【摘要】：水資源短缺是制約我國北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素之一,黃土高原是我國最重要的缺水地區(qū)和半干旱地區(qū)之一。作為我國最主要的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)之一,該地區(qū)長期受到水資源短缺的影響。近年來,在人口不斷增長、水資源短缺和全球變暖等多重因素的壓力之下,當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到極大的限制,對(duì)該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展特別是消除貧困的工作形成持久的挑戰(zhàn)。因此,對(duì)于黃土高原地區(qū)糧食作物水資源利用效率的研究十分重要。在已有的研究中,大多聚焦在單一農(nóng)作物水資源消耗規(guī)律和水分生產(chǎn)率研究以及大尺度宏觀評(píng)估方面,而對(duì)于區(qū)域尺度上的多種作物水資源效率的系統(tǒng)研究仍然比較匱乏。如何科學(xué)地了解黃土高原地區(qū)的農(nóng)作物水分消耗規(guī)律,準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)農(nóng)作物水資源利用效率,是實(shí)現(xiàn)該區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。本文首先對(duì)國內(nèi)外農(nóng)業(yè)用水效率、農(nóng)作物耗水規(guī)律和水分生產(chǎn)率以及黃土高原農(nóng)作物水分生產(chǎn)率的相關(guān)研究進(jìn)行了梳理和總結(jié),通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)研究成果和研究進(jìn)展后發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外相關(guān)研究在單一作物水分循環(huán)和利用研究、定點(diǎn)農(nóng)田實(shí)驗(yàn)研究和大尺度宏觀評(píng)估研究方面獲得了許多重要發(fā)現(xiàn),而對(duì)縣域級(jí)中等尺度研究方面缺乏足夠的關(guān)注。本研究首先以甘肅省定西市安定區(qū)作為試驗(yàn)點(diǎn),從2015年至2017年在該試驗(yàn)點(diǎn)連續(xù)進(jìn)行了3年的野外實(shí)驗(yàn),開展了不同農(nóng)作物耗水規(guī)律研究和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)作物水分消耗模型適用性的評(píng)價(jià)研究。通過將FAO模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)際耗水量之間進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn):實(shí)驗(yàn)測量的4種糧食作物(馬鈴薯、玉米、高粱和蕎麥)之間的耗水規(guī)律具有顯著差異,在耗水量方面,耗水最高的高粱為329.98 mm,耗水量最小的蕎麥為186.68 mm;4種作物耗水量的FAO模型計(jì)算值與實(shí)際耗水量之間的均方根誤差分別為:馬鈴薯10.94 mm,玉米15.10 mm,高粱29.52 mm,蕎麥15.22 mm,平均誤差為17.70 mm,平均誤差比例約為7%。這表明FAO作物水分消耗模型在黃土高原地區(qū)具有較好的適用性。在實(shí)驗(yàn)研究和FAO模型性能評(píng)價(jià)研究的基礎(chǔ)上,本研究采用FAO模型方法系統(tǒng)評(píng)估了陜北地區(qū)4個(gè)縣區(qū)的9種主要糧食作物的水分生產(chǎn)率(CWP)和水熱生產(chǎn)率(CCWP)。結(jié)果表明:(1)該地區(qū)糧食作物的水分生產(chǎn)率(CWP)為6.333 kg mm~(-1) ha~(-1),水熱生產(chǎn)率(CCWP)為17683.81 kcal mm~(-1) ha~(-1),生產(chǎn)性水分生產(chǎn)率(CWP-P)為8.837 kg mm~(-1) ha~(-1),生產(chǎn)性水分的水熱生產(chǎn)率(CCWP-P)為24769.07 kcal mm~(-1) ha~(-1)。(2)玉米、高粱和馬鈴薯的水分生產(chǎn)率最高,但馬鈴薯的水熱生產(chǎn)率最低。(3)從水資源高效利用角度來看,陜北地區(qū)的糧食作物種植結(jié)構(gòu)依然存在調(diào)整優(yōu)化的潛力。本研究與已有研究成果具有較好的互補(bǔ)性,在大尺度農(nóng)業(yè)水資源利用規(guī)律和特定作物水分生產(chǎn)率研究之間,探索了一種中等尺度的農(nóng)作物耗水規(guī)律和水分生產(chǎn)率研究方法,對(duì)已有研究具有補(bǔ)充價(jià)值。將氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、社會(huì)調(diào)查數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相結(jié)合,將農(nóng)業(yè)水循環(huán)過程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)之間建立關(guān)聯(lián),對(duì)進(jìn)一步全面認(rèn)識(shí)黃土高原地區(qū)的農(nóng)業(yè)水循環(huán)過程提供了重要研究基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S271
【圖文】：

蘭州大學(xué)博士研究生學(xué)位論文 黃土高原典型農(nóng)作物耗水規(guī)律與水分生產(chǎn)效率研究1.4 技術(shù)路線本研究從國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展入手，結(jié)合國內(nèi)相關(guān)需求的分析，凝練研究選題和研究內(nèi)容�；谘芯績�(nèi)容，確定數(shù)據(jù)采集方案�；趯�(shí)地測量數(shù)據(jù)計(jì)算 2 個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn) 4 種主要作物耗水量，并與 FAO 耗水模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析 FAO耗水模型在黃土高原地區(qū)的適用性。然后選取陜北地區(qū)典型的旱作農(nóng)業(yè)為主的 4個(gè)縣區(qū)開展分析，對(duì)研究區(qū)域內(nèi) 9 種主要農(nóng)作物的耗水規(guī)律開展研究，并對(duì)作物的水分生產(chǎn)率進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算和對(duì)比分析�；跀�(shù)據(jù)計(jì)算和對(duì)比分析的結(jié)果，總結(jié)研究結(jié)論。本研究的總體技術(shù)研究路線圖見下圖 1-1：

蘭州大學(xué)博士研究生學(xué)位論文 黃土高原典型農(nóng)作物耗水規(guī)律與水分生產(chǎn)效率研究第二章 研究區(qū)域與研究方法2.1 研究區(qū)域概況為了深入研究黃土高原典型農(nóng)作物的耗水規(guī)律，獲取代表性糧食作物的耗水量數(shù)據(jù)，并與 FAO 耗水模型進(jìn)行對(duì)比以檢驗(yàn)該模型在該區(qū)域的適用性，我們選取甘肅省定西市安定區(qū)作為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，見圖 2-1。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 謝軍紅;張仁陟;李玲玲;羅珠珠;蔡立群;柴強(qiáng);;耕作方法對(duì)黃土高原旱作玉米產(chǎn)量和土壤水溫特性的影響[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2015年11期

2 胥剛;任繼周;馮琦勝;崔霞;;黃土高原農(nóng)業(yè)溯源[J];草業(yè)科學(xué);2015年10期

3 張宇;孫大巖;胡其圖;;內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率測算及影響因素研究[J];中國農(nóng)學(xué)通報(bào);2015年24期

4 王震;吳穎超;張娜娜;閔興華;曹磊;趙言文;;我國糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率評(píng)價(jià)[J];水土保持通報(bào);2015年02期

5 王濤;于冬雪;楊強(qiáng);;陜北黃土高原地區(qū)降水時(shí)空變化特征[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2014年06期

6 賈東于;文軍;張?zhí)锰?席家駒;;黃土高原降水對(duì)土壤含水量和導(dǎo)熱率的影響[J];高原氣象;2014年03期

7 林長清;周天逸;任立良;江善虎;劉懿;龔露燕;;綠水評(píng)估方法研究進(jìn)展[J];水資源保護(hù);2014年03期

8 薛俊武;任穩(wěn)江;嚴(yán)昌榮;;覆膜和壟作對(duì)黃土高原馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J];中國農(nóng)業(yè)氣象;2014年01期

9 易浪;任志遠(yuǎn);張

本文編號(hào)：2733650