阿克苏河流域灌区作物水分生产率现状分析

简要介绍了阿克苏河流域灌区作物水分生产率试验情况。     

水分生产率指标随空间尺度变化规律

根据漳河灌区4年田间及中等尺度的水量平衡试验,以及同步的灌溉系统及灌区尺度的水量观测,结合利用遥感信息估算的灌溉系统及灌区尺度的腾发量获得不同年份不同尺度的水量平衡要素。根据实测或统计资料获得不同尺度的水稻产量资料。计算分析了各种水分生产率指标及水量消耗比例指标随不同空间尺度及不同水文年度的变化规律。结果表明：灌溉水分生产率及毛入流量水分生产率总体上随空间尺度的增大而增大,但于某些年份在中等尺度上有降低的现象;水稻腾发量水分生产率则随时空尺度变化不大;采用节水灌溉技术不仅可以提高田间尺度的灌溉水分生产率,也促进了灌区灌溉水分生产率的整体上升,达到了真实节水;水分生产率指标受降雨及其年内分配的影响,另外,水管理措施的好坏显著影响水分生产率指标的高低。     

新疆地区农业水分生产率低的原因及对策探析

新疆农业发展需水量大,水利用效率、水分生产率却持续偏低。文章结合新疆地理位置及农业生产特点,分析其水分生产效率低下主要原因:缺乏水利规划、水利投资和对水利高新技术的整合应用。针对这样的情况,建议新疆控制农业种植规模,建立合理的水利规划,加大政府对节水农业投资并建立起节水农业技术体系,促进先进节水技术的应用。     

绿洲灌区农作物水分生产率影响因素的主成分分析

影响农作物水分生产率的因素很多,有些因素是可控的,有些因素是不可控的。以临泽绿洲主要农作物玉米生产为例,运用主成分分析法对玉米水分生产率影响因素进行了综合分析。结果表明:影响玉米水分生产率大小的主要因素有地膜使用量、化肥施用量、生产用种子、劳动力投入、农药施用量5个可控因素;≥10℃积温、生长期降水量2个不可控因素。说明在干旱区绿洲水资源有限的前提下,合理高效配置农业生产过程中可控因素的投入,是提高农作物水分生产率的主要对策。同时农作物生长需要适宜的气候条件来保证,改善干旱区绿洲农业生态环境是农作物高产稳产的重要保障。     

基于遥感的小麦水分生产率计算与节水潜力分析

水分生产率是评价农业用水效率、分析节水潜力的一项重要指标.笔者利用遥感数据计算了大兴区"十一五"期间小麦产量、小麦种植区的蒸散量(ET),进而计算了小麦的水分生产率,在此基础上分析小麦水分生产率及小麦种植的节水潜力.     

宁夏中部干旱带荒漠绿洲灌水定额对玉米耗水规律及水分生产率的影响

为探索干旱荒漠区不同灌水定额对玉米农田土壤水分变化、玉米耗水规律及水分生产率的影响,以不同灌水量梯度为试验设计,测定灌水前后土壤含水量变化,计算玉米阶段及全生育期耗水量,结合籽粒产量提出水分生产率最优灌溉制度。结果表明,土壤表层含水量主要受灌水定额的影响,[JP]在第三次灌水前T1土壤含水量降低为13.2％,而T9仍然为19.4％;深层则受作物蒸腾、棵间蒸发及灌水等多种因素综合作用,耗水量与灌水量成正比例关系,T1全生育期耗水量为182.39mm,T9为258.25mm,差异显著,T9产量最高,达到8611.2kg／hm²,但其水分生产率为1.64kg／m³,低于T7(1.78kg／m³)。因此合理的灌溉制度对于节水灌溉、提高水分生产率具有重要的意义。     

鄱阳湖流域水分盈亏时空变化特征分析

根据1960~2014年鄱阳湖流域13个气象站点的气象资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith法、Mann-Kendall趋势检验法和相关分析法,研究鄱阳湖流域水分盈亏量时空分布变化趋势及其与气象因子的关系。研究结果表明:鄱阳湖流域近55 a来水分盈亏量多年平均盈余为565.88 mm,空间上呈由西北向东北和由西南向东北逐渐递增的趋势;水分盈亏量年内分布呈秋季亏缺,其他季节盈余,水分盈余量表现为春季夏季冬季秋季;在研究时段内流域各地水分盈余量均呈增加趋势,但各季节水分盈余量变化存在一定的差异性,其中春季和秋季呈减少趋势,但趋势不明显,而夏季和冬季均呈显著的增加趋势(p0.05)。鄱阳湖流域水分盈亏量与降雨、日照时数和日最高气温关系密切,流域年水分盈余量的增加是由于夏季和冬季降水量的增加、日照数和风速的减少。     

水足迹视角下辽宁省春玉米生育期水土资源匹配特征研究

随着气候变化及种植结构调整,农业水土资源配置状况发生改变,研究农业水土资源匹配特征对农业可持续发展具有重要意义。基于作物生产水足迹视角,采用广义农业水土资源匹配系数的计算方法,对 1985—2018年辽宁省春玉米生育期的水土资源匹配特征进行分析。结果表明：1985—2018 年间辽宁省春玉米农业水土资源匹配系数变化波动明显,总体以 14 m³/（hm²·a）增长,多年平均农业水土资源匹配系数值为 5733 m³/hm²。同时,1985—2018 年间辽宁省春玉米农业水土资源匹配状况呈现向好趋势,东部农业水土资源匹配良好的地区增多,西北部农业水土资源匹配较差的范围缩小。未来辽宁省玉米种植结构调整,应立足各地区农业水土资源匹配特征,构建水土资源空间均衡的农业生产体系。     

基于辽宁省洪水要素及致洪雨量时空分布特征探析

结合辽宁省544个雨量站点及64个水文站点近68年数据,对其致灾暴雨洪水时空分布特征进行分析。结果表明:辽宁省暴雨中心降水量在200mm以上的场次暴雨中心多集中于浑江口以下、沿黄渤海东部诸河两个区域,各年代超标准暴雨中心降水量最大值呈下降趋势;最大洪峰模数由东、西部山地向中部平原区递减,致洪临界雨量整体由东南向西北递减。     

辽宁省水资源生态足迹时空特征及其影响因素分析

基于水资源生态足迹模型,结合水资源生态承载力和生态盈亏指数,讨论了辽宁省人均水资源生态足迹的时空特征,并采用LMDI模型对辽宁省2010—2019年水资源生态足迹变化的影响因素进行分析。结果表明：(1)辽宁省人均水资源生态足迹在时间变化上较稳定,各用水账户占比大小依次为农业、工业、生活和生态环境用水;在空间分布上呈现出较大差异,仅丹东市、铁岭市、鞍山市、本溪市和葫芦岛市为生态盈余状态,其他行政区均出现不同程度的生态赤字,盘锦市最为严重,水资源生态状况也较差;(2)在辽宁省及各行政区人均水资源生态足迹的构成上,除本溪市为工业用水占比最高以外,辽宁省与其他各市都以农业用水为主,其次为工业用水,生活用水和生态环境用水占比较低但均有小幅提升;(3)通过因素分解得出经济因素是推进水资源生态足迹增长的主导因素,结构因素和人口因素对生态足迹变化的影响比较小,技术因素有效抑制了水资源生态足迹的快速增长。     

规划视角下的辽宁省水资源合理配置探讨

水资源合理配置是水资源规划的核心部分,也是实现水资源可持续利用的有效措施之一,要解决辽宁省目前水资源短缺、供需矛盾突出等问题,必须对水资源进行合理配置。本文围绕辽宁省的具体情况对水资源状况和存在问题进行分析,并从水资源规划角度提出辽宁省水资源合理配置的对策及建议。     

广东省生产用水结构时空变化及影响因素

基于多区域LMDI方法和信息熵原理,研究2005-2018年广东省4大区域21个城市生产用水结构时空演化机制,解构人口规模、人口分布、经济发展、产业结构和用水强度等5个驱动因素对广东省生产用水的影响。结果表明:广东省生产用水总量总体上呈现降低趋势,珠三角地区降低幅度明显,三大产业的用水强度都逐年下降,区域间差别显著;三大产业用水占比基本保持稳定,珠三角地区用水结构较为均衡,粤东西北地区用水结构趋向于单一,以第一产业用水为主;经济发展为主导正向驱动力,用水强度为第一负向驱动力,产业结构为第二负向驱动力且其驱动效应逐年下降,人口规模为正向驱动力但效应较不明显,人口分布驱动效应最不明显,但人口分布在珠三角城市中主要表现为正向驱动力,在粤东西北地区则呈现为负向驱动力。该研究结果对协调区域产业发展和水资源的关系,制定合理的水资源规划具有一定的参考价值。     

近50年辽宁省大雨与暴雨时空变化特征分析

选取1965—2014年辽宁省23个气象站的逐日降水量资料,利用趋势分析法、小波分析法和普通克里金空间插值法对研究区大雨与暴雨事件进行时空变化特征分析,结果表明:① 辽宁省大雨天数在20世纪60至70年代以增大趋势为主,80年代起转为减少趋势。大雨强度在20世纪60年代中后期和21世纪初主要呈现增大趋势,中间时段以减少趋势为主。暴雨天数和暴雨强度在1984年以后均呈现稳定的增加趋势。② 大雨与暴雨事件的周期变化具有一致性特征,均存在34年左右的主周期和19年左右的次周期。③ 大雨与暴雨事件的空间分布均呈现出由辽东南(丹东为中心)向辽西北(朝阳为中心)逐渐减少的变化特征。此外,从空间趋势变化来讲,除大雨天数外的其他指标在全省范围内均以增加为主,辽宁省西北部地区洪涝灾害风险较小,防洪减灾工作应重点集中在中东部地区。     

辽宁盘锦双台子河口湿地生态环境需水量研究

辽宁盘锦双台子河口湿地生态环境需水量主要由生态需水量和环境需水量组成。根据双台子河口湿地生态环境需水量的特点,选取适宜的生态环境需水量计算方法,利用3S技术对湿地地表信息进行提取,计算该湿地2000年和2005年各类生态环境需水量的最小、最适合和最大值。计算结果表明:2005年湿地生态环境需水量较2000年有所减少。对生态环境需水量的变化进行了对比分析,阐述了双台子河口湿地生态环境需水量变化的原因,为双台子河口湿地保护和水资源合理利用提供有利依据。     

河北省潜在蒸散量时空变化特征及气候影响因素

潜在蒸散量是确定作物需水量的重要依据和基础,准确估算和科学分析其气象影响因素,对于优化调整农业种植结构及合理配置水土资源具有重要意义。根据河北省及相邻行政区内24个气象站点1960-2016年的逐日气象数据,采用联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量(ET0),利用敏感系数和贡献率对ET0变化的气候影响因素进行分析,结果表明:近57年来河北省ET0多年平均值为1 095.70mm,整体呈显著下降趋势,平均下降幅度为-8.91mm/(10a);ET0年内变化率夏季最高,冬季最低;ET0空间分布大致自西向东呈半环状递减趋势,四季与年尺度格局基本一致。河北省年平均ET0对相对湿度表现为负敏感,对其他气象因子表现为正敏感。ET0年变化对各气象因子的敏感程度依次为相对湿度>最高气温>平均风速>日照时数>平均气温>最低气温,其变化对气象因子的敏感性存在空间差异。平均风速是河北省ET0全年及春、秋、冬三季变化的主导因子,日照时数为夏季ET0变化的主导因子。空间分布上,西北部地区ET0变化的主导因子为平均气温,东北部地区为日照时数,中南部及沿海地区ET0变化的主导因子为平均风速。该研究成果可为水资源的优化配置及区域干旱评价提供一定的理论支撑。     

辽宁省取水远程实时监测(控)网络系统技术研究

远程监测、监控是水资源现代管理的一项重要措施和手段。文中介绍了辽宁省取水远程实时监测(控)网络系统的体制、原理、通信方式、远传处理技术、数据库技术和远程控制技术等研究内容,是实施远程监测(控)技术的核心。     

辽宁省春玉米生产水足迹的时空变化研究

为降低农业生产活动中农作物对水资源的高消耗,提高用水效率,借助辽宁省1987—2018年19个气象站点逐日气象数据及春玉米产量数据,全面计算绿水足迹、蓝水足迹及灰水足迹的真实消耗。结果表明：（1）辽宁省春玉米生产水足迹自2002年起变化幅度不明显,多年平均值是1424.21 m³/t,其中绿水足迹占54%,灰水足迹占27%,蓝水足迹占19%。（2）从绿水足迹看,辽宁省春玉米绿水足迹每年以6.28 m³/t速率减少,空间分布上2002年绿水足迹高值区主要集中在东部地区;2010年辽宁省整体绿水足迹较高。（3）从蓝水足迹看,每年以1.06 m³/t的速率增长;2002年辽宁春玉米蓝水足迹高值区主要分布在环渤海、宽甸及其周围地区;2010年,辽宁省大部分地区蓝水足迹较低。（4）灰水足迹整体以每年14.03 m³/t的速率降低,主要与农作物产量及氮肥施用量相关。     

近50年辽宁省极端气候事件的趋势变化及空间特征

为明确辽宁省近50年极端气候事件的趋势变化特征以及时空分布情况,本文以辽宁省1964—2015年逐日平均气温、最低气温、最高气温以及降水数据为基础,选取省域范围内的23个气象站点,依据世界气象组织(WMO)确定的"气候变化检测和指标",选取适用于研究区的8个极端气温指数和4个降水指数,采用线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法及反距离加权插值法,分析近50年来辽宁省极端气温和降水事件的时空演变特征。结果表明:时间尺度上,表征极端高温事件的极端最高温、夏日日数、暖昼、暖夜日数逐渐增多且在未来一段时间具有持续上升趋势;极端低温事件指数如霜冻日数、冷昼数、冷夜数均表现为下降趋势变化;极端降水指数除普通日降水强度较为平稳外均呈上升趋势,辽宁省极端降水事件增加。空间尺度上,极端最高温、最低温、霜冻日数、夏日日数呈由北向南递减的规律,冷夜、冷昼、暖夜、暖昼数呈不规律分布。与降水量相关的极端降水指数呈南高北低,东高西低的格局。     

气候和人类活动对辽宁省植被变化的影响

基于2000—2019年MODIS-NDVI和气温、降水等气象数据及大气环流指数等资料,运用趋势分析、相关分析、通径分析和残差分析等方法对气候和人类活动影响下辽宁省植被动态演变特征进行探讨,并结合趋势系数和Hurst指数的叠加分析植被未来变化趋势。结果表明:辽宁省年均NDVI以0.004/a的速率增长,总体植被状况良好;空间上辽宁省植被覆盖程度主要以改善为主,辽阳市与沈阳市一带有轻微退化现象;辽宁省植被对降水的响应高于气温,2000—2019年人类活动对辽宁省植被的影响由消极转变为积极;辽宁省NDVI在反持续变化中,退化面积占到总面积的5524%,表现为分散于整个区域的空间分布状况,未来更应继续加强植被保育和退耕还林力度。