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选择长江中下游单季中稻为研究对象,结合45个气象站1961~2010年逐日气象资料,基于统计降尺度模型(SDSM),生成HadCM3气候模式A2和B2两种情景下各站点参考作物腾发量和降水数据。基于联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的作物系数法,并考虑有效性降雨和不同地区深层渗漏量,分析历史和未来的水稻灌溉需水时空变化特征。结果表明:过去50年,除了太湖流域以外的长江中下游大部分区域的参考作物腾发量和水稻需水量都呈显著下降趋势,而显著下降的水稻灌溉需水量主要位于鄱阳湖流域;未来两种情景下,参考作物腾发量、水稻需水量和水稻灌溉需水量均值都呈下降趋势,但水稻灌溉需水量降幅最小;水稻需水量和水稻灌溉需水量在长江中下游地区的变化趋势具有明显的空间异质性,水稻需水量大幅减少的区域由太湖流域向汉江和洞庭湖流域扩展。未来水稻灌溉需水量减少的区域主要分布在太湖流域、汉江流域东部和洞庭湖流域北部,并随时间推移呈扩大趋势。 相似文献
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首先分析了宁蒙引黄灌区近60年的气温变化特性,并据此划分基准期和变化期;分析了灌区种植结构的变化。然后采用彭曼公式和作物系数,分析了典型作物的物候期和灌溉需水的变化;并分析了灌区灌溉需水量和灌溉时间节律对自然和社会环境变化的响应。结果表明:变化期相较基准期,气温明显升高,灌溉需水在此影响下,有所前移;总种植面积增大,春小麦的种植面积大幅降低,玉米、葵花等其他作物增加,使得灌溉需水总量增多,并有所后延;在总种植面积增大、种植结构改变和气候变化的综合作用下,灌区灌溉需水量呈较大幅度的增加趋势,但汛前讯后需水比例变化不大。 相似文献
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从合理调控生态用水角度出发，探讨典型岩溶断陷盆地区农作物生态需水问题。根据蒙自断陷盆地的岩溶地貌特征，分别选取位于盆地、坡面和高原面的大洼子、朵古、牛耳坡3个观测点，利用Penman-Monteith公式、作物系数（FAO推荐）及同期有效降雨量，估算3个观测点2018年的参考蒸散量、生态需水量以及不同作物生长所需的人工灌溉水量。结果表明:（1）大洼子、朵古及牛耳坡的参考蒸散量分别为1 346.10 mm、1 200.00 mm、1 064.30 mm，远大于同期降水量，均呈现出蒸发旺盛的特点，加大了作物对于水分的需求；同时三者的参考蒸散量表现出较为明显的时空差异，使得3个观测点的农业种植条件存在差异；（2）大洼子种植的水稻、小麦、花生、油菜、大豆、马铃薯、葡萄等作物的生态需水定额均远大于大洼子同期的有效降水，在大洼子种植的作物均需要大量人工浇灌才能正常生长，而农作物的种植与其种植条件匹配度不高；（3）朵古及牛耳坡种植的玉米、万寿菊的生态需水定额与同期有效降水之间的差值较小甚至完全满足，表明玉米、万寿菊在高原山区的种植是与当地种植条件相匹配的；而种植在朵古及牛耳坡的苹果、烤烟的生态需水定额与同期有效降水之间的差值较大，表明在高原山区大量种植苹果及烤烟对于人工浇灌要求较高；（4）研究区大部分农作物在生长发育阶段内所需的水分主要依靠人工灌溉，与本地降水分布规律匹配度不高，区内农业结构与种植模式有待调整。在岩溶断陷盆地内要种植耗水较少，对热量要求较高的作物，山区则需要发展具有生态保护和经济效益的作物，但种植的重点区域仍是盆地区。 相似文献
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采取田间试验方法,研究了南方丘陵典型季节性干旱区节水稻基农田作物轮作与灌溉模式的需水规律和稻田水分利用率.结果表明,节水稻基农田作物轮茬与灌溉模式通过对水稻和油菜等作物产生的生长调控作用和补偿生效应,使植株蒸腾量、棵间蒸发量及稻田渗漏量大幅降低,各阶段的腾发量、需水强度和需水模系均发生显著变化,形成了稻基农田作物轮茬与灌溉模式新的需水规律.与常规双季模式相比,节水灌溉双季稻模式、水旱轮作双季稻模式、稻油轮作模式的需水强度分别减少了0.76、1.15、0.71 mm/d,渗漏强度分别减少了0.12、0.16、0.19mm/d,水分利用率提高了30.14%、47.95%、17.81%. 相似文献
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以普洱市永庆试验点水稻为例,开展水稻需水规律及灌溉定额试验研究,以试验结果及永庆1970~2014年气象数据为基础,分析得到了不同水文年普洱水稻需水量与灌溉定额。结果表明,普洱地区日均ET0从返青期开始减小,抽穗开花期最小,后不断增加,与日照时数呈极显著正相关关系(p=0.001),与相对湿度呈显著负相关关系(p=0.014)。水稻日均需水量变化和ET0变化趋势一致,也是在抽穗开花期最小,返青期最大,这和其他地区水稻需水规律有较大差异。全生育期水稻作物系数为1.11。丰水年、平水年和枯水年需水量分别为533.8mm、574.2mm、601.1mm,受降雨量普遍偏高的影响,不同水文年水稻灌溉定额偏小,丰水年、平水年和枯水年灌溉定额分别为247.2mm、296.6mm和316.2mm。 相似文献
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刁口河于2010年恢复黄河入海流路,研究其生态环境需水量对保障黄河三角洲生态健康具有十分重要的意义。选取刁口河流路湿地需水、河口近海生态需水、河道输沙与保持海岸动态平衡需水、农业需水和油田需水5个方面来研究本区生态环境需水量。结果表明:淡水湿地需水为0.54亿m3;河口近海水域生态环境需水量为60亿m3;维持河道不冲不淤的输沙需水为0.97亿m3;保持海岸及近海海域动态平衡需水量为86.4亿m3;农业春灌需水约1.37亿m3;胜利油田及东营市临港工业园暂不需从刁口河引水。刁口河流路生态环境需水量以保持海岸动态平衡需求为最大。 相似文献
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北方地区农业雨水利用技术及分析计算 总被引：5，自引：0，他引：5
利用长系列降水资料对邢台市降雨特性分析,该区降水比较集中,汛期降水量占全年降水量的80％;通过对该区常规种植作物需水量分析,冬小麦-玉米一年两熟农业结构,少雨期正是小麦需水期,在平水年单位面积缺水量为368．4mm。而棉花生长需水期正是多雨期,在平水年,单位面积缺水量79．6rnm,天然降水基本上可满足棉花正常生长的需要。通过两种种植结构对比分析实验,种植棉花不仅减少灌溉费用,而且每hrn2可减少开采地下水2095m3。因此,结合该区降水特性．调整农业种植结构,在水资源相对丰富的地区,保证粮食作物的种植面积;在水资源匮乏的区域,种植棉花作物．使得降水季节与作物需水期相适应,从而达到充分利用雨水资源的目的。 相似文献
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Rapid social and economic development results in increased demand for water resources. This can lead to the unsustainable development and exploitation of water resources which in turn causes significant environmental problems. Conventional water resource management approaches, such as supply and demand management strategies, frequently fail to restore regional water balance. This paper introduces the concept of water consumption balance, the balance between actual evapotranspiration (ET) and target ET, and establishes a framework to realize regional water balance. The framework consists of three stages: (1) determination of target ET and actual ET; (2) quantification of the water-saving requirements for the region; and (3) reduction of actual ET by implementing various water saving management strategies. Using this framework, a case study was conducted for Guantao County, China. The SWAT model was utilized to aid in the selection of the best water saving management strategy by comparing the ET of different irrigation methods and crop pattern adjustments. Simulation results revealed that determination of SWAT model parameters using remote sensing ET is feasible and that the model is a valuable tool for ET management. Irrigation was found to have a greater influence on the ET of winter wheat as compared to that of maize, indicating that reduction in winter wheat cultivation is the most effective way to reduce regional ET. However, the effect of water-saving irrigation methods on the reduction of ET was not obvious. This indicates that it would be difficult to achieve regional ET reduction using water-saving irrigation methods only. Furthermore, selecting the best water saving management strategy by relying solely on the amount of reduced ET was insufficient, because it ignored the impact of water conservation measures on the livelihood of the agricultural community. Incorporating these considerations with our findings, we recommend changing the current irrigation method to sprinkler irrigation and replacing 20% of the winter wheat-maize cultivated area with cotton, as the best strategy to achieve water balance in the study area. 相似文献
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真实节水基本概念分析 总被引：4，自引：0，他引：4
利用世行贷款发展节水灌溉项目以来，项目区通过工程、农业和管理节水措施，取得显著的节水效果：一是不仅项目区，而且全县渠系水、田间水和灌溉水的有效利用系数大大提高，灌溉提取水量大幅度浅少，与此同时，农作物ET值不断下降，预计2010年ET值降到当地平均降雨量。二是灌区各部分耗水量发生显著变化，有项目以后，不仅灌溉提取水量，作物ET大幅度下降，而且深层渗漏也显著减少。三是真实节水效果显著：(1)净开采量大幅度浅少；(2)真实(资源)节水量不断增加；(3)作物ET值不断减少，尤其重要的是田间水的有效利用系数不断提高，无效蒸发相应减少。四是地下水超采状况显著好转，到2010年项目区可实现地下水的零超采，全县地下水下降幅度大大减小。 相似文献
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Climate change has significantly altered the temperature rhythm which is a key factor for the growth and phenophase of the crop. And temperature change further affects crop water requirement and irrigation system. In the north-west of China, one of the most important crop production bases is Heihe River basin where the observed phenological data is scarce. This study thus first adopted accumulated temperature threshold (ATT) method to define the phenological stages of the crop, and analysed the effect of climate change on phenological stages and water requirement of the crop during growing season. The results indicated the ATT was available for the determination of spring wheat phenological stages. The start dates of all phenological stages became earlier and the growing season length (days) was reduced by 7 days under climate change. During the growing season, water requirement without consideration of phenophase change has been increased by 26.1 mm, while that with consideration of phenophase change was featured in the decrease of water requirement by 50 mm. When temperature increased by 1°C on average, the changes were featured in the 2 days early start date of growing season, 2 days decrease of growing season length, and the 1.4 mm increase of water requirement, respectively. 相似文献
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基于元谋、宾川、东川、祥云、楚雄及昆明等6个站1960-2000年的逐月气象数据及作物种植、农业耕作等资料,采用Mann-Kendall法和R/S分析法研究了金沙江干热河谷近40多年来的干湿变化及农业灌溉需水量转折变化趋势。结果表明,整个河谷内降水量增加、日照时数减少,气温却出现升高和降低两种趋势,气温在干热河谷内为下降,但在龙川江、鱼泡江、普渡河等支流的上游地区呈升高趋势,但ET0都显著降低,干湿指数、水稻及农业综合灌溉需水定额也都呈普遍下降的趋势;金沙江河谷及支流上游的气象因子、ET0、干湿指数、水稻灌溉及农业综合灌溉定额系列的转折变化集中在20世纪70年代末~80年代初、80年代末~90年代初两个时段,在降水量最小的宾川站,对气候变化的响应更为敏感。 相似文献
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The terrestrial water cycle is the mutual transformation of surface and near-surface water, which controls the supply of fresh water resources. It is affected by human activities, solar radiation and gravity, as well as climate and environmental conditions. Inter-basin water transfer, irrigation, crop cultivation and harvesting, exploitation of groundwater water and other human activities lead to the change of spatial and temporal distribution of soil moisture, the underground water level, surface albedo, surface evaporation, as well as water and energy exchange between land surface and atmosphere. Human water use generates important feedback on the climate and changes the processes of the terrestrial water cycle significantly. The spatial and temporal distribution of precipitation in China is uneven. In addition, human activities further exacerbate the fragility of water resources and the contradiction between supply and demand, posing a serious challenge to the sustainable development of social economy. Therefore, understanding the laws and mechanisms of terrestrial water cycle change is very important for water resources utilization and human sustainable development. From the perspective of climate change and human activities, this paper summarized the impact of human activities on terrestrial water cycle and the progress of climate feedback research. It is urgent to consider the evolution of terrestrial water cycle and its climate under the dual impact of natural and human activities, and develop the large-scale land surface hydrological models and climate models with human water use, crop planting and irrigation, lateral groundwater flow. From the perspective of a fully coupled system, we need quantitatively to assess the climate feedback of human water use and its impact on the terrestrial water cycle process, and to explore its mechanism. We need to distinguish the contribution of human water activities and global climate change to the evolution of terrestrial water cycle in the context of climate change, and to propose water resources management strategies to address climate change. 相似文献
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基于Cobb-Douglas生产函数的新疆各地区典型作物生产水足迹驱动因素研究 总被引：2，自引：0，他引：2
水资源紧缺是限制我国西北干旱区农业发展的主要瓶颈,正确评估地区农业用水效率及其影响机制,可为提高农业用水效率提供理论依据。以新疆为研究区,基于1988-2015年的长系列数据,分别计算出历年北疆、南疆、东疆典型作物（小麦、棉花）生产水足迹,并采用Cobb-Douglas生产函数定量分析气象因素（年降雨量、年日照时数、年均温度、年均风速、年均湿度）和技术因素（农机总动力、有效灌溉率、化肥施用折纯量）对作物生产水足迹的影响贡献率。结果表明： 1988年至2015年,东疆小麦、棉花生产水足迹显著高于北疆和南疆,在气候变化和技术进步的综合影响下,各地区典型作物生产水足迹逐年降低,其中技术进步对新疆典型作物单产水足迹影响显著高于气候因素,是驱动新疆各地区典型作物生产水足迹变化的主要控制因素。地区尺度上,北疆、南疆、东疆气候变化和农业技术发展均呈现显著的地区差异,总体来看,北疆气候条件最适宜作物生长,东疆气候最为恶劣,北疆、南疆农业技术发展速率整体上高于东疆。 相似文献
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冬小麦田咸水灌溉与土壤盐分调控试验 总被引：6，自引：0，他引：6
利用浅层咸水灌溉，可使浅层咸水分布区无效降水转化为有效水资源，缓解北方水资源紧缺的矛盾；通过王瞳试验场进行的咸水灌溉与土壤盐分调控试验表明，利用3g/L左右的微咸水连续灌溉5a，根层土壤溶液浓度未超过小麦的耐盐能力，且作物增产；多年盐分变化趋势为：1994－1997年1m深度内土壤总含盐量在一定范围内波动，总体变化不大，连续干旱的1997－1998年略呈上升趋势；麦秸覆盖和施有机肥能减少根层土壤盐分，对土壤盐分具有有利的调控作用，具有增产效果。 相似文献
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湿地参照作物蒸散发量是湿地水量平衡的重要因素。本研究选取了扎龙湿地周边8个气象台站1961-2000年的历史数据,通过拟合经典的FAO56 Penman-Monteith模型,建立了估算扎龙芦苇湿地逐月参照作物蒸散发的经验模型。建模时考虑到各气象因子对潜在蒸散发的作用,尝试了不同的组合方式及拟合模型,最终采用月最高气温、月最低气温、月降雨量和月平均风速四个因子,建立了非线性e指数方程。该模型与Blaney-Criddle、Priestley-Taylor、Hargreaves等三个常用经验模型进行了比较,得到较好的结果。新建模型在各气象站的应用表明,能够显著逼近FAO56 Penman-Monteith模型结果,计算的逐月参照作物蒸散发具有理想的精度。 相似文献
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在我国西北干旱和半干旱地区, 农业收获主要依靠灌溉保证, 灌溉绿洲的蒸散发(ET)是当地水资源的主要消耗. 通过遥感估算区域灌溉绿洲的ET对于地区合理利用水资源极其重要, 利用MODIS/Terra 影像, 基于物理过程的地表能量平衡模型(SEBS), 结合WRF模式输出的气候驱动数据和地面观测数据来估算黑河中游地区的地表通量和日蒸散发(ETdaily). 估算的ET用不同下垫面的涡动相关仪观测数据进行验证, 结果显示: SEBS模型估算的不同下垫面的ETdaily具有很好的拟合效果(R2=0.96, P<0.001), 在灌溉绿洲估算的ETdaily比实测值偏高, 说明干旱、半干旱地区灌溉绿洲土壤水分胁迫是影响ET的主要因素. 模型估算绿洲作物生长期间的ETdaily和实测的ETdaily平均相对误差为12.5%, 精度在观测的能量不闭合误差以内且精度比戈壁和沙漠地区高. 相似文献