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大气CO_(2)浓度升高对长江中下游地区水稻灌溉需水量的影响

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水利水电科技进展 2023年第3期43卷 22-27页

作者：孙博凯王卫光刘国帅河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

利用1981—2013年长江中下游地区127个气象站的观测资料与历史大气CO_(2)浓度数据,对考虑和不考虑大气CO_(2)浓度变化的水稻需水量进行模拟,分析了大气CO_(2)浓度上升对长江中下游地区水稻需水量的影响。结果表明:不考虑大气CO_(2)浓度... 详细信息

利用1981—2013年长江中下游地区127个气象站的观测资料与历史大气CO_(2)浓度数据,对考虑和不考虑大气CO_(2)浓度变化的水稻需水量进行模拟,分析了大气CO_(2)浓度上升对长江中下游地区水稻需水量的影响。结果表明:不考虑大气CO_(2)浓度时,长江中下游地区水稻需水量多年平均值为400.16 mm,空间分布具有明显差异;考虑大气CO_(2)浓度会使水稻需水量比未考虑大气CO_(2)浓度时平均下降1.6%左右;大气CO_(2)浓度每上升1μmol/mol,研究区水稻需水量平均下降0.071 mm;各子流域的灌溉需水量因有效降水量不同而具有一定差异,考虑大气CO_(2)浓度变化时,长江中下游地区水稻年需补充灌溉总量减少4.24 km^(3)。

关键词：大气CO_(2)浓度灌溉需水量水稻长江中下游

气候变化对华北冬小麦生育期和灌溉需水量的影响

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生态学报 2014年第9期34卷 2367-2377页

作者：胡玮严昌荣李迎春刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究/所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081

利用华北4个气象站点1981—2010年冬小麦的生育期数据和气象资料,研究了华北平原典型区域冬小麦在气候变化条件下的生育期及各生育阶段灌溉需水量。结果表明:(1)过去30a来,华北地区冬小麦播种期和出苗期均有推迟趋势,且高纬度站点的变... 详细信息

利用华北4个气象站点1981—2010年冬小麦的生育期数据和气象资料,研究了华北平原典型区域冬小麦在气候变化条件下的生育期及各生育阶段灌溉需水量。结果表明:(1)过去30a来,华北地区冬小麦播种期和出苗期均有推迟趋势,且高纬度站点的变化趋势明显,其他生育期则呈提前趋势,而冬小麦全生育期表现为缩短;(2)华北冬小麦灌溉需水量在空间上从北到南、自东向西逐渐递减趋势;在时间上,东西部地区灌溉需水量变化趋势相反,东部地区呈逐渐增加趋势,而西部地区呈减小趋势;(3)冬小麦生育阶段的灌溉需水量变化不相同,播种—出苗、拔节—抽穗和抽穗—乳熟期灌溉需水量表现为减少趋势,而出苗—拔节和乳熟—成熟期则表现为增加趋势。就冬小麦整个生育期而言,华北西部地区灌溉需水量(北京密云站和石家庄栾城站)有减少趋势,分别减少6.72mm/10a和8.3mm/10a;而华北东部地区(天津宝坻站和邢台南宫站)的趋势正好相反,分别增加2.6mm/10a和7.08mm/10a。6个生育阶段灌溉需水量的年际波动程度依次为:播种—出苗期>乳熟—成熟期>抽穗—乳熟期>拔节—抽穗期>出苗—拔节期>播种—成熟期;(4)气象要素对灌溉需水量的影响较复杂,其中灌溉需水量同有效降水量、相对湿度呈负相关,且相关关系极显著,与生育期长度存在微负相关关系,与日照时数、平均温度和风速呈显著正相关。同时,影响各生育阶段灌溉需水量的气象要素也存在差异,主要包括有效降水量、相对湿度和风速等。

关键词：冬小麦生育期气候变化灌溉需水量

气候变化背景下松嫩平原玉米灌溉需水量估算及预测

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生态学报 2017年第7期37卷 2368-2381页

作者：黄志刚肖烨张国曹云彭保发湖南文理学院常德415000 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 中国科学院生态环境研究中心北京100085 国家气象中心北京100085

开展农作物需水规律研究对于干旱半干旱区域旱作物节水灌溉和水分管理实践具有重要意义。以松嫩平原玉米为研究对象,研究玉米生育期需水量规律及灌溉需水量。结果表明:(1)历史时期和未来气候变化情景下,松嫩平原玉米全生育期和L^(mid)... 详细信息

开展农作物需水规律研究对于干旱半干旱区域旱作物节水灌溉和水分管理实践具有重要意义。以松嫩平原玉米为研究对象,研究玉米生育期需水量规律及灌溉需水量。结果表明:(1)历史时期和未来气候变化情景下,松嫩平原玉米全生育期和L^(mid)时段灌溉需水量等值线沿西南—东北方向递减,其中全生育期和L^(mid)时段2000s灌溉需水量临界等势线(灌溉需水量为0的等势线)分别比1970s北移70.2km和53.4km,全生育期和L^(mid)时段2040s灌溉需水量临界等势线分别比2010s北移30.9km和55.2km。(2)历史时期和气候变化情景下玉米全生育期灌溉需水量随年代呈波动增加趋势,其中前者以29.1mm/(10a)速度增加,后者以17.5mm/(10a)速度增加。(3)未来温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为波动上升趋势,与1970s相比,2000s温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为22.1%,增加6.8亿m^3灌溉水量;2040s温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为38.3%,增加12.6亿m^3灌溉水量。

关键词：气候变化有效降雨量玉米需水量灌溉需水量气候变化贡献率

基于GIS和迈阿密模型的全球灌溉需水量计算

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干旱地区农业研究 2019年第3期37卷 96-103页

作者：梁书民于智媛中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 中国财政科学研究院北京100142

通过计算光温生产潜力、气候生产潜力、光温潜力需水量、灌溉需水量以及衍生的可持续垦殖率指标,以解决农业生产潜力、农田熟制、灌溉定额、宜农荒地垦殖适宜性评价等农业发展问题。以迈阿密模型为理论基础,利用GIS空间分析的研究方法,... 详细信息

通过计算光温生产潜力、气候生产潜力、光温潜力需水量、灌溉需水量以及衍生的可持续垦殖率指标,以解决农业生产潜力、农田熟制、灌溉定额、宜农荒地垦殖适宜性评价等农业发展问题。以迈阿密模型为理论基础,利用GIS空间分析的研究方法,计算出了上述指标的高精度全球分布场,得出全球光温生产潜力为2 260×10^8 t干物质,气候生产潜力为1 253×10^8 t干物质,灌溉需水量总计为12 441 km^3 。主要结论有:热带雨林区除外,全球气候生产潜力高值区同当前农业区高度吻合,表明农田气候潜力已经被人类充分利用;在温带地区,可持续覆膜雨养垦殖率>2/3的地区适宜开垦宜农荒地,发展雨养农业。根据迈阿密模型计算得出的灌溉需水量可作为制定农田喷灌定额的重要依据;覆膜滴灌节水效果最佳,可持续覆膜滴灌垦殖率为各种垦殖率中最大值,可作为指导宜农荒地资源开发和多熟制农业发展的主要指标。

关键词：灌溉需水量光温生产潜力气候生产潜力可持续雨养垦殖率可持续灌溉垦殖率迈阿密模型 GIS空间分析

区域灌溉需水量时空变化特征及其影响因素研究——以鲁西北地区为例

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灌溉排水学报 2022年第4期41卷 84-92页

作者：郑润桥费良军介飞龙刘利华刘念阎思宇西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

【目的】探寻鲁西北地区灌溉需水量时空分布特征及影响因素。【方法】选取冬小麦为研究对象,利用Penman-Monteith公式对鲁西北地区灌溉需水量进行计算,应用Mann-Kendall突变检验法分析其变化趋势,得出鲁西北地区灌溉需水量的时间分布规... 详细信息

【目的】探寻鲁西北地区灌溉需水量时空分布特征及影响因素。【方法】选取冬小麦为研究对象,利用Penman-Monteith公式对鲁西北地区灌溉需水量进行计算,应用Mann-Kendall突变检验法分析其变化趋势,得出鲁西北地区灌溉需水量的时间分布规律,使用反距离权重插值法得出灌溉需水量空间分布规律,并利用Pearson相关分析法对各气象因素对灌溉需水量的影响程度进行分析比较。【结果】(1)鲁西北地区的年平均灌溉需水量为339 mm,年际变化呈上升趋势;(2)灌溉需水量空间变化呈带环状分布,各生育期内规律不相同;(3)相对湿度和日照时数是影响鲁西北地区灌溉需水量较为重要的因素,分别呈极强负相关与较强正相关。【结论】鲁西北地区冬小麦灌溉需水量逐年缓慢上升,由东北到西南递增;各站点降水量在播种期、返青期和拔节期内均不满足需水要求,需要人工灌溉补给。

关键词：灌溉需水量时空变化影响因素

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运城市主要粮食作物灌溉需水量时空变化研究

节水灌溉 2024年第3期 115-123页

作者：霍伊雪白思雨庞国伟陈安安王国芳陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北大学城市与环境学院西安710127 山西农业大学资源环境学院山西晋中030801

明确运城市主要粮食作物冬小麦和夏玉米灌溉需水量的时空变化规律,为未来该市灌溉用水的科学配置提供基本参数。基于运城市域内13个气象站点的长期观测资料,利用Penman-Monteith公式确定参考作物蒸散量,结合有效降雨量和作物系数等参数... 详细信息

明确运城市主要粮食作物冬小麦和夏玉米灌溉需水量的时空变化规律,为未来该市灌溉用水的科学配置提供基本参数。基于运城市域内13个气象站点的长期观测资料,利用Penman-Monteith公式确定参考作物蒸散量,结合有效降雨量和作物系数等参数,计算分析了运城市近50 a冬小麦与夏玉米的灌溉需水量及其时空变化特征。结果表明:在研究时段内,冬小麦和夏玉米年灌溉需水量整体均呈现波动式降低的变化趋势,整体降低幅度分别为-0.7和-2.1 mm/(10 a)。冬小麦在4月和5月的灌溉需水量较多,分别为80.5 mm和108.4 mm;夏玉米则为8月份的灌溉需水量最大,约为85.3 mm。冬小麦和夏玉米全生育期的平均灌溉需水量都呈现从东向西逐渐递增的趋势,冬小麦灌溉需水量的变化范围处于283.6~336.8 mm,夏玉米则为165.4~253.9 mm。相关分析结果表明,水汽压差与太阳辐射对运城市冬小麦和夏玉米灌溉需水量的影响较大。运城市冬小麦与夏玉米灌溉需水量在时间上呈波动降低趋势,在空间上则由东向西逐步递增;气温与降水的变化趋势显示运城市的气候正在朝暖湿化方向发展,未来灌溉方案的制定与优化应当予以充分考虑。

关键词：主要粮食作物灌溉需水量时空变化规律山西运城主要影响因子

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华北平原主要农作物灌溉需水量的估算

中国农业大学学报 1993年第S1期 82-91页

作者：龚元石陆锦文 B.Huwe B.Allison 北京农业大学土壤和水科学系北京100094 联邦德国拜罗伊特大学土壤学和土壤地理系联邦德国霍恩海姆大学热带和亚热带作物生产研究所

本文根据华北平原农田水分循环特点,建立了一个农田土壤水分平衡模型.利用研究区内30个气象台站20～40年的气象资料,模拟计算了华北平原主要农作物(冬小麦、夏玉米和棉花)的历年灌溉需水量.在模拟过程中,考虑到华北平原土壤质地层次排... 详细信息

本文根据华北平原农田水分循环特点,建立了一个农田土壤水分平衡模型.利用研究区内30个气象台站20～40年的气象资料,模拟计算了华北平原主要农作物(冬小麦、夏玉米和棉花)的历年灌溉需水量.在模拟过程中,考虑到华北平原土壤质地层次排列复杂,土壤持水特性不一,将土壤的最大有效含水量划分了5个等级.根据统计排频分析,确定了在干旱年、中等年及湿润年型下冬小麦、夏玉米和棉花的灌溉需水量.并分析了华北平原的1m 土层土壤最大有效含水量为180～240mm 范围时,3种作物多年平均的及不同年型的灌溉需水量在华北平原的区域分布特征.

关键词：农田土壤水分平衡灌溉需水量模拟模型

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华北平原灌溉需水量时空分布及驱动因素

遥感学报 2011年第2期15卷 324-339页

作者：马林杨艳敏杨永辉肖登攀毕少杰中国科学院农业水资源重点实验室舸北省节水农业重点实验室中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心河北石家庄050021 中国科学院研究生院北京100049

采用华北平原14个气象站点2002年—2007年的降水资料、76个站点的0—80cm厚度的土壤参数以及ETWatch系统计算的蒸散发量数据,运用水分平衡原理计算了灌溉需水量的空间分布;利用相关及多元逐步回归分析方法,定量分析了研究区灌溉需水量... 详细信息

采用华北平原14个气象站点2002年—2007年的降水资料、76个站点的0—80cm厚度的土壤参数以及ETWatch系统计算的蒸散发量数据,运用水分平衡原理计算了灌溉需水量的空间分布;利用相关及多元逐步回归分析方法,定量分析了研究区灌溉需水量的主要驱动因素。结果表明:从山前平原到滨海平原,多年平均灌溉需水量分别为282mm(36.1×108m3)、238mm(37.2×108m3)和172mm(9.3×108m3),有逐渐降低的趋势。降雨量、小麦和蔬菜种植面积是影响灌溉需水量的主要驱动因子,降雨量多的年份灌溉需水量显著减少,小麦和蔬菜种植面积较多的区域灌溉需水量较高,而棉花和大豆种植面积较大的区域灌溉需水量较少。

关键词：华北平原 ETWatch 蒸散发灌溉需水量多元逐步回归驱动因子

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冀京津冬小麦灌溉需水量时空变化特征

中国农业气象 2013年第6期34卷 648-654页

作者：胡玮严昌荣李迎春周元花刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 农业部农业环境重点实验室北京100081 襄樊职业技术学院襄樊441021

利用冀京津地区20个气象站点1961-2010年气象资料和1980-2009年冬小麦生育期资料,采用美国农业部土壤保持局推荐方法计算有效降水量,同时利用FAO推荐的Penman-Monteith方法计算冬小麦全生育期和4个主要生育阶段的需水量,并对冬小麦生育... 详细信息

利用冀京津地区20个气象站点1961-2010年气象资料和1980-2009年冬小麦生育期资料,采用美国农业部土壤保持局推荐方法计算有效降水量,同时利用FAO推荐的Penman-Monteith方法计算冬小麦全生育期和4个主要生育阶段的需水量,并对冬小麦生育阶段灌溉需水量进行探讨。结果表明,过去50a来,冀京津冬小麦生育期内有效降水量呈增加趋势,空间上呈经向分布特点,表现为从西向东梯状增加的趋势。而冬小麦的需水量呈减少趋势,其中抽穗-乳熟期减少幅度最大,全生育期需水量的空间分布呈带状特征,全区差异较大。抽穗-乳熟期分布由东南向北递减。为满足冬小麦需水要求,全生育期灌溉需水量为291~381mm,灌溉需水量较多的地区为沧州市和衡水市一带。其中需水较多的生育阶段为拔节-抽穗期和抽穗-乳熟期。在空间上,拔节-抽穗期灌溉需水量以沧州市为中心,向南北两侧递减;抽穗-乳熟期灌溉需水量南高北低,有明显的带状分布特征。研究结果可为冀京津冬小麦适时定量灌溉和提高水分利用效率提供基础数据支撑。

关键词：冬小麦生育期水分盈亏指数灌溉需水量空间分布