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1.
华北平原小麦、玉米作物生产水足迹的研究 总被引：20，自引：0，他引：20
水足迹概念将水问题拓展到了社会经济领域,是当前测度人类活动对水资源系统影响的理想指标。本文借助水足迹的概念,计算了华北平原地区(河北、北京、天津)小麦、玉米的虚拟水含量及其生长生产水足迹,并就绿水的重要性和灰水对环境的不利影响进行了相关分析。结果显示:2007年华北平原主要地区小麦虚拟水含量为1.054m3/㎏,生长用水以蓝水为主;玉米虚拟水含量为0.808m3/㎏,生长用水以绿水为主;小麦生产水足迹为172×108m3,其中绿水足迹30.85×108m3,蓝水足迹102.5×108m3,灰水足迹38.65×108m3;玉米生产水足迹为173.07×108m3,其中绿水足迹101.06×108m3,蓝水足迹26.92×108m3,灰水足迹45.09×108m3。通过分析表明:绿水在当地农作物生产中占有重要的地位,绿水的使用与作物的生长特点及作物生长周期有关;小麦、玉米总水足迹约为当地水资源总量的2.2倍,减少小麦、玉米作物生产水足迹对华北平原具有重要的意义。 相似文献
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淮河流域主要农作物全生育期水分盈亏时空变化分析 总被引：9，自引：0，他引：9
利用淮河流域171个站点1971年-2010年的气象资料及作物历年生育期资料,通过作物全生育期的需水量和有效降水量计算了主要作物全生育期的水分盈亏指数.结果表明:①淮河流域小麦种植区全生育期水分盈亏指数分区平均值在-0.66～-0.43之间,各分区均呈现水分亏缺,但多年变化趋势不明显,空间分布呈明显的纬向分布特征,越往北水分亏缺越明显;②玉米种植区全生育期水分盈亏指数分区平均值在0.05～0.17之间,各区多年变化均呈增加趋势,其中北部平原夏玉米区和中部平原夏玉米区增加趋势通过了α=0.05显著性检验,分别达到0.099/10a和0.097/10a,空间分布呈西北-东南分布特征,由西北向东南增大;③沿淮及以南一季稻区水分盈亏指数平均为0.05,呈现0.024/10a的增加趋势,空间分布呈中间小两头大的分布特征. 相似文献
3.
华北平原是中国重要的农业主产区,同时也是世界上水资源短缺最为严峻的地区之一。地表蒸散发（ET）是水资源消耗的最大项,因此获取准确的ET数据是华北平原水资源管理的重要基础。本文对全球3种高分辨率ET产品在华北地区进行精度验证和时空对比,以期为选择更适用于华北平原的高分辨率ET数据提供参考信息,更好地为水资源的研究和管理服务。通过与涡动相关测量数据对比,研究显示PML_V2产品在华北地区精度最高,其次是SSEBop_V4,最后是MOD16A2,相关系数分别为0.81、0.74和0.52;均方根误差分别为0.87、1.52和1.44 mm/d,PML_V2与站点观测值的波动趋势一致性最高。3种产品在小麦生长季的估算值与观测值的相关性均高于玉米生长季,SSEBop_V4和PML_V2估算值分别在小麦季和玉米季与观测值具有最高的相关性。通过3种产品相互之间的对比,结果发现PML_V2和SSEBop_V4在空间分布上较一致,相关系数最高,为0.76;MOD16A2的空间分布与其他2个产品差异较大;三者的最大差异出现在耕地区。从2003—2018年的变化趋势上,MOD16A2在3种土地利用类型下明显呈增加趋势,而SSEBop_V4和PML_V2无明显变化。该研究结果有助于评估每种产品的质量和不确定性,以改进ET算法和产品质量。 相似文献
4.
试验站和农户管理水平下冬小麦水分利用效率比较 总被引：2，自引：1，他引：1
华北平原水资源缺乏与粮食需求增多之间的矛盾日益尖锐,提高作物水分利用效率是缓解这一矛盾的重要途径之一。基于试验站试验数据和农户调查数据,对比分析了试验站和农户管理水平下华北平原冬小麦水分利用效率的差异;结合农户田块试验数据,验证了试验站管理水平下关键期淡水灌溉模式在农户田块推广的可行性。结果表明:试验站管理水平下冬小麦水分利用效率为14.30kg(/hm2·mm);农户管理水平下,88.96%农户田块面积的冬小麦水分利用效率低于试验站管理水平,主要原因是研究人员与农户种植目的不同、知识水平差距较大以及家庭联产承包责任制对农户种植积极性的制约等;农户之间作物水分利用效率差异明显,可能是农户田块土壤肥力、田块大小以及灌溉水质有一定差异等导致;试验站管理水平下关键期淡水灌溉模式适合在农户的田块进行推广,不仅能保证作物高产,而且可以提高作物水分利用效率。 相似文献
5.
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402.44mm,灌溉需求指数多年平均值为0.67;从未来气候变化情境下的净灌溉需水量来看,国内或区域内资源（A2）情景与区域可持续发展（B2）情景在未来30a距平增长率依次降低。本文研究可为辽西北春玉米种植的农业用水以及合理灌溉提供依据,对缓解本地区日益突出的水资源供需矛盾具有十分重要的战略意义。 相似文献
6.
陕西省南水北调工程受水区水资源供水情势综合评价 总被引：2，自引：0，他引：2
本文结合陕西省内南水北调工程,针对规划水平年2020年和2030年,从仅有当地供水系统供水和南水北调供水系统供水两个方面,以缺水率和缺水指数为评估指标进行研究。对南水北调供水系统,分别考虑建立当仅有三河口水库单独供水、黄金峡水库和三河口水库联合供水两种方案,当采用黄金峡水库和三河口水库联合供水时,以南水北调可调水量限制条件分情景一:可调水量10亿m3;情景二:可调水量15.5亿m3进行探讨。研究结果表明:当仅有当地供水系统供水时,受水区内水资源供需紧张;当以南水北调供水系统仅考虑三河口水库供水时,受水区内缺水状况依然存在,当以可调水量10亿m3黄金峡水库和三河口水库联合供水时,年缺水指数由2020年的3.17增加到2030年的8.18,水资源供需状况依然紧张,以可调水量15.5亿m3供水时年缺水指数由2020年的0.82增加到2030年的3.31,较情景一年缺水指数已有改善。可见,以可调水量15.5亿m3供水时,2020年基本可以满足需水要求,但2030年后供需矛盾仍然突出,必须安排新的水源以满足后期增加的水资源需求。 相似文献
7.
【目的】陕西省是中国重要的粮油果基地,却大部分地处半干旱区,有限的水资源是制约当地经济社会可持续发展的最大刚性约束。作物生产耗水及节水潜力定量评价是农业适水发展与绿色高效节水的基础性工作。【方法】本文基于1989—2019年陕西省地级市尺度10种主要作物在灌溉、雨养条件下作物生产蓝水足迹(灌溉水消耗)、绿水足迹(有效降水消耗)和灰水足迹(稀释污染负荷所需水量)时空演变特征,推演典型年作物生产工程节水潜力和真实节水潜力。【结果】结果显示：(1)近30年陕西省各作物生产消耗型水足迹均呈整体下降趋势,同一作物生产水足迹在市际间存在较大差异。省平均苹果生产消耗型水足迹下降幅度达91.3%;各市间小麦生产消耗型水足迹差异值可达3.41 m3/kg,同时,苹果和油菜籽生产灰水足迹呈上升趋势。(2)省作物生产消耗型总水足迹在2019年达160.55亿m3/a,较1989年微降1.8%;玉米、小麦和苹果贡献了省作物生产消耗型总水足迹的80%以上。(3)陕西省作物生产工程节水潜力、蓝水真实节水潜力和绿水真实节水潜力分别可达62%、68%和49%。【结论】陕西省... 相似文献
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通过对甘肃省黑河流域中游下段的高台县60个村578户农业户进行参与式调查,采用决策树分类和空间分析方法,探索干旱区农户作物选择的影响机制,模拟不同水资源供应情景下的作物空间格局变化。结果表明:1影响作物选择的首要因素是作物所需的灌溉次数,其次是预期收入、预期成本以及灌区;2作物种植在空间上存在差异,水资源相对充足的灌区种植结构单一,以收益较高的制种玉米为主,山区及灌溉用水不足的灌区,以低耗水作物和套种模式为主;沿黑河干流向下游套种比例逐渐增多,高耗水作物逐渐减小;3情景模拟结果显示,若水资源供给减少,高耗水作物种植比例将会下降,中、低耗水的作物种植比例将会增加;大田种植减少,套种模式增加。 相似文献
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北方石质山区表层土壤有机碳密度特征分析——以密云县为例 总被引：1，自引：1，他引：0
基于抽样调查的方法,以北方石质山区典型区域北京密云县为研究区,采集了87个基本抽样单元中的222个样点的表层0～20cm的土壤,通过实验分析与计算得到每个土壤样点的土壤有机碳密度.数据统计结果表明:①研究区有机碳舍量变化范围为(0.30～61.00)g;/kg,平均有机碳含量为15.7g/kg,变异系数为0.70,属中等强度变异;②土壤有机碳密度介于(0.08～11.01)kg/m2之间,平均值为3.27 kg/m2,中值为2.84 kg/m2,变异系数为0.59,属中等强度变异;③空间插值结果表明,土壤有机碳密度空间上分布具有一定规律性.该分布特征与土地利用及地形空间分布特征较为一致,有机碳密度分布较高的地区主要分布在密云县北部,及东北部等海拔较高的地区;中等海拔地区,人类活动相对频繁,部分地区植被遭到破坏,水土流失相对严重,该区域有机碳密度明显低于高海拔山区;南部平原区及密云水库周边地区是农、工业生产集中分布地带,该区域有机碳密度最低. 相似文献
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水资源短缺与水-土-粮系统不协调是制约中国粮食生产可持续发展的重要因素,种植结构优化作为农业结构型节水的重要举措,对保障中国水资源安全与粮食安全具有重要意义。本文聚焦中国北方10省,揭示水足迹视角下水资源压力与三大粮食作物种植结构的关系,探讨不同目标权重情景下三大粮食作物种植结构的优化趋势,并通过构建多目标种植结构优化模型,得出不同节水情景下北方10省三大粮食作物种植结构优化方案。研究表明：①中国北方10省中粮食种植规模较大的地区水资源压力指数普遍偏高,水资源约束呈趋紧态势;②当使用熵权法对经济收益、蓝水（灌溉水）消耗和绿水（雨水）利用目标客观赋权时,北方10省将增加高收益高耗水的水稻种植。随着蓝水消耗最小化目标的权重逐渐加大,水稻种植面积和蓝水耗水量会逐步减少;③在15%节水情景中,山东、山西、内蒙古、陕西、甘肃、青海应调增玉米种植面积而减少水稻和小麦的种植面积,宁夏和新疆应调增小麦种植面积而调减水稻和玉米的种植面积,河南应调增水稻和玉米的种植面积而减少小麦的种植面积;④在节水5%、10%和15%情景中,优化的种植结构能够使北方10省三大粮食作物生产的蓝水足迹总量较2019年分别减少38亿m3、51亿m3和64亿m3,平均单位蓝水足迹的现金收益提升4%、3%和2%。本文结果对保障中国粮食安全,实现农业可持续发展具有重要的政策启示。 相似文献
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黑河流域中游地区近43 年来农作物需水量的变化趋势分析 总被引：2，自引：2，他引：0
根据黑河流域中游地区7个气象站点1967年-2009年的逐日气象资料,利用FAOPenman-Monteith模型和所提供的作物系数计算出主要作物不同生育阶段的需水量,采用Mann-Kendall趋势分析法对主要作物需水量的变化特征进行了研究,并对引起作物需水量的驱动因子进行了相关性分析,在此基础上,应用基于分型理论的R/S方法对作物需水量的变化趋势进行了预测。结果表明：近43年来,中游地区春小麦和玉米ETc均呈波动下降趋势,春小麦下降斜率为6mm/10a,玉米下降斜率为8mm/10a;其中,民乐和甘州站春小麦和玉米的ETc呈缓慢上升趋势,其他站点春小麦和玉米的ETc均呈下降趋势,且部分站点下降趋势显著。春小麦和玉米ETc的主要影响因子均为相对湿度、日照时数和平均风速。中游地区各站点春小麦和玉米需水量Hurst指数H均大于0.5,同时分维数D均小于1.5,因此未来一段时间ETc仍然保持与过去相一致的变化趋势。 相似文献
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HYDRUS-2D模型对海冰水灌溉情景下水盐迁移的模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
环渤海滨海地区土地盐碱、淡水资源紧缺,严重制约区域经济持续快速发展。非常规海冰水资源利用的深入研究为盐碱地改造、粮食稳产丰产提供了新途径。本文利用HYDRUS数值模拟的方法对3g/L海冰水灌溉进行模型模拟与验证,验证结果表明模型具有较好的可靠性;选择春季作物需水关键期141d为情景灌溉日,灌溉量采用0m3/hm2、300m3/hm2、600m3/hm2、1200m3/hm2、1800m3/hm2,分析表明:海冰水灌溉量为1200m3/hm2时耕层土壤水分含量达到饱和,耕层盐分含量不再会随灌溉量的增加而增加,海冰水灌溉量≥1800m3/hm2时,部分盐分可淋洗到1m层以下。本文旨在利用数值分析方法揭示研究区春季海冰水农业利用在灌溉量上的关键性技术,以期为科学合理的利用海冰水资源提供参考。 相似文献
13.
海河流域潜在蒸散发的气候敏感性分析 总被引：19，自引：1，他引：18
蒸散发是水文循环的重要环节,分析潜在蒸散发对气候因子的敏感性有助于深入理解气候变化对水文循环的影响.本文基于Penman-Monteith公式,分析了海河流域潜在蒸散发对气温、风速、水汽压和太阳辐射的敏感性及其时空变化规律.研究结果表明:①在年尺度上潜在蒸散发对水汽压最为敏感,其次是温度和太阳辐射;在季节尺度上,春夏两季潜在蒸散发对温度最为敏感,对风速最不敏感;秋冬两季潜在蒸散发对水汽压最为敏感.对太阳辐射最不敏感;②从空间分布上看,潜在蒸散发对温度和水汽压的敏感系数以海河流域南部和冀东沿海的低海拔地区为最高,流域北部的燕山和太行山高海拔地区为最小;③潜在蒸散发对太阳辐射变化的敏感性表现出从南到北递减的趋势,对风速变化的敏感性则表现出由南往北递增的趋势;④趋势分析表明,海河流域1957～2008年间,潜在蒸散发对风速、太阳辐射和温度的敏感程度都呈增大趋势,其中对温度的敏感程度增大趋势最为明显,对水汽压的敏感程度有减弱的趋势. 相似文献
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河南小麦-玉米轮作系统热量利用率时空分布 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究河南省小麦、玉米及其轮作系统热量利用率的时空变化规律,因地制宜地提出挖掘河南省不同区域热量潜力和提升热量利用率的有效措施,本文利用河南省17个农业气象观测站1981—2014年的气象资料及小麦和玉米的生长发育资料,统计分析了河南省不同区域小麦、玉米及小麦-玉米轮作系统的热量分布及其利用率的时空变化特征,剖析了其区域差异及形成原因。结果表明：1981—2014年,不同年代小麦-玉米轮作系统生育期在豫北略增加、在豫东呈增—减—增变化特征、在豫西缩短、在豫南则先减后增;河南省各区域小麦和玉米生育期所需有效积温均呈增加趋势,是各区域适应气候变化、提高热量利用率而选用中晚熟品种的结果;小麦和玉米潜在与实际有效积温差南高北低,且小麦有效积温差升高,玉米有效积温差降低,表明玉米热量利用程度高于小麦热量利用程度;在小麦和玉米潜在与实际有效积温的共同变化下,小麦-玉米轮作系统有效积温差在豫南和豫东大部较高,而热量利用率北高南低,东高西低,但均呈升高趋势,表明河南大部分地区小麦-玉米轮作系统热量利用率有明显提升,但在豫南和豫东仍存在较大的提升潜力,今后应着重提高该区的热量利用率。 相似文献
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农户灌溉适应行为及对单产的影响:华北平原应对严重干旱事件的实证研究 总被引：1，自引：0，他引：1
华北平原作为中国的粮食主产区和严重干旱事件发生频繁的区域,如何提高该区域农户灌溉适应能力对保障中国的粮食安全具有十分重要的意义。基于华北5省889个农户的1663小麦地块的实地调研数据,运用两阶段的思路构建计量经济模型,定量分析了农户实施灌溉适应行为的影响因素和评估其成效。研究结果表明:①相比于相对正常年,在受灾年中严重干旱事件的发生显著地促使农户提高了约17.4% 的灌溉频次,同样也增加了约6.6%的小麦单产损失;②灌溉适应行为的确在抵御和减缓严重干旱事件对小麦单产产生的负面影响上起着显著的积极作用,具体而言,每增加50%的灌溉次数（相当于增加0.9次）,可以挽回14.2%的小麦单产损失;③良好的农田水利设施条件对农户灌溉行为产生显著的正向效果。例如,相比于农田水利设施较差地区,一般和较好地区的农户灌溉强度分别显著地提高了约13.2%和18.0%;④农户种植规模、户主年龄以及教育水平等农户家庭特征也显著地影响农户的灌溉行为。 相似文献
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农户管理水平下微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响因管理水平而异,实验站与农户管理水平间的比较研究有助于揭示专家与农户间的知识差,促进合理灌溉措施的推广.该文基于农户田间试验和农户调查,分析了农户管理水平下微咸水灌溉对土壤水盐动态及作物产量的影响;对比实验站研究结果,讨论了实验站和农户管理水平下微咸水灌溉影响的差异.结果表明:农户管理水平下,微咸水灌溉可能主要影响0～80cm土层的土壤饱和电导率;土壤盐分向下淋洗是盐分运动的主要趋势,很难形成上行运动造成土壤次生盐渍化;相对于淡水灌溉,微咸水灌溉的冬小麦相对产量为45.38％～83.33％,夏玉米相对产量为42.86％～58.57％;无论是实验站还是农户管理水平,微咸水灌溉均对土壤饱和电导率产生显著影响,实验站管理水平下的灌溉制度比农户管理水平下的更加合理,农户管理水平下微咸水灌溉对作物产量的影响比实验站管理水平要严重;需要多角度采取措施提高农户管理水平. 相似文献
17.
冬小麦复种青饲玉米效益分析与技术模式的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
针对宁夏中部干旱带库、井灌区及盐-环-定扬黄灌区一年一熟光、热资源丰足有余,一年两熟又嫌光,热不足的气候特点进行冬小麦复种青饲玉米的研究,结果表明,生态、经济、社会效益十分显著。相对单种冬小麦,水、肥、气、热、光等自然资源利用率得到提高,增加了农作物产量,为宁夏中部干旱带农牧交错区稳定粮食生产的同时,兼顾发展草畜产业开辟了一条新途径。 相似文献
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明确农作物种植结构类型的时空演变规律、以及演变过程中主要作物的生产时空格局,对开展农作物生产布局优化工作、促进农业可持续发展具有重要意义。基于农业统计数据,探讨2002—2018年黄淮海旱作区农作物种植结构类型的时空演变特征,同时利用空间自相关、重心模型等方法探讨农作物种植结构变化过程中该区域的两种主要作物——小麦和玉米的生产时空格局及其变化规律。结果发现：①近20年,黄淮海旱作区农作物种植结构类型整体由多样化向专一化发展,种植结构类型丰富度总体呈减小趋势,以小麦和玉米及其组合为主的种植结构占有的县域数目逐年增多,43%的县域小麦种植比例显著增加,81%的县域玉米种植比例显著增加（p<0.05）。②传统农业生产地带,包括河北平原西部、鲁西北等地小麦和玉米单产呈显著“高-高”聚集特征（p<0.05）,河南中东部小麦单产也呈显著“高-高”聚集特征,但研究区南部玉米单产呈显著“低-低”聚集特征。尽管旱作区内部小麦和玉米的生产格局表现出一定的地域差异性,但近20年小麦和玉米的生产重心均集中分布在河北、山东、河南三省交界处,表明在农作物种植结构类型演变的过程中,区域尺度小麦和玉米的生产具有一定的时序稳定性。③在“以水定产”和地下水可持续利用的目标导向下,河北平原的小麦种植比例有所减少,2014年以后,小麦玉米型县域数目减少,玉米小麦型增加,2018年已不存在单一小麦型县域。本文可为黄淮海旱作区区域尺度农作物种植结构优化提供数据支撑与决策支持。 相似文献
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武陵山区小流域典型植被恢复模式产流产沙特征 总被引：1，自引：0，他引：1
对武陵山区女儿寨小流域马尾松天然林（C1）、杉木人工林（C2）、杜仲人工林（C3）、油桐人工林（C4）、润楠次生林（C5）、毛竹杉木混交林（C6）及荒草灌丛（C7）等7种典型植被恢复模式坡面产流产沙特征进行了研究。结果表明,不同模式产流量大小排序为C4〉C1〉C2〉C6〉C3〉C7〉C5,产沙量大小排序为C4〉C1〉C2〉C6〉C7〉C5〉C7,润楠次生林具有良好的保水减沙效益,而油桐人工林最差;产流量与产沙量线性关系显著,降雨量与产流量、产沙量的回归关系以线性方程、二次多项式和三次多项式拟合效果最优。双重筛选逐步回归分析表明,土壤结构与持水状况、植被盖度等下垫面因子对产流产沙的影响较大,而海拔、坡度的影响较小,其中产流量主导影响因子为毛管持水量和总孔隙度,产沙量主导影响因子为最小持水量和毛管持水量。 相似文献