,ye shi nong ye yong shui xing shi bian de ji wei yan jun ,zhi jie dui liang shi an quan chan sheng wei xie 。zhong guo xi bei de ou de yu ke li yong qian zai nong ye zi yuan da ,dan wei gan han ban gan han de ou ,suo yi wei chong fen li yong ji nong ye zi yuan ,xu yao ming que qi hou bian hua qing jing xia xi bei de ou gan han qing shi he zhu yao zuo wu xu shui liang de shi kong fen bu te zheng ,dui ying dui qi hou bian hua 、diao zheng nong ye jie gou he ou yu shui zi yuan de ge li diao pei ju you chong yao yi yi 。ben wen yan jiu ou yu wei xin jiang wei wu er zi zhi ou 、qing hai sheng 、gan su sheng 、shan xi sheng 、ning xia hui zu zi zhi ou he nei meng gu zi zhi ou xi bu ,zai dui ou yu nei de gan han shi kong te zheng jin hang le fen xi de ji chu shang ,yan jiu le ge qi xiang yin su de shi kong fen bu gui lv he dui xiao mai yu yu mi zuo wu xu shui liang de ying xiang ,tong shi fen xi le xiao mai he yu mi de zuo wu xu shui liang yu jing guan gai xu shui liang de shi kong bian yi xing ,de dao ru xia zhu yao jie lun :(1)ji suan le wu chong qi xiang gan han zhi biao ,biao ming biao zhun hua jiang shui zheng san zhi shu (SPEI)wei xi bei de ou gan han ping jia de zui kuo zhi biao ,ju yi ju SPEIzhi shu jiang xi bei de ou hua fen wei 6ge fen ou bing fen xi le ji gan han shi kong te zheng 。SPEIzhi shu de kong jian fen xi biao ming ,cong nian he ji jie che du de SPEIqi hou qing xiang lv fen xi bu tong ou yu de ju ti kong jian fen bu lve you bu tong ,dan zheng ti shang you xi bei dao dong na da zhi biao xian wei you pian shi dao pian gan de fen bu xing shi 。xi bei de ou SPEInian che du bu tong deng ji gan han fa sheng pin lv jie guo biao ming ,zheng ti shang fa sheng pin lv you da dao xiao wei zhong han 、te han 、chong han he qing han 。you dui SPEIzhi shu de shi jian fen xi ke zhi ,cong quan ou fan wei he fen ou fan wei fen xi gan han bian hua qing shi lai kan ,de ou gan han jun biao xian wei yi ding cheng du de bo dong bian hua ,dan jin cong zheng ge yan jiu shi duan lai kan quan ou huo fen ou de gan han bian hua ,jun ke fa xian ji zai bu tong cheng du shang qu yu shi run hua ,ju gan han jiang du ji gan han zhan ci bi jun biao xian chu le bu tong cheng du de bo dong bian hua 。dan Morletxiao bo fen xi jie guo jin nian lai ge ou biao xian chu de gan shi qu shi bu yi zhi ,ju zai ji bu tong zhou ji shang de wei lai gan shi zhuang kuang ye you suo bu tong 。(2)gen ju xi bei de ou ge zhu yao qi xiang zhan qi xiang zi liao fen xi jie guo biao ming ,bu tong de qi xiang yin su de kong jian fen bu cha yi jun you bu tong 。zong ti lai kan ,ge qi xiang yao su de nian nei bian hua gui lv zai ge ou nei ji ben xiang shi ,can kao zuo wu teng fa liang (ET0)、jiang shui liang (P)、ping jun qi wen (Tmean)、zui gao qi wen (Tmax)、zui di qi wen (Tmin)、ping jun feng su (Umean)zai nian nei jun biao xian wei chan feng xing bian hua ,bu tong ou yu nei xiang dui shi du (RHmean)he ri zhao shi shu (n)nian nei bian hua te zheng lve you bu tong 。zai nian ji bian hua qu shi fang mian ,ET0zheng ti shang zai ge fen ou jun cheng jiang di qu shi ,jin nian lai ze jun xian shi chu yi ding de shang sheng qu shi ;Pjin nian lai zai ge ou jun cheng yi ding de zeng jia qu shi ;Tmean、Tmax、Tminzai ge ou jun biao xian wei ming xian de zeng jia qu shi ;Umeanzai ge ou jun biao xian chu yi ding de bo dong bian hua ,dan zheng ti shang jun cheng xia jiang de qu shi ;nzai ge ou biao xian wei bu tong cheng du de jiang di qu shi 。Hurstzhi shu fen xi jie guo biao ming ,ge qi xiang yao su zai bu tong yan jiu ou yu nei jun biao xian chu yi ding de chi xu xing 。er dui yu ju ti de qi xiang yin su er yan ,ji chi xu xing qu shi wei ,ET0、P、Tmean、Tmaxhe Tminjun cheng shang sheng qu shi ,RHmeanbiao xian wei jiang di qu shi ,Umeanhe nzai bu tong ou yu lve you bu tong 。jun sheng han shu yu ce mo xing jie guo biao ming ,ji yu bao liang ji ben ke 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RHmean。(4)dui xi bei de ou zuo wu xu shui liang yu jing guan gai xu shui liang shi kong bian yi xing fen xi biao ming ,ji nian jun xiao mai he yu mi xu shui liang yu jing guan gai xu shui liang da bu fen de ou jun cheng zhu nian jian xiao qu shi ,ju ji shi jian xu lie cun zai ming xian de bo dong xing 。zai kong jian fen xi fang mian ,ju ti wei nian jun xiao mai xu shui liang you xi bei dao dong na cheng xian zeng jia hou jiang di de fen bu xing shi ,jing guan gai xu shui liang zheng ti shang wei you xi dao dong he you bei dao na de jiang di qu shi ;nian jun yu mi xu shui liang zheng ti shang wei you bei xiang na zhu jian jian shao de bian hua xing shi ,jing guan gai xu shui liang zheng ti shang wei you xi bei dao dong na xian zeng jia hou jian xiao de fen bu xing shi 。you shi jian xu lie fen xi jie guo ke zhi ,ge fen ou zuo wu xu shui liang he jing guan gai xu shui liang jun biao xian chu le yi ding cheng du de bo dong bian hua ,jie ge Morletxiao bo fen xi fa xian ,ta men dou cun zai 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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北农林科技大学的李亮,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于中国西北地区论文,干旱指数论文,气候变化论文,作物需水量论文,净灌溉需水量论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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