黄淮海平原雨养条件下冬小麦水分胁迫分析

雨养条件下的水分胁迫分析能够反映当地气候土壤条件下作物生长的水分环境对农作物生长的影响,可为农业干旱管理及灌溉策略的实施提供依据,减少农业干旱的发生。本文在阐述EPIC(Environmental Policy Integrated Climate Model)作物生长模型水分胁迫计算过程的基础上,模拟黄淮海平原冬小麦在雨养条件下的生长过程,分析水分胁迫现象的时空分异。结果发现,研究区内自然降雨远不能满足冬小麦的正常生长,从水分胁迫现象发生时间上讲,雨养条件下在冬小麦生长期后段(5月中旬以后)水分胁迫现象较为严重,以5月下旬最为严重,重度水分胁迫发生频率高达48.2%;从区域分布上分析,冀鲁豫低洼平原区和山东丘陵农林区水分胁迫现象在整个研究时间段上均较为突出。     

修订后水分盈亏指数在甘肃省冬小麦干旱监测中的应用

提高西北旱作农业干旱监测准确性和时效性,对农业生产防灾减灾有重要意义。利用甘肃省3个农业气象观测站长期土壤水分和冬小麦生育状况观测资料、1971—2016年43个冬小麦种植县气象观测资料及产量资料,基于冬小麦播前底墒和生育期水分盈亏量修订了作物水分盈亏指数,并确定了干旱等级指标,改进后作物水分盈亏指数与土壤贮水和冬小麦减产率高度相关,能更准确的反映甘肃省冬小麦干旱实况,并利用ArcGIS分析了近46 a甘肃省冬小麦不同生育期、不同等级干旱发生频率的时空分布特征。结果表明：甘肃省冬小麦从播种至开花期随着发育期推移,呈现干旱频率增加、范围扩大的趋势,多以中旱居多,其中拔节—开花期发生面积最大,陇中、庆阳市北部、平凉市西部、天水市西部、陇南市南部干旱出现频率较高;开花—成熟期随着降水量增加干旱发生频率减少、程度减轻。     

黄淮海平原冬小麦生长期旱性分析

黄淮海平原降水较少且年际,季际变化大,因此水分供应状况成为该区作物,特别是以冬春季为主要生育期的冬小麦的主要限制因素,鉴于作物实际蒸散量与潜在蒸散量关系依赖于作物状况的干旱指标－作物水分胁迫指数。计算黄淮海平原冬小麦生长期间的ＣＷＳＩ,并分析其在自然降水条件及适是灌溉条件下的时空分异规律。     

黄淮海平原冬小麦生长期旱情分析

黄淮海平原降水较少且年际、季际变化大,因此水分供应状况成为该区作物,特别是以冬春季为主要生育期的冬小麦的主限制因素。鉴于作物实际蒸散量与潜在蒸散量关系依赖于作物生长状况和土壤水分的事实,提出反映作物缺水状况的干旱指标———作物水分胁迫指数（ＣＷＳＩ）。计算黄淮海平原冬小麦生长期间的ＣＷＳＩ,并分析其在自然降水条件及适量灌溉条件下的时空分异规律     

60年来中国农业水热气候条件的时空变化

根据1951-2010年中国824个气象站点逐日观测数据选取与农作物生长密切相关的农业气候指标,按照年代将各指标站点数据空间化,求取前后期数据变化差值,分析中国农业水热气候条件的时空变化;进而对农业水热气候条件进行线性拟合,分析农业气候变化倾向。研究发现:60年来全国年平均气温、0℃积温和最冷月平均气温等值线均在不同程度上向北迁移,三者在全国大部分区域表现为显著增加趋势;全国最热月平均气温分成明显的下降和上升区,显著上升区集中在东北地区、内蒙古高原与东南沿海,黄河与长江中下游地区成为下降区;全国年降水量的增加趋势并没有通过显著检验。虽然对中国农业分布格局至关重要的400 mm等降水量线南段和800 mm等降水量线在整体上相对稳定,但是黄河与长江中下游地区最热月平均气温的下降趋势和最冷月平均气温等值线尤其是0℃等值线逐渐从秦岭—淮河一带北移到黄河一线,这对中国作物的分布、耕作制度等会产生重要影响。因此,高温、低温与农作物生长期热量供应以及水分的复杂变化对农业的影响将因区域差异与作物种类而变化,后续的研究可以考虑更多因素来分析农作物的适宜种植范围及区域农业对气候变化的适应。     

土地生产潜力估算——以河北省栾城县为例

引言 河北省栾城县地处太行山山前平原,光热资源丰富,水土条件优越,具有良好的农业生产条件。1976年粮食亩产突破千斤,1983年达1300斤以上,是我国北方著名的粮食高产县。 在高产地区,粮食进一步增产的潜力及其主要途径已成为人们普遍关心的一个重要问题。探讨这个问题对指导当前粮食生产、调正农业生产结构和制定农业发展规划具有现实意义。 作物生产潜力的理论研究,国内外地理学家、气象学家和农学家做了大量工作。但主要是分析计算光合生产潜力和光热生产潜力,没有或者很少考虑水分条件和土壤条件的作用。     

黑龙港易旱地区不同类型农作物的水分生态适应性研究

本文通过二个不同土壤水分年型的试验,用农田水分平衡法和彭门公式分别计算了黑龙港地区作物的蒸散量和需水系数,由此计算了旱地作物的水分亏缺率;运用生长分析进行平行分析,应用多年气候资料计算年型频率,对不同类型农作物一秋粮,夏粮和棉花的水分生态适应性进行了研究。秋粮中玉米和高粱的气候生态适应性较好。干旱年份虽在干旱时期水分亏缺比谷子严重,生育状况不如谷子,但由于玉米和高粱在雨后比谷子和大豆有较高的干物质累积速度,最终也能获得与谷子相同的产量、水分利用效率和光能利用率。正常年和夏涝年份,水份亏缺率各作物差异不大,但生育状况玉米和高粱则明显地优于谷子和大豆,具有较高生产力、水分利用率和相对较强的抗涝能力,经济效益也高于谷子和大豆。春播作物生育期间旱年占37%,初夏降水正常,湿润和夏涝的年份占63%;夏播作物旱年占21%,夏常和夏涝的年份占79%。底墒足和春多雨的年份冬小麦可获得一定产量(亩产可达500-600斤)。底墒的作用可以维持到4月下旬前后。在冬小麦获得一定产量的基础上,加上夏播构成二熟,可比一熟获得较高的年产量、光能利用率和经济效益。若7月下旬(雨期)土壤水分达到田间持水量,计算得出达到底墒足指标所需的8～9月降水量为167.4毫米。     

山西省气候湿润状况与农业发展方向问题

水分是一个重要的气候资源,也是进行气候区划的重要依据。国内外都很重视水分资源的研究工作。本文根据多年实测资料,探讨山西地区气候湿润状况与农业发展方向的关系。一个地方的湿润状况,不但取决于当地的水分收入,而且还决定于它的水分支出。降水量是主要的水分收入项,可能蒸散是主要的水分支出项。所以一般都采用可能蒸散与降水量之比,即干燥度;或用降水量与可能蒸散之比,即湿润指数来表示一个地方的湿润状况。降水量资料是较易取得的,一般记录年代也较长,一直是我国常用的表示湿润状况的方法之一。一般地说,降水较多的地区比降水较少的地区来得     

农业干旱遥感监测模型综述

以农业干旱发生时所引起的若干地表特征变化为依坦,分别从土壤水分、植被水分、冠层温度和作物形态4方面,对现有主要农业干旱遥感监测模型进行归纳总结,分析了各种模型的优缺点,以及各自的适用范围。其中土壤水分变化类指数比较适宜于农业旱情预警及土壤干旱型农业旱情的监测;冠层温度变化类指数不仅适宜于农业旱情预警,更适宜于农业旱情监测;作物形态及绿度变化和植被水分变化类指数,较适宜于农业旱灾的预警以及灾后评估。     

淮河流域蚌埠闸以上地区夏玉米生育阶段水分供需时空变化特征研究

作物水分供需量是进行科学合理灌溉的重要参考依据,水分供需不平衡也是引起农业旱涝的根本原因。基于淮河流域蚌埠闸以上地区及周边1961—2015年共91个气象站点的日尺度气象数据,借助有效利用系数法计算夏玉米有效降水量,采用联合国粮食及农业组织（FAO）建议的Penman-Monteith（P-M）公式和作物系数法计算需水量,分析夏玉米水分供需时空变化特征,并探讨典型站点夏玉米生育期内水分盈亏状况。结果表明：① 近55a来,研究区夏玉米全生育期和各生育阶段有效降水量呈南高北低的分布特征,各站点趋势变化不明显;② 夏玉米全生育期和各生育阶段需水量大致呈南低北高的纬向分布,全生育期和各生育阶段呈显著减少趋势,只少数站点未通过显著性检验;③ 夏玉米全生育期和各生育阶段缺水量大致呈纬向分布特征,全生育期和播种-出苗期呈显著减少趋势,其余生育阶段趋势变化不明显。     

首都圈防沙治沙典型区水土资源优化配置——以河北省怀来县为例

以怀来县为例 ,在分析该县水土资源及土地利用现状的基础上 ,发现水土资源利用存在的问题是 :水资源难以满足土地利用的需求 ,土地利用结构与布局不合理 ;利用灰色线性规划模型 ,进行水土资源的优化配置 ,得出了不同节水条件、不同生态经济目标下 ,9种典型的土地资源优化配置方案 ,为首都圈防沙治沙和水土资源的充分合理利用提供决策依据     

气候变化对祁连山北坡农林牧业结构的影响与对策研究

揭示了气候持续变暖是祁连山北坡现代气候变化的基本特征。1986年是气候发生明显转折的年份,1987—2003年的平均气温比1961—1986年升高0.8℃,≥0℃积温和≥10℃积温增加142℃和131℃,呈线性上升趋势;降水量平均增加7.5 mm,呈曲线缓慢增多趋势。由于气候变暖,使农作物适生种植区和作物种植上限高度不同程度的提高,其中喜热棉花、喜温玉米和喜凉甘蓝型油菜分别提高100 m左右、150 m左右和200 m左右,种植面积迅速扩大,呈直线上升趋势。依据农业气候生态资源垂直分布特征和15种主要作物气候生态适生种植区以及农林牧业结构布局特点,采用气候生态相似原理,将祁连山北坡大体分为5个农林牧业气候生态区,建议性提出各区农林牧业结构的比重以及夏粮、秋粮、经济作物和饲草的种植比例,并阐明了各区未来主要发展方向。     

黄土高原半干旱区集水农业的自然基础及最适宜集水类型的划分

黄土高原半干旱区的降水为集水农业发展提供了条件,但是,集水不仅取决于降水,还受地貌、地表组成物质、土地利用等因素制约。通过分析地貌条件和土地类型对集水的影响,提出了集水适宜度指标体系。同时,在综合分析影响集水的自然因素的基础上,划分出各集水地域类型,为确定集水有效区、集水工程规模及布局提供理论依据,使各地可因地制宜发展集水农业,避免造成不必要的损失。     

基于地理探测器的黑龙江垦区农场粮食产量影响因素分析

中国粮食生产格局已由南粮北运转变为北粮南运,东北黑龙江垦区已成为最重要的商品粮基地,稳定该区域的粮食产量、可持续发展该区域粮食种植,对促进农业可持续发展、保证国家粮食安全具有重大的意义。为有针对性地制定农业政策,需研究黑龙江垦区粮食产量影响因素,以黑龙江垦区内113个农场为研究对象,选取23个与农业生产关系最密切的影响因子,利用地理探测器方法分析不同因子对农场粮食产量影响的差异。结果显示：除了播种面积和耕地面积外,农业机械化水平是最显著的影响因子,进一步分析表明大型农机对农场粮食产量影响较大。应进一步加强农业科技、农业机械化投入,鼓励精准农业种植模式发展,以保证黑龙江垦区的粮食可持续生产。     

干旱半干旱区集雨绿化系统研究现状及其发展趋势

从集雨绿化系统的原理及其发展历史、设计技术参数出发,综述了国内外集雨绿化的经验和研究现状,通过兰州皋兰农业生态站的近几年的试验结果,详细讨论了集雨绿化系统的技术方法,改进集雨绿化系统各个组成部分的措施和开展集雨造林技术要点。同时,针对目前在干旱半干旱地区进行生态环境建设,建议采用微型集雨绿化系统,提高雨水利用效益,并指出今后需要开展的研究和在推广应用中需要解决的主要问题。     

中国农业结构调整基本态势与区域效应

根据1997～2001年中国统计年鉴和典型调研资料,在分析新时期农业结构调整基本内涵和构建评价指标体系的基础上,分别对各省区农业结构调整比较优势及其调整区域效应进行了评价和关联分析。结果表明：全国80%的省区能够立足当地比较优势,农业结构调整有序展开,农业生产的优势区、产业带新格局初步形成,特色农业产值增长率达3.1%。但区域效应差异也较为明显,总体上是北方优于南方,黄河流域优于长江流域,传统农区优于一般地区。农业结构调整比较优势与调整效应匹配较好的省区有蒙、吉、豫、鲁、琼、陕、甘、宁、新和藏,匹配较差的省区有京、津、黑、鄂、桂、青。区域政策调控在农业结构调整中发挥着特殊重要的作用。     

疏勒河流域双塔灌区种植结构变化及其原因

基于1996-2010年双塔灌区各乡（镇）农作物类型、种植面积、供水定额、用水定额、作物单产及价格等资料,探讨了气候变化背景下农业种植结构调整原因及其影响。结果表明：研究区2010年作物种植面积较1996年增长2.3倍,其中粮食作物种植面积减少,经济作物和其他作物种植面积增加,农作物总产值和单位产值均明显提高,说明当地种植结构调整优化在产生经济效益方面效果明显。当地种植结构调整主要受自然条件、政策指导、历史根源、农民意愿、市场调节、灌溉供水条件等多方面因素的影响,其中自然条件中的水资源供应状况主要影响作物种植面积,其他因素影响作物种植类型。通过种植结构调整,当地农业产值在增长同时,用水紧张现象较以前有所缓解,地表水基本可以满足农田灌溉需求,减少了对地下水的使用,从而对保护当地生态具有重要意义。     

干旱化背景下区域产业发展适应对策——以陕北榆林市为例

陕北榆林市既是我国重要的能源重化工基地, 又是生态环境极端脆弱的危急区。如何在气 候干旱化背景下围绕事关区域经济可持续发展的先导因素———水资源, 实现能源矿产资源可持 续开发, 保障基地的稳定发展是关系能源重化工基地生死存亡并危及国家能源安全的大事。本文 通过分析研究区气候变化及区域产业发展面临的各类问题, 提出应在科学发展观指导下, 以保护 性利用水资源为核心, 因地制宜地选用发展农业对策, 促进能源矿产资源合理开发。     

农牧交错带典型地段土地沙化主要因素分析——以河北坝上张北县为例

本文应用灰色关联模型 ,对农牧交错带典型地段河北省坝上张北县土地沙化因素进行了分析 :发现影响土壤风蚀和土地沙化的主要自然因素是冬季平均气温和降水量 ,而并非年降水量和年平均气温。人类活动只是在气候变化的背景上 ,加速或减缓土壤风蚀和土地沙化过程。根据冬季平均气温和降水量的变化 ,人类可适当调整农业生产结构和生产方式 ,以减轻土壤风蚀和土地沙化 ,实现农业的可持续发展