基于SDI的石羊河流域中游水文干旱特征研究

本文利用石羊河流域中游3条河流的3个水文代表站1961—2017年逐月实测的流量数据,采用标准化流量指数、游程理论来获得干旱事件的特征指标,研究了石羊河流域水文干旱历时、烈度、强度及水文干旱时序和频率演变特征。结果表明:近57年石羊河流域干旱历时、干旱烈度和干旱强度的变化不是很一致,石羊河流域中游干旱历时20世纪70年代最长,20世纪60年代最短;干旱烈度和强度都是20世纪90年代最强,最弱出现在20世纪80年代;从干旱时序分析,石羊河流域中游年SDI变化总体上表现为在波动中呈增加趋势,但增加幅度很小;从干旱频率分析,石羊河流域中游水文干旱发生的概率很高,年水文干旱发生的频率高于四季水文干旱发生的频率,四季水文干旱发生频率最高的是夏季。     

石羊河流域气候变化特征及干旱变化趋势分析

本文以1961—2015年石羊河流域的武威和民勤气象站气温和降水气象数据为基础,利用线型趋势分析法和距平值法分析了河西走廊石羊河流域气候的年际变化和季节变化特征,用气候干旱指数综合分析了该流域不同地区不同年代干旱情况。结果表明,近55年来,石羊河流域年均气温总体呈上升趋势,其中20世纪90年代至21世纪初气温升高幅度较大。降水总体也呈相对增多趋势,但存在较大的年际变化和丰枯交替现象。同时,石羊河流域气候干旱指数也趋于增大。气候越来越干旱,而民勤的干旱化趋势会更加明显。     

沙颍河流域季节性干旱的时空分布特征

干旱是沙颍河流域最严重的自然灾害之一。选取该流域1961—2010年的月降水和月平均气温资料,计算3个月尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),采用Mann-Kendall法和Morlet小波分析探讨其季节干旱特征。结果表明,近50 a来沙颍河流域春秋季干旱发生频率较高,干旱有加强趋势,且秋季干旱变化趋势显著,夏冬季干旱发生频率较低,干旱有减弱趋势。流域季节性干旱的空间分布差异较大。四季SPEI序列分别存在8、8、17、20 a的第一主周期特征。研究结果可为沙颍河流域防灾减灾提供参考依据。     

基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划

利用石羊河流域区1960—2011年气候要素资料,分析了石羊河流域干旱灾害空间分布、年际和年代际变化特征;结合致灾因子的危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体的暴露度和防灾减灾能力评价等指标进行基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划。结果表明：1960—2011年,石羊河流域春旱发生频率在21.2%～67.3%之间。春季特旱发生频率下游区域大于中上游区域。初夏干旱发生频率在13.5%～61.5%之间。初夏特旱发生频率下游区域也大于中上游区域。伏旱发生频率在21.2%～86.5%之间。伏期特旱发生频率下游区域亦大于中上游区域。石羊河流域干旱综合风险高风险区为民勤县和金川区大部、凉州区中北部、永昌县东部,位于石羊河流域的中下游区域。就各县区而言,干旱灾害综合风险最大的区域为石羊河下游的民勤县,金川区次之,天祝县风险低。     

基于贝叶斯框架下copula函数的干旱特征分析

以汾河流域为研究对象,基于SPI采用游处理论提取干旱特征,采用copula函数模拟干旱特征.结果表明:参数值为2.05的Gumbel copula为模拟汾河流域干旱历时和干旱烈度相依结构的最优copula函数;通过比较拟合效果,MCMC模拟参数估计的精度明显优于常用的局部优化方法;汾河流域秋冬季干旱频繁,年际变化呈现旱涝交替趋势,在研究期(1960—2010年)内共发生54次干旱事件,其中最严重的干旱事件重现期为90年一遇,该研究可为汾河流域的干旱预警机制提供参考.     

基于EOF的渭河流域干旱时空分布特征研究

【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。     

干旱指标及等级划分方法研究

对国内外干旱指标和等级划分方法进行了对比分析,探讨了常用干旱指标的计算原理、功能、适用范围及优缺点,并结合大凌河流域的实际情况,提出了适用于该流域的干旱指标划分体系,最后利用历年干旱资料,对干旱划分等级进行了验证。     

1965—2015年海河流域干旱时空变化特征分析

基于海河流域1965—2015年月降水和气温数据,利用标准化降水蒸发指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）、Mann-Kendall检验和经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)分析等方法,分析海河流域干旱时空特征。结果表明：1）就时间变化来看,年、春、夏季SPEI序列呈干旱化趋势,秋季呈湿润化趋势,仅夏季干旱变化通过了0.05显著性检验。年、季干旱发生频率表明春旱显著,各年代干旱站次比表明近51年来干旱范围有所增加。2）就空间变化来看,中等干旱在年、夏季集中于永定河系的东部、大清河系及北三河系,春、秋季集中于滦河河系、大清河系及漳卫河系的西部;轻度干旱在年、春、夏季集中于滦河河系、北三河系、大清河系,秋季集中于永定河系、子牙河系及漳卫河系。年、春、夏季在流域范围内呈干旱化趋势,秋季在永定河系、大清河系、北三河系及滦河河系呈湿润化趋势。3）就空间模态来看,近51年来海河流域第一模态的年、季主要时空分布型为全流域一致型,第二模态的年、夏、秋季主要时空分布型为南部—北部反向分布型,春季呈西北部—东南部反向分布型。     

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。     

石羊河流域干旱特征及预测方法探讨

为了揭示石羊河流域干旱灾害的分布特征并对其预测预报方法进行探讨,利用该流域的降水、干旱灾害和灾情等资料,分析了旱灾分布特征。结果表明:流域内旱灾频率呈现从上游天祝到下游民勤(高海拔到低海拔)逐渐增多趋势,不论春旱、夏旱、伏旱,特重旱发生频率均是民勤最高,古浪最低,最大频次是最小频率的4~5倍;上、中、下游干旱周期分别为1~2 a、1 a左右、不足1 a,重旱以上周期分别为2~4 a、2~4 a、1~3 a;干旱年代际特征不显著,呈波浪式变化;流域内(除凉州)干旱灾害造成的直接经济损失最严重,抛开社会经济发展和物价变化,干旱灾害经济损失呈逐年下降趋势;利用ENSO事件信号对干旱趋势进行初预测,同时结合干旱预测模式,综合得出次年干旱预报结论,通过评分检验,效果良好,基本满足业务应用。     

密花莲翘和矮溲疏耐旱性差异比较

采用盆栽试验法,研究干旱胁迫处理对密花莲翘(Forsythia europaea‘Fiesta’)和矮溲疏(Deatzia‘hybrida Boule')生长及生理特性的影响。对新梢生长量、叶片中丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等指标进行了测定分析。结果表明:干旱胁迫下,两种植物的新梢生长量均减小,密花莲翘的新梢相对生长量高于矮溲疏;随干旱胁迫程度的加重,两种植物叶片中的MDA含量逐渐上升,SOD活性则逐渐下降,POD活性呈先上升后下降的趋势,且均表现为矮溲疏的变化幅度大于密花莲翘。综合各项指标及田间表现认为,密花莲翘的耐旱性较矮溲疏强。     

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.     

沼液抗旱剂重金属安全性分析及对大豆叶片Tr和RWC的影响

[目的]研究沼液抗旱剂的重金属安全性及对大豆抗旱性的影响.[方法]以东农52大豆为材料,通过盆栽试验,研究正常养分环境条件下,不同土壤水分条件下,大豆开花期喷施不同稀释倍数的自研制沼液抗旱剂对大豆Tr和RWC的影响.[结果]牛粪为原料实验室发酵沼液重金属含量相对较低,可直接应用于农业;在土壤水分含量为25.4％时（田间持水量的65％）,沼液抗旱剂不同稀释倍数处理增加大豆开花期叶片RWC分别为8.54％和8.39％;在土壤水分含量为19.5％（田间持水量的50％）时,与喷施清水对照处理相比,不同施用浓度沼液抗旱剂均能增加大豆RWC,增加幅度最大为17.16％;不同水分条件下,各处理均能降低大豆叶片的蒸腾速率,其中T1和T2效果最佳.[结论]该研究可为探讨沼液抗旱剂在干旱环境下对大豆生长代谢效果提供理论依据.     

3种滨水花卉植物的水分适应性研究

为选择适宜滨岸区域水旱交替生境条件的植物,研究了干旱和水涝对3种滨水花卉植物千屈菜、黄菖蒲、毛茛生长的影响。结果表明,黄菖蒲对水分的适应范围最宽,既喜水湿又耐干旱;千屈菜更喜欢水湿环境;毛茛不耐干旱。在园林中应用时,临水种植千屈菜更有利于其生长,毛茛不宜种植在距水较远的地段,而黄菖蒲可以种植在浅水到岸坡较广阔的范围内。     

水分胁迫对果树生理的影响

综述了水分胁迫对果树生理影响的研究进展,并对果树在水分胁迫下叶片和根系等形态结构以及气孔反应、光合作用、呼吸作用、水势变化和渗透调节等生理指标的变化以及果树内在抗旱机制做了全面的阐述。     

干旱胁迫下香蕉幼苗光合生理特性变化

测定3品种香蕉幼苗在不同干旱胁迫下叶片色彩值、叶绿素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标的变化。结果表明：3品种香蕉幼苗3个胁迫处理1 d后的L值、a值和b值与0 d相比均有所下降;巴西蕉和帝王蕉叶绿素含量轻度和中度胁迫时分别比对照显著降低14.9%和30.4%、29.7%和45.3%,重度胁迫分别比对照高12.8%和2.3%,而粉蕉叶绿素含量3个胁迫处理均显著低于对照;3种香蕉幼苗叶片色彩值与叶绿素含量不呈简单线性关系;随着胁迫程度的增加3品种香蕉幼苗的Pn、Tr和Gs均呈显著下降趋势,其中巴西蕉Pn降幅较大,分别降低80.1%、83.4%和92.4%,而3个品种Ci均显著高于对照。得出3个香蕉品种抗旱性顺序为粉蕉〉帝王蕉〉巴西蕉。     

干旱形势下农业院校科技服务实践及建议

2010年春,云南遭遇百年一遇的全省性特大旱灾,给全省城乡各族群众生产、生活带来了严重影响,对工、农业生产造成极大威胁。本文以干旱形势下地方农业院校科技服务实践及建议为题,针对云南冬春干旱频繁发生的特点,阐述了农业院校开展科技服务的主要途径和做法,提出了应发挥农业高校的人才、技术和资源优势,开展主要粮食作物耐旱品种筛选与选育、抗旱栽培关键技术集成创新、生物多样性间套作种植技术的示范推广等对策与建议。     

呼和浩特市50年干旱变化趋势

以内蒙古呼和浩特市50年（1959-2008年）降水资料为基础,以降水量距平百分率气象干旱标准为依据,运用线性分析法,研究呼和浩特市干旱的变化趋势,发现呼和浩特市干旱存在以下特征：（1）呼和浩特市降水变率大,干旱发生频率高达44.3%,且每年都有阶段性干旱发生。呼和浩特市市区、土默特左旗月、季、年干旱发生频率高于其他地区。（2）冬季干旱发生频率最高,其次是春季。（3）干旱年际变化大,20世纪60年代中期前干旱强度最大,80-90年代中后期降水变率相对较小,为持续少雨期,90年代中期以后呼和浩特市市区、土默特左旗、武川县、和林格尔县降水波动频繁,出现连旱年份,但其强度弱于60年代。     

耐旱花生品种筛选试验

[目的]开展耐旱花生品种筛选试验,以筛选优质高产耐旱花生新品种,为其在临沂丘陵薄地花生种植区推广提供依据.[方法]参试花生品种共8个,分别为花育36号、开农49、山花9号、豫花9719、花育22、山花11号、临花5号、临花6号,以花育25为对照.[结果]参试品种中山花9号和花育36号表现较好.其中,山花9号生育期比对照晚1d,株高最矮,分枝数、结果枝数最少,饱果率最高,出米率也最高,子仁产量为3 457.5 kg/hm2,比对照增产10.6％,居第1位,抗旱性强,抗涝性中等,综合抗性好;花育36号生育期与对照相同,株高比较低,分枝数、结果枝数和对照差不多,子仁产量为3 295.5 kg/hm2,比对照增产5.4％,居第2位,抗旱性、抗涝性中等,综合表现好.[结论]山花9号、花育36号综合性状良好,生育期适宜,可作为临沂丘陵薄地花生种植区域耐旱品种进行推广种植.     

黄淮海地区旱情遥感监测实践

以我国黄淮海冬小麦主产区为研究地点,以EOS-MODIS数据为主要数据源,针对不同作物生长时期,采用植被供水指数与土壤热惯量两种方法,结合地面观测数据建立以土壤水分为基础的旱情遥感监测指标体系,并对2006-2007年度冬小麦生育期的旱情进行了监测,结果表明,遥感旱情变化趋势与地面监测结果较为一致,进一步说明了植被供水指数与热惯量方法在区域旱情遥感监测中的潜力.