基于标准化降水指数分析宁夏山区干旱演变特征

利用宁夏山区8个县站降水资料,采用标准化降水指数(SPI)比较分析了宁夏山区近38 a(1971-2008年)的各月干旱指数,并分析全年、月度干旱的站次比和干旱强度的年际变化。研究结果表明,宁夏山区年季干旱强度呈现降低趋势,但干旱发生频率和干旱面积增加,特别是2000年之后干旱频率和站次比呈增加趋势;宁夏山区以轻旱-中旱为主,特大干旱发生相对较少,近5 a来山区各县发生区域性干旱频率增加较明显;春旱和秋旱有加重的趋势,而夏旱和冬旱发生少,但春、夏、秋连旱在2000年之后发生频率和涉及的区域呈现增加的趋势;在当前气候变化背景下,宁夏山区干旱对农业生产的不利影响有加重的趋势。     

基于SPI指数的满洲里市气象干旱特征分析及农牧业影响

本文利用1957-2020年共64年满洲里市气象局逐月降水资料。基于标准化降水指数(SPI),采用线性趋势分析、滑动平均等分析方法对满洲里市气象干旱进行特征分析。分析了满洲里市64年中干旱出现频率为29.69%,轻旱出现频率10.94%,中旱出现频率14.06%,重旱出现频率4.69%;干旱强度在-2.11至2.76之间,SPI值呈减小趋势,干旱强度呈增加趋势,变化率在-0.15/10年。通过春夏秋冬四个季节时间段的标准化降水指数分析显示春季和夏季出现干旱概率最高均为31.25%,特旱在春季出现频率最高为4.69%,重旱在冬季出现频率最高为7.81%,中旱在春季出现频率最高为21.88%。最终分析干旱对满洲里市农业和畜牧业的不利影响。     

基于SPI的安徽省1961—2019年干旱演变特征分析

为分析标准化降水指数（SPI）在安徽省干旱监测评估中的适用性,基于SPI从干旱频率、站次比和干旱强度3个方面分析了1961—2019年该地区干旱时空演变特征。结果表明,1961—2019年安徽省各地区干旱频率总体呈南高北低分布,轻旱、中旱、重旱平均频率分别为31.7%、15.7%和6.1%;1961年以来安徽省轻旱以上平均站次比高达31.7%,有15年发生全域性干旱,1978年是干旱发生面积最广的年份,共发生18次全域性春旱、14次全域性夏旱、17次全域性秋旱和16次全域性冬旱;1961年以来安徽省干旱总体以轻旱到中旱为主,且呈微弱下降趋势,最强年份1978年为特旱级别,各季节干旱强度表现为夏旱>秋旱、春旱>冬旱,2011年的春旱、1978年的夏旱、2019年的秋旱和1968年的冬旱是1961年以来各季节性干旱最强年份。SPI可用于安徽省干旱监测评估。     

辽宁阜新地区降水特征变化及农业旱涝趋势分析

[目的]研究降水特征和干旱趋势变化,为地方农业经济发展、农业结构调整服务。[方法]采用气候倾向率和干湿指数分析方法。[结果]近48年,阜新地区降水量、降水日数在减少,导致干旱频率增加,尤其经过2次连年干旱之后更加明显;年降水量趋势减少68mm;农作物生长季降水量趋势减少77mm;≥0.1、≥5.0、≥10.0mm降水日数趋势减少分别为11.8、3.3和0.8d。干湿指数K值趋势下降0.197,农作物生长季干旱频率增加23.4%,播种出苗阶段中旱频率增加20.0%,作物旺盛生长阶段轻旱频率增加20.5%,成熟收获期中旱频率增加32.2%。     

黑龙江省2000-2021年干旱变化特征及影响因素分析

黑龙江省是我国粮食主产区,20世纪气温上升较明显,且降雨分布不均,易受干旱灾害影响。为了解黑龙江省不同地区耕地干旱多年变化特征、发生频率、发展趋势及引起干旱变化的气象因素,基于温度植被干旱指数(TVDI),结合趋势分析方法,探究黑龙江省2000-2021年来干旱变化和发展趋势特征,并探讨引起省内干旱变化的主要气象因素之间的关系。结果表明,2000-2010年黑龙江省大兴安岭、三江平原、张广才岭、松嫩平原4个区的TVDI值较高,较易发生干旱,2013和2019年属于湿润年,其中松嫩平原多年处于干旱状态;按月份分析,5月和9月易处于干旱状态,特别是松嫩平原区,7月常处于湿润状态,表明省内春秋易发生干旱,夏季较湿润;从干旱发生频率分析,大兴安岭、三江平原、张广才岭和松嫩平原干旱发生频率分别为70.00%、80.91%、85.45%和92.73%,强度以轻旱和中旱为主,研究时间段内仅有松嫩平原有10%概率的重旱发生,该地春季干旱发生频率和强度最大;黑龙江省22年来干旱趋势呈基本稳定偏减少,其中东部有干旱趋势轻度增加像元;月干旱趋势中,6月有明显增加的趋势,面积占比达61.08%,5月、7月、8...     

基于CI指数的陕西干旱时空变化特征分析

利用1961—2010年陕西省72个气象站逐日气温和降水资料,采用综合气象干旱指数法,统计分析了近50年陕西省气象干旱发生的时空分布特征。结果表明：陕西省年及四季干旱发生频次和干旱日数总体上呈北高（多）南低（ 少）分布特征。四季中夏旱频率最高,强度最强,春季其次。各等级干旱日数中轻旱日数最多,中、重和特旱日数依次减少。陕北北部长城沿线及关中中东部既是干旱高发区,也是干旱重发区;近50年陕西区域干旱强度和干旱日数均存在较明显的增加趋势,主要表现为春秋两个季节的变化,而夏季和冬季的变化趋势不明显;近50年陕西共发生32起持续性干旱事件,以春夏连旱为主;20世纪90年代中后期至2002年持续性干旱事件发生的频率高,强度强, 反映出陕西区域极端干旱事件对全球气候变化有明显的响应。     

基于标准化降水指数的鲁西地区干旱时空特征分析

利用鲁西地区1962—2015年8个国家气象观测站逐月的降水资料,采用标准化降水指数(SPI)、主成分分析和Arc GIS空间插值方法,分析了该地区的年度和季节干旱演变特征。结果表明:(1)鲁西地区的干旱发生较为频繁且持续时间较长,年度和季节干旱发生频率均为30%左右,主要以轻旱和中旱为主,重旱和特旱发生频率较低;年度和季节的干旱站次比中,春旱和冬旱呈减少趋势,夏旱和秋旱呈增加趋势。(2)主成分分析中前两个特征向量的空间分布与干旱频率站次比的区域分布较为一致。     

基于SPI指数的黑河地区5—9月干旱趋势分析

利用黑河地区1968—2015年5—9月的降水资料对时间尺度为12个月的SPI指数进行了计算,探讨了黑河地区干旱发展特征及变化趋势。结果表明,近48年内SPI最大值出现在2013年,最小值出现在2008年;2007年以后总趋势在向干旱发展,2015年前后达到顶点,未来几年黑河地区有向干旱发展的趋势。从旱涝趋势的变化周期来看,16年的时间尺度为旱涝变化的第1主要周期。2015年黑河地区处于丰水期,预计未来将逐渐向枯水期转换。干旱指数变化的突变点发生在1980年,20世纪80年代以后转入多水年,2000年以后,趋势向少水发展,到2010年前后,再次出现突变点,气候转向湿润。从黑河地区干旱发生频次来看,20世纪80年代开始,中旱和重旱频次一直在增加,到2000—2010年,旱情达到最重,中旱和重旱频次显著高于其他年代。     

辽宁省近48年气象干旱变化特征分析

利用辽宁省50个观测站1961-2008年的逐日气温、降水资料,以综合气象干旱指数作为干旱划分标准,对历年干旱的强度、发生频率、持续日数及影响范围的变化特征进行分析。结果表明,春旱、夏旱、秋旱3类干旱均存在影响范围扩大、强度增加趋势,春旱影响范围、强度变化最明显;春旱日数变化以减少趋势为主,夏旱、秋旱日数变化以增加趋势为主;西部春旱发生频率较高,东部各种干旱发生频率相对都较低。     

基于SPEI的新疆干旱变化特征分析

以新疆55个国家气象站1961—2015年逐日气温和降水数据,采用季尺度下的标准化降水蒸散指数(SPEI),以国家划分的气象干旱等级为判别标准,分析新疆干旱过程。结果表明,近55年新疆轻旱次数呈西北多东南少的趋势分布;中旱次数呈西北和东北多、南部偏少的趋势;重旱次数呈准噶尔盆地、吐鲁番盆地和塔里木盆地东部干旱次数偏高,其余地区较低的分布趋势;特旱次数呈南多北少的分布趋势。近55年新疆干旱影响范围及干旱强度极差较大,且两者呈正相关。农作物平均受灾率与影响范围年际变化具有较高的一致性。通过REOF时空分布将新疆分成3个模态：第一模态呈北疆与南疆相反格局的特征;第二模态高值区位于北疆北部,负值区位于新疆西南部;第三模态表现为新疆东西部呈相反格局的状态。各模态干旱强度随时间变化趋势也不同。     

气象与农业业务化干旱指标的研究与应用现状

分析了国内目前干旱监测业务中使用的气象干旱指标、农业干旱指标和逐日动态干旱指标的构成要素,讨论了各指标揭示的干旱机理及其在各地使用的效果,并提出了干旱指标的研究正朝着多因子综合、能够用于动态监测并与地理信息系统结合的方向发展。     

渭北旱塬西部干旱指标分析及抗旱途径探讨

本文应用哈默尔干旱指数原理,分析了陕西渭北旱原西部地区农田干旱形成条件及发展、结束规律,建立了适合该区应用的气候旱度模式:X_i=Z_i/46.55+0.7248X_i提出了该区农田旱度指数模式:K_z=(P-E_T+S_0-R_0)/160。并探讨了农田抗旱的途径。     

玉米品种耐旱性鉴定及耐旱指标筛选*

 对云南省区域试验中表现优良的33个玉米杂交种在水分控制条件下进行耐旱性鉴定,筛选高产耐旱优良玉米新品种;同时,对干旱和正常水分处理下各性状之间和干旱条件下不同性状与产量之间进行差异和相关分析,研究干旱对玉米主要农艺和产量性状的影响,并筛选若干可用于耐旱鉴定的间接指标。试验筛选出寻单7号,保21-413,云杂3号、金瑞6号、宣黄单5号等一批干旱和正常条件下产量高、且差异小、其它农艺性状优良的耐旱玉米品种;研究表明干旱将显著地引起雌雄间隔期延长、秃尖增长、穗粒重降低、单株生产力下降和单产降低(P＜0.05);干旱处理下穗粒重、籽粒灌浆后期叶片衰老度、单株生产力和耐旱系数与产量呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）相关,可以作为耐旱鉴定的间接指标。     

农作物综合抗旱性指标的评价

阐述了作物综合抗旱性指标的研究进展、各指标应用的局限性。目前评价作物抗旱性的综合指标都仅仅是从产量方面去考察,为此,本着作物产量与品质并重的原则,提出了作物的“综合抗旱指数”(CDI),数学表达式如下:CDI=(DC或DI×100 I)/2。通过对两个水稻品种不同生育时期、不同程度的控水处理,发现长穗期综合抗旱指数最小,因此,长穗期不仅是水稻产量的水分敏感期,也是品质的水分敏感期。     

PEG模拟干旱胁迫下4种苔藓植物的生理指标变化及其耐旱性评价

以4种常见苔藓植物（狭叶小羽藓、尖叶美喙藓、柔叶青藓和鳞叶藓）为试验材料,用15%PEG进行胁迫30 h,再复水24 h的模拟干旱胁迫试验。对干旱胁迫过程中４种植物的叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白、细胞质膜透性、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等生理生化指标进行测定,结合形态观察对４种植物的耐旱性进行评价。结果表明,在干旱胁迫下４种植物的叶绿素、丙二醛含量、细胞质膜透性及3种酶活性随时间增加呈现下降趋势,脯氨酸含量表现为上升到缓慢上升的过程,可溶性蛋白含量除柔叶青藓以外的3种苔藓都呈现先上升后下降的趋势。在复水24 h后。狭叶小羽藓和鳞叶藓的叶绿素含量有明显的上升,但另2种仍有略微下降。且4种苔藓的丙二醛和细胞质膜透性均表现为下降趋势。综合分析表明,狭叶小羽藓在各项指标中均显示为耐旱性较强的品种,其次为尖叶美喙藓和鳞叶藓,两者耐旱能力相差不大,柔叶青藓为耐旱性较差的品种。     

渭河流域气象干旱向农业干旱的传播研究

为探究渭河流域不同子流域和土地利用类型的气象、农业干旱传播规律,基于研究区1980—2014年的气象数据,使用标准化降水指数和标准化土壤湿度指数分别表征气象干旱和农业干旱,采用皮尔逊相关系数和de Martonne干燥度指数,评估气象和农业干旱的传播时间和响应关系,并通过游程理论提取气象干旱与农业干旱历时、烈度,同时利用 Copula 函数度量气象干旱到农业干旱的传播阈值和农业干旱风险特征。结果表明:1)渭河干流和泾河流域气象干旱向农业干旱的传播时间为3个月,北洛河流域的干旱传播时间为2个月;2)水热条件变化对干旱传播有一定影响,这种影响沿干燥度梯度呈分段变化;3)不同子流域和土地利用类型的抗旱性不同,其中各子流域的草地及泾河、北洛河流域的林地干旱传播阈值较小,易发农业干旱;4)各分区气象干旱传播到农业干旱后历时延长、烈度增大,泾河、北洛河流域耕地的扩大作用最强。本研究可为评估不同干旱类型之间的响应关系,构建流域干旱预警系统提供新思路。     

玉米自交系抗旱性评价指标体系的建立

 【目的】筛选玉米不同时期抗旱鉴定指标,建立玉米抗旱性评价体系。【方法】室内运用PEG（6000）胁迫处理,研究了种子吸水速率等7个指标与玉米抗旱性的关系;大棚内通过水分胁迫,研究了叶片相对含水量等24个指标与玉米抗旱性的关系。【结果】通过简单相关分析筛选出15% PEG溶液处理GDRI、相对发芽势,20% PEG溶液处理GDRI、相对发芽势及胁迫后苗期叶片水势、抽雄吐丝期叶片保水力、行粒数、单轴重、百粒重和对照相对值9个与抗旱系数或抗旱指数相关显著的指标。通过逐步回归分析筛选出5个指标：20% PEG溶液处理相对发芽势和胁迫后苗期叶片水势、抽雄吐丝期叶片保水力、行粒数、百粒重和对照相对值。根据逐步回归筛选出的指标和偏相关系数,建立了不同时期的抗旱评价（D值）方程和评价体系。【结论】20% PEG溶液处理相对发芽势和胁迫后苗期叶片水势、抽雄吐丝期叶片保水力、行粒数和百粒重和对照相对值可作为玉米抗旱性鉴定指标,利用这些指标建立的评价（D值）方程可对玉米抗旱性进行较好的评价。     

三种不同干旱动态监测指数在陕西省的适用性研究

运用陕西省96个站1981—2012年近32年的逐日气温、降水、风速、相对湿度等资料,分别计算出各站逐日(向前滚动30天)的三种干旱动态监测指数：降水距平百分率(P_a)、相对湿润干旱指数(MI)、标准化降水指数(SPI),并将陕西省按地域由北至南分为陕北、关中、陕南,按季节分为春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)、冬(12—2月),分别统计出不同干旱动态监测指数对应的干旱发生的频率并与历史记载中实际干旱情况进行比对,对三种干旱动态监测指数在陕西省的适用性进行分析。结果表明：夏季MI指数得到的干旱频率最高,P_a指数最低,冬季MI指数得到的干旱频率最低,P_a指数最高; 在春、冬季节P_a指数的适用性较好,在夏、秋季节MI指数的适用性较好; 陕西省夏季容易发生局地强降水,而在秋、冬季容易出现长时间的无降水,导致SPI指数在夏、秋、冬季节的适用性不太好。     

鸭茅种质资源苗期抗旱指标筛选及抗旱评价

为筛选鸭茅苗期抗旱性指标,以7份不同来源鸭茅（Dactylisglomerata）种质为供试材料,设置适宜水分、轻度和重度干旱胁迫3个处理,于处理30 d后测定叶片的相对含水量、相对电导率、抗氧化酶活性等生理生化指标,采用抗旱性度量值、综合抗旱系数、加权抗旱系数并结合主成分分析、隶属函数分析、灰色关联分析等多种方法对鸭茅进行抗旱性综合评价及抗旱指标的筛选。结果表明,随干旱胁迫的加剧,鸭茅叶片的相对含水量及叶绿素含量逐渐降低,相对电导率逐渐升高,渗透调节物质和丙二醛含量逐渐升高,抗氧化酶活性总体呈上升趋势。综合指标评价表明,叶片的相对含水量在轻度和重度干旱胁迫下均为敏感指标;而叶绿素含量及丙二醛含量在轻度干旱下为抗旱性敏感指标;除叶片相对含水量外,可溶性蛋白含量和可溶性糖含量在重度干旱胁迫下变化较大。综上所述,在进行抗旱性鉴定时,应用综合评价方法才能得出准确结论。对不同鸭茅种质进行比较,来自新疆的野生鸭茅在不同干旱胁迫下均表现出较强的抗旱性,具有极大的发掘潜力。     

盘锦作物生长季气象干旱特征分析

引入相对湿润度指数的概念,以20世纪70年代以来气象观测资料为基础,定义M≤-0．40为气象干旱发生的标准,分析了近39年来盘锦地区作物生长季各月的相对湿润度指数的变化趋势和气象干旱发生的频次等特征,并进一步探究了造成该趋势的原因,旨在为当地农业抗旱提供参考。