作物需水量是制定灌溉用水计划和水资源规划的重要依据,了解其历史变化和未来发展趋势对预测农作物用水走势并据此制定合理决策至关重要。本文基于辽西北地区9个气象站1964—2013年的气象及土壤资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith模型与充分灌溉条件下的土壤水分密度函数法获得春玉米不同生育期需水量,并预测了未来气候变化对辽西北春玉米净灌溉需水量的影响。结果表明:1964—2013年近50年辽西北春玉米需水量基本呈现不显著下降趋势,空间分布规律为自东南向西北方向逐渐递增;净灌溉需水量多年平均值为40

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960—2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET0 Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960—2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5～424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0～690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。

鉴于作物需水量变化趋势对制定灌溉策略与区域水资源配置的重要作用,依据黄淮海农作区50个标准气象站点50年逐日气象数据资料,基于SIMETAW模型,分析了黄淮海各农作亚区夏玉米、春玉米生育期需水量、灌溉需要量的时空变化趋势,主要气象因子时间变化趋势以及需水量与气象因子的相关性。结果表明:1)该地区夏玉米、春玉米生育期需水量平均值分别为321.70和456.70 mm且近50年均呈下降趋势,两者降水耦合度分别为0.780、.72;2)与夏玉米生育期灌溉需要量相比,春玉米生育期灌溉需要量地区差异大且下降更显著,但两者在豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区均呈上升趋势;3)夏玉米、春玉米需水量下降受太阳...

为探讨气候变化背景下东北农作区大豆需水量变化特征,基于Simulation of Evapotranspiration of Applied Water(SIMETAW)模型,利用东北农作区58个气象站点1961—2010年的气象资料,分析气候变化背景下大豆不同生育时期内有效降雨量、需水量(ETc)与缺水量(WD)的时空变化特征。结果表明:近50年来东北农作区大豆花前有效降雨呈微弱增加的趋势,花后有效降雨呈下降趋势,大豆全生育期有效降雨量呈下降趋势,气候呈现暖干趋势;在大豆全生育期及各生育阶段长白山区的有

为明确不同区域玉米需水量的时空变化,根据联合国粮食与农业组织(FAO)推荐的彭曼公式和作物系数法,利用1961—2020年558个典型气象站点的标准气象数据对我国不同区域玉米的生育期作物需水量进行计算,并结合玉米生育期内的降水量进一步分析不同区域玉米的水分盈亏时空变化。结果表明,全国玉米生育期内需水量在区域间呈现明显的差异,多年平均在285～987mm/年,春玉米的需水量要高于夏玉米,二者的多年平均值分别为468和326mm/年。其中西北农牧区、北部中低高原农牧区和东北农林区为春玉米需水量的高值区,需水量分别为699、566和496mm/年。玉米的水分亏缺量在不同区域间也有明显的差异,各区域的水分亏缺量在3～638mm/年。西北农牧区春玉米的水分亏缺量最高,其均值高达638mm/年,其次为北部中低高原农牧区和东北农林区,水分亏缺量分别为324和145mm/年。从这60年的需水量和水分亏缺量变化趋势来看,不同区域呈现不同变化趋势,其中长江中下游平原农作区、华南农林渔区和西北农牧区的春玉米水分亏缺量呈下降趋势,北部中低高原农牧区、四川盆地农作区和西南中高原农林区呈增加趋势,夏玉米水分亏缺量呈下降趋势。此外,1961—2020年玉米全生育期需水量在年际间存在一定的变化。

为研究西南地区春玉米生长季主要气象因子对产量的影响，本文利用农业气象试验站作物及土壤资料，评价了ＡＰＳＩＭ－ＭＡＩｚｅ模型在中国西南地区的适应性，并应用其分析该地区１９６１－２０１０年春玉米雨养产量的时空变化特征，明确了春玉米雨养产量的影响因子及影响程度。研究结果表明：ＡＰＳＩＭ模型对该区６个常用玉米品种的模拟效果较好，模拟与实测生育期的均方根误差（ＲＭＳｅ）在８ｄ以内；４个品种地上部分生物量以及产量的模拟值与实测值归一化均方根误差（ＮＲＭＳｅ）均低于２９％，该模型在西南地区具有较好的适应性。研究区域春玉米生长季总辐射在南部中区和北部降低最明显，≥８℃有效积温在西部升高显著，日均温度日较差在西．．．

研究气候变化下林地植被生态需水量的时空变化，对于保护涵养水源的林地植被系统，合理规划管理流域水资源有着重要作用。以汉江上游流域１１个气象站点１９７１～２０１０年的气象资料为依据，采用结合［１］土壤含水量与植物类型修正蒸散发量得到植被生态需水量的方式，从时空角度定量研究了在生长季４～１０月份流域林地植被生态需水量及其趋势性变化，并且分析了生态需水量对各气象因子变化的敏感性程度。结果表明：汉江上游流域林地植被多年平均生长季生态需水量为６．９１５ ８×１０９ ｍ３，整体上呈现非显著性增加趋势，在空间分布上具有明显的地带性特征。生态需水量对不同气象因子有不同程度的敏感性：最高温度＞水汽压＞太阳辐射＞风．．．

【目的】探索新疆天山北部准噶尔盆地南缘区膜下滴灌玉米年际需水量、气象因素、水分生产率、作物系数以及生长、生理动态等变化特征,为调整区域作物种植结构,高效节水提供理论依据。【方法】在新疆灌溉中心试验站,通过2013—2015年3年的旱棚灌溉试验,分析4种不同灌水定额300、375、450、525 m3·hm(-2)(分别用T1、T2、T3、T4表示)玉米年际内和年际间耗水规律、作物系数及生长、生理指标变化,采用相关分析方法,探明各气象因素与玉米需水量的相关关系,确定影响玉米需水量变化的主要气象因素。【结果】

根据宁夏中部干旱带盐池县、同心县和海原县气象站1961—2011年平均气温和降水量资料,分析该区域气候变化特征和规律,应用Miami和Thornthwaite Memorial模型探讨该区域春玉米生产潜力及其变化特征,并深入研究气候变化对春玉米气候生产潜力的影响。结果表明:1)研究区气候呈气温明显升高、降水波动减少的"暖干型"趋势变化。2)春玉米温度生产潜力呈逐年增加,降水和气候生产潜力呈波动中减少的趋势。3)研究区春玉米气候生产潜力平均值为5 037kg/(hm2·年),气候生产潜力与年平均降水量有着极其显著的线性相关,与年平均气温没有明显的线性相关,表明降水条件是制约研究区春玉米气候生产潜...

【目的】分析气候变暖背景下中国东北春玉米生育期及产量的变化趋势,为品种栽培和育种目标方向提供科学依据。【方法】利用2002—2009年国家东北早熟春玉米品种区域试验中对照品种生育期、产量和气候资料等相关数据,分析气候变暖对东北早熟春玉米生产及育种的影响。【结果】对照品种的生育期、营养生长期、花粒期与相应期间的活动积温呈较强的正相关,随着活动积温的增加,生育期和花粒期均有延长的趋势。对照品种产量和年平均气温呈显著正相关(r=0.647*,Sig.=0.041,α=0.05)。随着年平均气温的增加,对照品种产量有进一步提高的趋势。同时,随着生产水平、栽培方式等因素的变化,东北玉米种植密度呈增加趋势...

由于生态环境不断恶化以及水资源短缺,人类的生活环境将面临严峻的挑战。生态需水量的提出,对于生态平衡和水资源合理利用起到了重要作用。以辽阳市为例,把本地区的生态需水分为农田、草地、林地和河流几个部分,通过计算得出总的生态需水量为28.54亿m3,本地区的天然降水为29.12亿m3,天然降水已基本满足其生态需水要求。

传统区域作物脆弱性的研究主要基于气象资料、作物生长观测资料和社会经济统计资料，忽略了作物对极端事件的反应在时空分布上的差异性。众多研究表明，植被指数能够表征水分胁迫下的植被特征，在对旱情的表达上比常规的间接方法更为直接，监测精度更高。研究以辽西北地区２００６年玉米干旱为例，基于ＭＯＤＩＳ数据计算植被状态指数ＶＣＩ和温度条件指数ＴＣＩ，根据二者在旱情表达上不同的侧重和研究目的，确定模型参数，构建辽西北地区玉米干旱脆弱性模型，计算玉米干旱脆弱性，并将玉米干旱脆弱性划分为４级，借助ＧＩＳ技术绘制辽西北地区玉米各生育阶段干旱脆弱性的空间分布图。结果表明，随着时间的推移，辽西北地区玉米干旱脆弱性空间分布．．．

【目的】干旱是影响中国农业生产的主要自然灾害之一。东北地区作为中国最大的玉米生产基地，气候变化背景下干旱频发重发严重影响玉米的高产稳产。评估未来气候情景下东北地区春玉米干旱发生风险及其空间格局变化，为该地区春玉米防旱避灾以及保障其高产稳产提供科学依据。【方法】选取东北地区春玉米潜在种植区为研究区域，基于ISIMIP输出的SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5 3种气候情景的1981—2060年逐日气象资料以及53个农业气象观测站1981—2014年春玉米生育期资料，选取作物水分亏缺指数（crop water deficit index,CWDI）为农业干旱指标，分析东北地区春玉米不同生育时期不同等级干旱时空分布特征，选择最优概率理论分布函数进行干旱指数序列的概率估算，基于信息扩散理论估算得到各点春玉米不同等级干旱风险，构建干旱风险指数，评估未来不同气候情景下东北地区春玉米干旱发生风险及未来各等级风险区的空间格局变化。【结果】（1）1981—2014年东北地区春玉米全生育期干旱指数总体呈西南高东北低的特征，表现为内蒙古东四盟（57.3%）>黑龙江省（40.6%）>辽宁省（39.5%）>吉林省（38.9%）。（2）研究区域春玉米生育中期干旱指数整体高于生育前期和生育后期。其中，2030s和2050s研究区域春玉米生育前期干旱风险概率为轻旱>中旱≈重旱>特旱，生育中期干旱风险概率为特旱>重旱>轻旱≈中旱，生育后期干旱风险概率轻旱>中旱>重旱>特旱。（3）1981—2060年，SSP1-2.6低排放情景下，东北地区春玉米较高等级干旱风险发生概率将减少，极高和较高干旱风险区明显向西南收缩，2030s和2050s面积占比分别减少5.4%和9.6%、0.8%和2.5%；而SSP3-7.0和SSP5-8.5两个高排放情景下，较高等级干旱风险发生概率增加，且较高干旱风险区向东北扩张，2050s面积占比分别增加8.5%和9.7%。【结论】基于干旱风险指数的未来干旱风险时空分布格局中，东北春玉米干旱风险呈现由西南向东北减少的特征，且未来SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下，较高干旱风险区向东北方向扩张，需关注作物关键生育时期提出针对性的防御措施。

【目的】为充分了解甘肃省玉米水分利用状况,为区域内水资源的合理分配、农业制度的制定以及农业工程灌溉设计提供理论依据和技术支撑。【方法】基于近50 a甘肃省34个气象站点的逐日气象数据,并借助GIS技术计算甘肃省近50 a玉米需水量、缺水量和水分盈亏指数,并对其时空特征进行深入分析。【结果】(1)近50 a甘肃省玉米需水量和缺水量没有明显的变化趋势,属于正常波动,平均值分别为545.51和423.51 mm;(2)不同生长阶段玉米需水量和缺水量均表现出明显的差异,生长发育期需水量和缺水量显著高于其他时期,分别占整个生育期需水量和缺水量的40.99%和41.65%;(3)在空间变化上,甘肃省玉米需水量和缺水量呈现出从东南到西北递增的趋势,河西区域需水量和缺水量显著高于其他区域;(4)近50 a甘肃省玉米水分盈亏指数随有效降水量的下降呈明显的下降趋势。【结论】近50 a甘肃省玉米干旱情况在不断加剧,只有合理分配水资源,制定有效的灌溉制度,才能保证农作物水分利用的时效性,提高水分利用效率,缓解农作物用水需求。

在气候变化和水资源短缺背景下,河北低平原地区冬小麦生产面临着巨大挑战。本研究以沧州市吴桥县为例,分析该地区1981—2015年冬小麦生育期内各项气象因素变化特征,采用SIMETAW模型模拟冬小麦各生育期需水量变化,分析冬小麦各生育阶段的水分生态适应性,提出影响冬小麦各生育阶段需水量的重要气象因素。结果表明:近35年来,气温是冬小麦生育期内变化最为显著的气象因素,其中最低气温呈极显著上升趋势,增幅为0.41℃/10a,平均气温呈显著上升趋势,增温幅度为0.27℃/10a;其次是降雨量的变化,冬小麦生育期内降