【摘要】：對各地區(qū)有效降雨量及作物需水規(guī)律進行不同生育階段長時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)灌溉用水量遠高于其他行業(yè)用水等特點,在水資源相對短缺的形勢下,農(nóng)業(yè)灌溉水源多來自地下水。據(jù)統(tǒng)計,河北省地下水年超采量為50億m~3,超采率高達23%。長期超采地下水進行農(nóng)業(yè)灌溉,不僅對區(qū)域內(nèi)水資源及水環(huán)境的安全造成了嚴重的威脅,同時也造成了地面下沉、裂縫和坍塌的危險,對人類生命及財產(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,對水資源合理開發(fā)利用、提高農(nóng)業(yè)水資源利用率的具有一定現(xiàn)實意義。本文基于河北省13個國家標(biāo)準(zhǔn)氣象站點近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)部門對不同年份不同作物生育階段具體時間的統(tǒng)計,借助分段單值平均系數(shù)法計算,分別對近60年三種主要作物全生育期內(nèi)逐日作物系數(shù)進行計算;通過聯(lián)合國糧食組織(FAO)推薦的一系列作物需水規(guī)律計算方法,分別對河北省不同站點不同作物的需水量、缺水量及水分盈虧指數(shù)進行計算;最后,通過曼-肯德爾(M-K)法、Morlet小波分析法及普通克里金插值法分別對三種作物有效降雨量及需水規(guī)律的計算結(jié)果進行時間規(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、長城以南地區(qū),研究區(qū)內(nèi)主要包括13個氣象站點,全生育期包含初始生長期(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,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,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個氣象站點,全生育期包含初始生長期(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,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個氣象站點,全生育期包含初始生長期(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：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 個氣象站點近 60 年的氣象數(shù)據(jù)、13 個氣 13 個氣象站點所對應(yīng)地區(qū)的雨量站近 60 年的雨量數(shù)平臺（http://data.cma.cn/）提供的逐日數(shù)據(jù)集，主要包日平均相對濕度、日平均風(fēng)速、20-20 時降水量、日溫、日平均氣壓等。剔除缺失年份氣象數(shù)據(jù)后，根據(jù)說明對氣象數(shù)據(jù)進行修正，得到可利用的基礎(chǔ)氣象資數(shù)據(jù)庫（http://gis.soil.csdb.cn/）13 個氣象站臺所對應(yīng)壤的田間持水量、蒸發(fā)層土壤的凋萎點含水率、蒸發(fā)雨量數(shù)據(jù)來源于各個氣象站臺所對應(yīng)地區(qū)的雨量站給點分布情況如圖 2.1 所示。

【引證文獻】

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：2734998