【摘要】：對(duì)各地區(qū)有效降雨量及作物需水規(guī)律進(jìn)行不同生育階段長(zhǎng)時(shí)間序列的研究分析是農(nóng)業(yè)灌溉水資源優(yōu)化配置、提高農(nóng)業(yè)灌溉效率的重要依據(jù)。河北省是農(nóng)業(yè)大省,也是我國(guó)農(nóng)業(yè)取用水量較大的地區(qū)之一。具有降水分布不均、農(nóng)業(yè)灌溉用水量遠(yuǎn)高于其他行業(yè)用水等特點(diǎn),在水資源相對(duì)短缺的形勢(shì)下,農(nóng)業(yè)灌溉水源多來(lái)自地下水。據(jù)統(tǒng)計(jì),河北省地下水年超采量為50億m~3,超采率高達(dá)23%。長(zhǎng)期超采地下水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉,不僅對(duì)區(qū)域內(nèi)水資源及水環(huán)境的安全造成了嚴(yán)重的威脅,同時(shí)也造成了地面下沉、裂縫和坍塌的危險(xiǎn),對(duì)人類生命及財(cái)產(chǎn)安全造成極大的威脅。因此,明確河北省作物有效降雨量及作物需水規(guī)律,對(duì)水資源合理開(kāi)發(fā)利用、提高農(nóng)業(yè)水資源利用率的具有一定現(xiàn)實(shí)意義。本文基于河北省13個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)氣象站點(diǎn)近60年的逐日氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)及雨量數(shù)據(jù),選取河北省種植面積較大的冬小麥、夏玉米和棉花三種主要作物,根據(jù)當(dāng)期農(nóng)業(yè)部門對(duì)不同年份不同作物生育階段具體時(shí)間的統(tǒng)計(jì),借助分段單值平均系數(shù)法計(jì)算,分別對(duì)近60年三種主要作物全生育期內(nèi)逐日作物系數(shù)進(jìn)行計(jì)算;通過(guò)聯(lián)合國(guó)糧食組織(FAO)推薦的一系列作物需水規(guī)律計(jì)算方法,分別對(duì)河北省不同站點(diǎn)不同作物的需水量、缺水量及水分盈虧指數(shù)進(jìn)行計(jì)算;最后,通過(guò)曼-肯德?tīng)?M-K)法、Morlet小波分析法及普通克里金插值法分別對(duì)三種作物有效降雨量及需水規(guī)律的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行時(shí)間規(guī)律及空間分布規(guī)律分析。主要研究結(jié)果為:(1)河北省冬小麥種植區(qū)主要分布于除承德和張家口以外、長(zhǎng)城以南地區(qū),研究區(qū)內(nèi)主要包括13個(gè)氣象站點(diǎn),全生育期包含初始生長(zhǎng)期(9月中下旬-11月中下旬)、凍融期(11月下旬-12月上旬)、越冬期(12月上旬-3月下旬)、快速發(fā)育期(3月下旬-4月下旬)、生育中期(4月下旬-6月上旬月)及成熟期(6月上旬-6月下旬)6個(gè)生育階段。作物系數(shù)值變化范圍在[0.40,1.29]區(qū)間內(nèi)。近60年,河北省冬小麥年均有效降雨量、需水量、缺水量均整體呈不顯著下降趨勢(shì),且均存在40年左右的主周期。年際間平均有效降雨量為51.47mm,平均作物需水量為600.72mm,平均作物缺水量為594.26mm,水分盈虧指數(shù)呈不顯著減少的變化趨勢(shì),平均值為-0.91。全生育期內(nèi)有效降雨量和水分盈虧指數(shù)最大值均出現(xiàn)在邯鄲,分別為64.27mm和-0.88,而需水量和缺水量最大值均出現(xiàn)在南宮,分別為711.32mm和661.59mm。不同生育期內(nèi)有效降雨量及需水規(guī)律的空間分布有所差異。(2)河北省夏玉米種植區(qū)主要分布于廊坊以南地區(qū),研究區(qū)以內(nèi)主要包括8個(gè)氣象站點(diǎn),全生育期包含初始生長(zhǎng)期(6月上中旬-7月上旬)、快速發(fā)育期(7月上旬-8月上旬)、生育中期(8月上旬-9月上旬)和成熟期(9月上旬-9月下旬)4個(gè)生育階段。作物系數(shù)值變化范圍在[0.49,1.24]區(qū)間內(nèi)。近60年,河北省夏玉米年均有效降雨量、需水量及缺水量均呈顯著性下降的趨勢(shì)變化,且均存在40年左右的主周期。年際間平均有效降雨量為90.39mm,平均作物需水量為345.96mm,平均缺水量為255.56mm,年際間水分盈虧指數(shù)呈不顯著減少的變化趨勢(shì),平均值為-0.74。全生育期內(nèi)有效降雨量最大值出現(xiàn)在邯鄲(105.52mm),需水量最大值出現(xiàn)在黃驊(375.02mm),缺水量最大值出現(xiàn)在黃驊(282.26mm),水分盈虧指數(shù)最大值出現(xiàn)在邯鄲(-0.66)。不同生育期內(nèi)有效降雨量及需水規(guī)律的空間分布有所差異。(3)河北省棉花種植區(qū)主要分布于除張家口、承德及秦皇島以外地區(qū),研究區(qū)主包括11個(gè)氣象站點(diǎn),全生育期包含初始生長(zhǎng)期(4月下旬-5月下旬)、快速發(fā)育期(5月下旬-6月下旬或7月上旬)、生育中期(6月下旬或7月上旬-8月中下旬)和成熟期(8月中下旬-9月中下旬)。作物系數(shù)值變化范圍在[0.30,1.29]區(qū)間內(nèi)。近60年,河北省棉花年均有效降雨量、需水量及缺水量均呈顯著性下降的趨勢(shì)變化,且均存在40年左右的主周期。年際間平均有效降雨量為117.82mm,平均作物需水量為575.71mm,平均作物缺水量為457.89mm。年際間水分盈虧指數(shù)呈不顯著性減少趨勢(shì)變化,平均值為-0.79。全生育期內(nèi)邯鄲的有效降雨量最大,需水量和缺水量最大的均為黃驊,分別為618.10mm和496.57mm,水分盈虧指數(shù)最大值出現(xiàn)在邯鄲,為-0.79。不同生育期內(nèi)有效降雨量及需水規(guī)律的空間分布有所差異。
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S161.6;S27
【圖文】：

技術(shù)路線圖

遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文及處理河北省 13 個(gè)氣象站點(diǎn)近 60 年的氣象數(shù)據(jù)、13 個(gè)氣 13 個(gè)氣象站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)地區(qū)的雨量站近 60 年的雨量數(shù)平臺(tái)（http://data.cma.cn/）提供的逐日數(shù)據(jù)集，主要包日平均相對(duì)濕度、日平均風(fēng)速、20-20 時(shí)降水量、日溫、日平均氣壓等。剔除缺失年份氣象數(shù)據(jù)后，根據(jù)說(shuō)明對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到可利用的基礎(chǔ)氣象資數(shù)據(jù)庫(kù)（http://gis.soil.csdb.cn/）13 個(gè)氣象站臺(tái)所對(duì)應(yīng)壤的田間持水量、蒸發(fā)層土壤的凋萎點(diǎn)含水率、蒸發(fā)雨量數(shù)據(jù)來(lái)源于各個(gè)氣象站臺(tái)所對(duì)應(yīng)地區(qū)的雨量站給點(diǎn)分布情況如圖 2.1 所示。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李雷;東北地區(qū)玉米種植范圍的水分適宜性研究[D];吉林大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2734998