基于动态干旱指数的区域干旱识别系统研究

利用历年逐日降水量、蒸发量等资料,引用一种动态干旱指数,通过比较干旱指数计算值和干旱等级判别标准来判别干旱的发展;然后,基于动态干旱指数,运用VC＋＋计算机编程语言和Access数据库开发了一套安徽省江淮分水岭地区动态干旱识别系统。这对该地区干旱预测与预警具有重要的指导作用和应用价值。     

空气和土壤干旱对不同杨树种类无性系生长及光合的影响

对杨树无性系Ｉ－２１４（Ｐｏｐｕｌｕｓｅｕｒａｍｅｒｉｃａｎａｃｖ，‘Ｉ－２１４’）、健杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ×ｅｕｒａｍｅｒｉｃａｎａＧｕｉｎｉｒｃｖ．ｒｏｂｕｓｔａ）、中东杨（Ｐ．ｂｅｒｏｌｉｎｅｎｓｉｓ）和群众杨（Ｐ．‘ｐｏｐｕｌａｒｉｓ３５－４４’）１年生插条苗进行盆栽试验，发现它们对空气和土壤干旱的耐性存在很大差异，其中Ｂｅｒｏｌｉｎｅｎｓｉｓ对空气干旱的耐性最强，对土壤水湿的耐性最弱；Ｉｔａｌｉｃａ和Ｒｏｂｕｓｔａ对土壤干旱反应敏感，当田间持水量（ＦＦＣ）降至４０％时，净光合速率（Ｐｎ）已显著降低，严重干旱（３０％ＦＦＣ）时，苗木下部１／４叶片脱落，同时，上部叶面积生长受到很大抑制；Ｂｅｒｏｌｉｎｅｎｓｉｓ和Ｐｏｐｕｌａｒｉｓ虽在干旱初期Ｐｎ下降显著，但７ｄ后Ｐｎ不同程度回升，并且受旱期间叶面积生长受到的影响较小，即显示出对土壤干旱的耐性，因此，杨树无性系对土壤干旱耐性依次为Ｐｏｐｕｌａｒｉｓ＞Ｂｅｒｏｉｉｎｅｎｓｉｓ＞Ｒｏｂｕｓｔａ＞Ｉｔａｌｉｃａ。     

干旱胁迫对花生光合色素含量、叶绿素荧光参数及根系活力的影响

为研究花生幼苗对干旱胁迫的响应机制，以商花5号为试验材料，采用盆栽的方式研究不同强度的干旱胁迫（土壤相对含水量75%、55%、40%、25%）对花生幼苗光合色素含量、叶绿素荧光参数及根系活力的影响。结果表明：在轻度干旱（土壤相对含水量55%）胁迫下，花生幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量均与对照适宜墒情（土壤相对含水量75%）差异不显著（P>0.05），但在中度干旱（土壤相对含水量40%）和重度干旱（土壤相对含水量25%）胁迫下上述指标均显著降低。随着干旱胁迫强度的增加，花生叶片初始荧光（Fo）呈现逐渐升高的变化趋势，而最大荧光（Fm）、最大光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）呈现逐渐降低的变化规律。轻度干旱胁迫对花生幼苗根系活力影响不显著（P>0.05），而中度和重度干旱胁迫能够显著降低花生幼苗根系活力（P<0.05）。     

干旱胁迫对油茶幼生苗生长的影响

植物生长指标与干旱胁迫强度的定量关系是评估植物适应干旱能力的重要科学依据。本实验是在温室试验条件下，以盆栽油茶幼生苗为试材，设置4 个水平土壤含水量处理，分别设置持水量（FC）80 % ，60 %，40 %和20 % ，研究了不同强度的干旱胁迫梯度上可溶性糖含量的特点，并测定苗高、苗粗的变化。     

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。     

内蒙古武川旱农试验区马铃薯干旱监测系统的研究

根据１９９３－１９９５年的试验资料及应用有关的气象资料，提出了降水量及土壤不不分的干旱指标，采用农田水量平衡方法建立了农田土壤水分动态预报模型，通过检验，对０－１００ｃｍ深土壤水分邓相对误差为±５．７％，提出了干旱预报方法，在以 上工作的基础上，建立了一个针对内蒙古旱农试区马铃的干旱监测系统。     

基于VSWI的重庆市农业干旱评价研究

利用植被供水指数法,采用土壤实测含水量数据、地表温度和归一化植被指数数据对重庆市2006年特大干旱的时间和空间变化进行评价研究,结果表明：干旱分为3个阶段,其中旱情发生初期（6月26～7月11日）有6．27％和1．21％面积的区域分别处于轻旱和中旱状况,没有重旱的情形;干旱中期（8月13～8月28日）轻旱、中旱和重旱的比例分别为44．80％、13．65％和26．79％;干旱解除期（8月29～9月13日）83．07％的土壤含水量恢复了正常,仅有15．34％处于轻旱,0．88％处于中旱,0．10％处于重旱。空间分布上,在干旱发生的初期,东南部受旱最严重,有20％的区域面积受旱;到干旱中期,旱情向西部发展,西北部受旱最严重,受旱面积高达98％,其次是西南部,其受旱面积达95％;在旱情解除期,东南部和东北部恢复得最快。     

黔东南州剑河县秋季干旱指标分析

为寻求适合乡镇干旱等级评价的指标,提高乡镇一般气象站为农业服务的水平,同时为黔东南州剑河县气候预测和干旱现象的研究提供参考,利用2007—2016年剑河新搬迁国家一般气象站逐日降水、蒸发记载数据,2016年9—10月乡镇区域自动站降水资料、暴雨山洪水位站水位资料及革东土壤水分站记载数据,计算降水距平百分率(Pa)、K指数、土壤相对湿度指数,并将计算结果与实况干旱资料进行对比分析。结果表明:Pa指标对乡镇干旱等级的评估时有偏重或偏轻的情况,K指数判定乡镇的旱情评估会偏重,使乡镇干旱评定的等级偏大1~2级,对乡镇干旱的评估不适合;土壤相对湿度指标判定农业气象干旱等级较符合实际,能反映土壤水分站址干旱的入旱日、旱情解除及干旱等级情况;暴雨山洪水位的变化趋势对干旱也有指示作用,特别是干旱的解除情况。     

2013年铜仁市夏季气象干旱特征及影响分析

应用常规观测资料、地面加密自动站资料、土壤墒情自动站监测资料等,对2013年6～8月铜仁市出现的特大气象干旱灾害的特点、成因进行分析,对干旱灾害进行分析评估.结果表明,2013年夏季及伏旱总的特点：降水严重偏少;气温异常偏高,高温天气持续时间长,范围广,强度大;气象干旱出现时间早,发展迅速,持续时间长;气象干旱程度重,范围广;造成的灾害重,影响范围广.此次高温干旱给工农业生产和人民群众的生活造成严重影响.     

陇东地区主要农作物干旱灾损动态评估

[目的]为陇东地区旱灾动态监测及灾损评估提供依据。[方法]利用陇东冬小麦、春玉米的产量资料及其相应的生育期、土壤含水量和气象资料,计算作物的因旱减产率,分析不同时期水分亏缺率与作物因旱减产率之间的关系,并建立主要农作物的干旱灾损动态评估模型。[结果]冬小麦各类模型的误差值均小于春玉米,冬小麦累乘模型效果好于累加模型和简化模型,而春玉米累乘模型效果明显差于累加模型和简化模型,因此实际应用中要通过比较,因地制宜,选用适合的模型进行监测和评估。[结论]应用干旱灾损动态评估模型可及时了解陇东地区干旱对主要农作物产量影响的动态变化。     

基于NDVI-Albedo特征空间的陕西省干旱与荒漠化遥感监测

旱情与荒漠化遥感监测有助于了解时空分布特征并及时采取相应措施。以2000-2016年MODIS NDVI和地表反照度(Albedo)数据为基础,构建NDVI-Albedo特征空间,计算荒漠化差值指数(DDI)和植被条件反照度干旱指数(VCADI),利用气象站点实测10cm土壤湿度数据进行相关性验证,并利用DDI和VCADI分别分析17a间陕西省荒漠化和旱情的时空分布特征和规律;其次,利用一元线性回归和变异系数法分析陕西省荒漠化和旱情的变化趋势和稳定性;最后从降雨量、温度等自然因素和人为因素2个方面分析了陕西省荒漠化和旱情变化的原因。结果表明,DDI与土壤湿度呈正相关关系,相关系数为0.49～0.58,且通过了95%显著性检验;VCADI与土壤湿度呈负相关关系,相关系数为-0.36～-0.48,且通过了90%显著性检验,DDI和VCADI分别可作为土地荒漠化和旱情监测指标;陕西省旱情及荒漠化主要分布在关中东北部、西安市周边以及陕北黄土高原地区,呈现为自南向北逐渐加重的趋势;17a间陕西省旱情及荒漠化均呈逐渐减轻和减弱的趋势,旱情及荒漠化减轻和减弱的比例分别为67.94%、81.93%,主要分布在陕北黄土高原地区;DDI和VCADI变异系数<0.4所占比例分别为98.31%和84.05%,旱情及荒漠化呈较稳定状态,受干扰强度较小;DDI、VCADI分别与年降水量、年平均气温之间呈显著相关性的地区占陕西省面积比例均<20%,表明降水量、平均气温不是影响旱情与荒漠化变化的主导因素。     

重庆市干旱时空分布规律研究

以重庆市34个气象站点1961-2016年的日降水量数据为基础,参照重庆市干旱标准,研究重庆市季节性干旱的干旱频率、干旱持续天数及干旱站次比的时空分布规律.结果表明:①重庆市伏旱频率最高,其次是夏旱、春旱、秋旱和冬旱频率;②重庆市各季节性干旱持续天数高值区多集中于渝西部及渝东北地区,春旱及冬旱持续天数总体呈下降趋势,秋旱持续天数总体呈上升趋势;③重庆市各季节性干旱站次比长期来看无明显的增加或减少变化趋势,但阶段性及周期性变化显著.     

两种干旱指数在重庆极端干旱事件中的应用

利用重庆34个国家站1981-2015年地表湿润度和MCI_GB干旱过程指数序列对比分析重庆极端干旱事件的气候特征,并采用五类格点日数据诊断了重庆近年来极端干旱年旱情集中发生时段的环流特征.结果表明:上世纪60年代以来,地表湿润度所表征的旱情在除重庆西部和主城部分地区变湿外,其余大部地区都为变干趋势,其时间序列存在2～8年的显著周期.而上世纪80年代以来,两种不同干旱指数表征的重庆持续和极端干旱事件分别都存在显著的2～4年和2～8年周期. 1981-2015年期间, MCI_GB极端累计旱情呈"东北部偏重"分布型,地表湿润度则为"长江沿线偏重"分布型,两种干旱标准化指数在重庆东北、西南和东南部地区的累计强度有一些差异;对照重庆干旱地方标准,地表湿润度与其分型更类似,强度也更为接近. 2001年、 2006年和2011年极端干旱特定时段大气环流所表现的前兆信号为:7月开始至结束期间, 500 hPa欧亚中高纬由"负—正—负"转为"负—正"型变压场分布,在中亚中纬度地区均为"南高北低"型气压场分布,均不利于西北路径冷空气南下影响我国西南地区;综合整月OLR场、 Walker环流和水汽场来看,重庆地区对流活动偏弱,仅为-15～0 w/m~2,垂直高低层以700 hPa为界,水平南北方向上以长江为界,气流升降运动呈反向分布,加之水汽输送不充分、整层水汽辐合较弱,这都不利于降水的持续发生,易造成干旱事件的集中发生和后续维持.     

基于SPEI的陕北黄土丘陵区干旱特征及影响因素分析

为探讨陕北黄土丘陵区干旱特征及其影响因素,借助绥德2000-2014年逐日的气象数据,基于Hargreaves、Thornthwaite和Penman-Monteith蒸散模型及同一套降水资料计算,获得不同时间尺度(月、半年和年)3种标准化降水蒸散指数(SPEI),对比分析上述3种SPEI的差异并选取适宜于陕北黄土丘陵区的SPEI,而后采用SPEI分析干旱特征,并利用通径法分析气象因子对SPEI敏感性。结果表明:1)基于Penman-Monteith蒸散模型的SPEI(SPEI-PM)能够准确反映陕北黄土丘陵区干旱事件,与SPEI-PM相比,基于Hargreaves和Thornthwaite的SPEI值偏低,计算误差为0.26～0.38;2)干旱变化呈现减弱趋势,短时间尺度上(1和6个月)SPEI-PM值变化频繁,长时间尺度上(12、18和24个月)SPEI-PM值变化幅度小且变化周期长;3)在月、半年和年尺度上对SPEI-PM影响程度最大的气象因素分别为气温和相对湿度。     

奉新县耕地经营规模在地形梯度上的分布特征

在奉新县农村土地承包经营权确权调查资料基础上,利用数理统计法和GIS空间分析法,引入地形位指数和分布指数,对奉新县农户的耕地经营规模在不同地形梯度上的分布特征进行了研究。结果显示:1)奉新县全县49 891户农户的平均耕地规模为6.31块/户和0.66 hm~2/户,80%以上的农户为小规模经营。2)农户耕地经营规模受地形因素影响显著,两者呈负相关性关系。3)耕地承包地块数在10块以上或者耕地承包面积在1 hm~2以上的农户,其耕地的分布指数都在地形位指数等级1的区域达到最大值,随着地形位指数的增加,主体地位迅速被农户耕地经营规模较小的所取代。4)不同等级的农户耕地承包地块数和承包面积在不同的地形上有着不同的优势分布区间。这些都为新形势下的农村土地工作提供重要参考与借鉴。     

不同土壤水分下杨树的蒸腾变化及抗旱适应性研究

在适宜土壤水分(70θf)、中度干旱(55θf)和严重干旱(40θf)等3种土壤水分条件下研究84K杨树的蒸腾特性及抗旱适应性.结果表明:杨树的蒸腾速率与土壤含水量密切相关,其总耗水量、总生物量的大小均为适宜土壤水分＞中度干旱＞严重干旱,总WUE在中度干旱下最高,严重干旱下最低;蒸腾速率的日变化是环境因子综合作用的结果,其中大气因子对杨树蒸腾速率的影响主要受土壤水分含量的控制.在干旱条件下杨树的抗旱性与SOD活性及K+含量之间关系不明显,杨树不具备耐旱植物的显著特征;由此建议84K杨树不宜在黄土高原地区大     

河南省不同强度降水变化及对水旱灾害的影响

利用河南省30个站点1957~2005年的逐日降水资料,计算分析了近49年来河南省不同强度降水量和降水日数的变化趋势。结合近49年的旱灾和水灾受灾面积,分析了不同强度降水对水旱灾害的影响。结果表明,近49年来,河南省暴雨日、大雨日存在弱的增加趋势,中雨日和小雨日呈现减少趋势,其中小雨日减少的线性趋势达到了0.01的显著水平。暴雨量、大雨量和中雨量都存在不显著的增加趋势,小雨量则表现显著的减少趋势,其线性趋势达到了0.05的显著水平。干旱和水灾面积都呈增加趋势,其中干旱面积增加的线性趋势通过了0.01水平上的显著性检验。不同强度的降水量和降水日数与干旱、水灾面积之间都显著相关,其中与旱灾关系最显著的是小雨量和小雨日数,而与水灾关系最显著的是暴雨量和暴雨日数。     

土壤干旱下刺槐幼苗蒸腾速率及其与影响因子的关系

采用盆栽试验,对不同土壤水分条件下刺槐幼苗蒸腾速率及其与影响因子的关系进行了初步研究。结果表明,土壤水分对刺槐幼苗蒸腾速率影响显著,且蒸腾速率随土壤水分的减少而呈降低趋势,7~9月份蒸腾速率日均值大小顺序均为正常水分处理>轻度干旱处理>中度干旱处理>严重干旱处理。气孔阻力随土壤水分的减少呈增加趋势,7~9月份气孔阻力日均值大小顺序均为严重干旱处理>中度干旱处理>轻度干旱处理>正常水分处理。通过统计分析和逐步回归,获得了不同土壤水分条件下刺槐幼苗蒸腾速率与其影响因子的最优回归模型,并发现不同土壤水分条件下,刺槐幼苗蒸腾速率均与光照强度和气孔阻力具有显著相关关系,正常水分处理下幼苗蒸腾速率还与气温显著相关。     

不同小麦品种对干旱胁迫的形态生理响应及抗旱性分析

为了探讨不同冬小麦品种对干旱胁迫的生理响应,以矮抗58、郑麦366、开麦21、衡观35、周麦26、西农979,6个河南省主推的小麦品种为试验材料,研究了在返青期充分灌水(1 050 m~3·hm~(-2))、非充分灌水(450m~3·hm~(-2))以及不灌水处理对不同小麦品种形态指标、生理指标、产量以及产量构成要素的影响。结果表明,返青期非充分灌水和不灌水处理都使小麦的叶片相对含水量、株高、叶面积以及干物质积累量显著降低。衡观35、开麦21、西农979和矮抗58在受到干旱胁迫时过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的降幅小于郑麦366和周麦26,丙二醛(MDA)含量的增幅也表现出相同趋势。同时,干旱胁迫使小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重及产量显著下降。在轻度干旱胁迫下,有效穗数和产量降幅较大;在严重干旱胁迫下,穗粒数、千粒重和产量下降的幅度均更明显。干旱胁迫引起的小麦叶片相对含水量、株高、叶面积、干物质积累量、POD活性的降幅和MDA含量的增幅与抗旱系数和抗旱指数呈显著或极显著负相关。6个小麦品种中,衡观35和开麦21抗旱性较强,西农979和矮抗58抗旱性中等,郑麦366和周麦26抗旱性较弱。