咸阳地区参考蒸散量变化特征及敏感性分析

为了研究咸阳地区作物参考蒸散量变化特征及其影响因素,利用1981—2012年咸阳地区的气象资料,根据Penman-Monteith公式计算参考蒸散量(ET_0),分析咸阳地区的ET_0及主要气象因子的变化趋势,并通过响应曲线和敏感矩阵分析咸阳地区ET_0对气温、日照时数、风速、相对湿度等的敏感性。结果表明:(1)咸阳地区年平均日ET_0整体上处于基本稳定状态,在以2.37 mm/d为平均值、±0.3 mm/d的范围内波动;(2)咸阳地区的年平均气温、最高气温及最低气温均呈显著增长趋势,平均风速与平均相对湿度呈下降趋势;(3)咸阳地区多年日平均参考蒸散量年际变化以及四季变化趋势不明显;(4)气温、日照时数、平均风速的变化与日ET_0呈正比关系,而平均气压和平均相对湿度与日ET_0呈显著负相关,并且平均相对湿度对日ET_0的影响最为明显。该结果对确定咸阳地区的作物需水量有重要指导意义。     

基于Penman-Monteith法的黑河流域玉米农田蒸散特征研究

为研究黑河流域玉米农田蒸散(ET)特征,以黑河中游农田生态水文试验站气象观测资料为基础,通过彭曼法(P-M)计算得到农田参考蒸散量,与涡度相关系统实测蒸散量对比分析,结果表明,在玉米生长期内,2种方法得到的结果具有良好的线性相关性,彭曼法可以精确的反应农田实际蒸散量。利用彭曼法计算结果分析表明,试验地在玉米生长季,ET日变化呈现早晚低,中午高的变化特征,但受当地气候影响,正午蒸散值有略微的下降,出现具有"蒸散高地"现象的"单峰型"变化曲线;最大日峰值出现在大喇叭口期,为0.39 mm/h,最低日峰值出现在完熟期,为0.19mm/h。ET季节变化动态明显,与农田灌溉、降雨季节分布以及玉米叶面积指数密切相关;太阳辐射、空气温度、空气相对湿度和风速等因子共同影响农田蒸散;5月的蒸散值维持在一个较低的水平,仅占玉米生长季蒸散总量的5.0%,6月蒸散剧烈增加,7月达到最高,8月仍维持在一个高水平,6-8月蒸散量占玉米生长季蒸散总量的82.0%,9月蒸散量急剧下降,仅占玉米生长季蒸散总量的13.0%。     

近49年石家庄地区参考作物蒸散量时空变化特征分析

利用石家庄地区9个气象站1964—2012年的气象数据,运用趋势分析、Mann-Kendall突变检验、经验正交函数等统计方法,以Penman-Monteith公式为基础,研究了该地区参考作物蒸散量月、年的时空变化特征。结果表明：石家庄地区的参考作物蒸散量在2月和3月呈上升趋势,其他月份呈下降趋势。其中,6月下降趋势最大,4月下降趋势最小;在突变检验分析中,5月、6月、8月、10月、11月和年的ETO变化发生了突变且下降趋势明显,上述月ETO时间序列的显著下降时间均出现在1983年之后;该区参考作物蒸散量随着纬度的增加而减少,空间变化表现为一致性,在20世纪80年代后期,石家庄—赵县一线西南进入了下降较快的阶段。该研究可以为石家庄地区节水农业发展和解决地下水供需矛盾提供必要的参考。     

基于大型称重式蒸渗仪研究北疆滴灌麦田蒸散量

基于大型称重式蒸渗仪研究了北疆地区滴灌冬小麦不同时段(生育阶段、日、时)的农田水分蒸散特征,分析了气温、相对湿度、风速等因子对农田水分蒸散的影响及产量和蒸散的关系,旨在为北疆地区滴灌冬小麦的灌溉制度制定提供理论依据。3个灌水处理分别为全生育期灌溉375、600和750 mm。结果表明,在滴灌冬小麦全生育期内日蒸散量为抽穗–乳熟>拔节–抽穗>乳熟–成熟>返青–拔节>播种–越冬>越冬–返青;在一天中,滴灌冬小麦农田水分蒸散主要发生在8:00–20:00,夜间20:00–8:00蒸散量较小且比较稳定,时蒸散量随天气变化而改变。滴灌条件下,冬小麦的棵间蒸发量占农田水分蒸散的25.2%~28.3%。棵间蒸发与土壤含水率和叶面积指数具有良好的二元二次模拟关系,拟合系数为0.98。综合产量和水分利用效率,滴灌冬小麦的蒸散量为600~650 mm。本研究对合理制定滴灌冬小麦的灌溉制度具有重要的参考价值。     

西南地区1960—2013年参考作物蒸散量时空变化特征及成因分析

基于西南地区108个气象站点1960—2013年逐日气温、降水、风速、日照时数、太阳总辐射和相对湿度数据,应用Penman-Monteith模型和ArcGIS反距离加权插值法,分析其参考作物蒸散量时空变化及影响因素。结果表明：近54年来,西南地区参考作物蒸散量在波动中呈降低趋势,其变化倾向率为 -4.509 mm/10 a,其中降低幅度以20世纪90年代最大,距平值为-19.526 mm,增幅却以70年代最显著,为12.744 mm,特别是在20世纪70年代至21世纪初,参考作物蒸散量大幅下降,最低值出现在2000年,为628.264 mm;从季节变化看,春夏季呈降低、秋冬季却有上升的趋势。参考作物蒸散量存在明显的空间差异,表现为：以云贵高原西部为高值中心,向四周递减,且低值区分布面积远大于高值区,高值区位于云南高原和广西丘陵部分地区,低值区分布在四川盆地、贵州高原、松潘高原和滇西北高海拔地区。影响西南地区参考作物蒸散量的因子主要以日照时数、风速和相对湿度为主,但各区所受主控因子却不尽相同。     

水分胁迫下土壤水蒸散模型研究

对水分胁迫下农田土壤水分蒸散模型进行了研究，在水分胁迫下实际蒸散量与潜在蒸散量之间关系为：ＥＴ＝ＫＷ·ＥＴＭ，ＫＷ与根层土壤有效水分含量具有直线相关性。模型中考虑根系分布的影响，能明显提高模型精度。     

辽宁省 1981—2010年潜在蒸散量的变化及生态需水分析

为了能够实时了解辽宁各地区的土壤水分盈亏量,建立辽宁生态需水分析系统,从而科学指导人工增雨作业,利用辽宁省55个站1981-2010年逐日的降水量、风速、气温、气压、相对湿度、日照时数、最低气温、最高气温等气象资料,采用Penman-Monteith模型计算了潜在蒸散量,分析了辽宁地区潜在蒸散量的时空变化趋势和特征。结果表明：近30年来,辽宁省各站点潜在蒸散量的年际变化整体呈下降趋势;四季变化中,夏季潜在蒸散量最大,春季和夏季相差不大或略大于夏季,秋冬季较小;空间分布特征表现为自西向东递减。     

昌吉地区作物生长季潜在蒸散量变化特征及影响因子

本文探究昌吉地区1963—2020年作物生长季蒸散量变化特征,为该地区水资源优化管理、作物合理布局、农业灌溉规划以及水资源开发利用提供依据。根据昌吉地区8个气象站点1963—2020年的气象数据,采用Thornthwaite法、气候倾向法、M-K检验法、小波分析法分析潜在蒸散量的时空变化特征,结合相关分析探讨气候因子对其影响。结果表明：（1）在时间尺度上,昌吉地区作物生长季潜在蒸散量增加趋势显著,变化率为2.3 mm/10 a,多年平均值为876 mm;8个气象站点潜在蒸散量都呈现增加趋势;（2）在空间尺度上,昌吉地区作物生长季内潜在蒸散量由西向东呈递减趋势。整体呈先减少后增加的变化趋势;（3）西部在2009年、中部在1994年、东部在2013年发生突变,昌吉地区突变发生在1997年,中部和昌吉地区突变早于西部和东部;周期变化显示,昌吉地区作物生长季潜在蒸散量有3.7~4.2年变化周期;（4）影响昌吉地区作物生长季潜在蒸散量主要因素是气温,其中最低气温逐年升高导致潜在蒸散量逐年增加的贡献最大,其他气候因子的变化对潜在蒸散量起着削弱作用。     

影响北疆滴灌棉田蒸散量的主要因素探讨

2005年,乌兰乌苏农业气象试验站运用大型蒸渗仪对当前滴灌栽培模式下棉田的蒸散量进行了监测,以寻找影响棉花膜下滴灌蒸散量的主要因素,确定棉花高密度膜下滴灌的最佳灌溉量,并根据棉花生长状况及实际蒸散量,确定其最大耗水时段及耗水量,制定科学的灌溉模式,使棉花膜下滴灌达到优质高产栽培.     

旱作春玉米农田Priestley-Taylor模式参数的变化

Priestley-Taylor(PT)参考作物蒸散(ET₀)估算模式系数(α)的本地化研究,对于确定水资源高效利用的半旱地农业生产措施及精准灌溉具有非常重要的意义。本文以FAO(1998)推荐的Penman-Monteith (PM)参考作物蒸散估算方法为标准,采用涡度相关技术并根据气象数据信息,监测半干旱气候条件下旱作春玉米农田尺度水、热交换传输过程,以分析Priestley-Taylor模式参数α的变化特征并确定其本地化估算参数值。结果表明,年时间尺度变化过程中高海拔半干旱气候条件下根据PT模式推荐系数α=1.26确定的参考作物蒸散量(ET_{0-PT 1.26})估算值,在11月至来年4月份非作物生长季期间平均偏低21.2%,在5月至9月份旱作春玉米生育期内平均高于PM模式的参考作物蒸散量(ET_0-PM)估算值5.5%,研究站点旱作春玉米生长季本地化适宜的PT模式系数α值为1.15±0.06。在季节变化过程中,旱作春玉米农田近正午时刻实际PT模式系数平均值呈单峰型变化趋势,春玉米抽雄抽穗开花期达到高峰,平均值为0.67±0.08,苗期最低,仅为0.26±0.13,全生育期平均值为0.50±0.21。若要在半干旱气候地区根据PT模式准确估算参考作物蒸散量,需进行PT模式参数的本地化研究。     

辽宁西部半干旱区近50年降水趋势及周期变化

为了研究掌握辽西地区的降水趋势演变和周期变化规律,以充分利用降水资源进行抗旱减灾,根据典型代表性气象站逐年降水观测资料,采用数理统计方法、Mann-Kendall非参数相关检验、线性趋势拟合、距平累积和有序聚类分析法,分析辽西年降水和汛期降水的变化特征。结果表明：辽宁西部年降水量、汛期降水量年际间波动较大,近50年存在较明显的逐渐减少趋势。其中,年降水气候倾向率为-10.073 mm/10 a,趋势减少50.2 mm;气候倾向率-17.388 mm/10 a,趋势减少86.9 mm。年降水存在7年、20年周期;汛期降水存在8年、15~17年、20~22年周期。年降水突变点在1980年,突变前后年降水量下降9.4%;汛期降水突变点在1981年,突变前后降水量下降13.1%。辽宁西部降水逐渐减少,加剧了农业干旱,严重影响了地方农业经济的发展。     

作物生长季地表及耕作层地温的变化特征

为了研究辽西山区小流域地表及耕作层温度变化状态,从气候角度出发,运用气候倾向率等分析方法,分析了建平丘陵山区1959—2012年作物生长季地表温度、耕层温度变化趋势和特征。结果表明：建平的南、北部地表、耕层温度因地域性相差2.2℃,4—10月地表、耕层温度呈明显增加趋势,南部气候倾向率分别为0.288℃/10 a和0.248℃/10 a;北部气候倾向率分别为0.309℃/10 a和0.312℃/10 a。异常高温年出现在20世纪90年代之后,而异常低温年则出现在20世纪80年代之前。南部地表、耕层温度升高过渡区间在1981—1993年,1994年突变;北部过渡区间在1981—1996年,1997年突变。研究结果对辽西山地小流域治理,气候资源利用开发,合理安排农业生产提供参考。     

1981-2016年庆阳市地表湿润状况时空变化特征分析

根据甘肃省庆阳市8个气象站1981-2016年降水量、温度、日照等观测资料,利用改进后的Thornthwaite公式计算潜在蒸散量,从而得出庆阳市地表湿润指数,并利用地表湿润指数对庆阳市地表湿润状况的时空变化特征进行分析,得出：近36年庆阳市干湿状况的总体特征与各个时间段的空间分布特征均为北干南湿,湿润度从西北向东南递增;平均地表湿润指数随年代变化具有波动减小的趋势,其变化倾向率为0.05/10a,表示庆阳市具有越来越干的趋势;80年代为最湿润时期,该时期庆阳市整体湿润水平较高,90年代最干,各地地表湿润指数均低于30年平均值,2000年以后庆阳市略变湿润,但干湿分布呈现出两极化的特征,西北部与东南部干湿差异增大;降水量与潜在蒸散量随时间变化呈现出相反的特征,降水量随时间递增而减小,而潜在蒸散量随时间递增而增大;地表湿润指数与降水量和潜在蒸散量有极强的相关性,其次是日照,与气温相关性最弱。     

1980-2009年藏西北地区水分盈亏量的变化特征

为了解藏西北地区气候干湿状况,采用研究区近30年来的气象观测资料和彭曼公式,分析了藏西北气候水分盈亏量的时空分布特征和变化趋势。结果表明：藏西北地区水分盈亏量总体表现为水分亏缺的分布特征,无论年水分亏缺量,还是季节水分亏缺量,其分布均由西向东逐渐减少;近30年来藏西北地区年和不同季节水分亏缺量基本呈减少趋势,表明水分亏缺有缓和的趋势;夏季水分亏缺量减幅最大,春季次之,秋季减幅最小;年、夏季和冬季水分盈亏量存在显著突变规律;水分盈亏量与平均气温、平均风速、日照时数基本呈负相关,与相对湿度、降水量呈正相关;降水量增加,日照时数、风速减少可能是导致水分亏缺量减少的主要气象因子。     

福建省地表湿润指数的时空分布特征

笔者利用1971-2004年福建省66个气象站各月平均气温、降水量、风速、气压和相对湿度资料,计算出潜在蒸散量和湿润指数,分析其时空分布特征,并对其变化原因进行探讨。结果表明：过去34年间,福建省湿润指数总体上略有增加,其中在1991-2000年期间最高为2.73,而在2001-2004年期间最低为2.22;福建省湿润指数在空间分布上表现为由东南部沿海向西北部地区逐渐湿润的空间变化趋势;福建省湿润指数变化主要受降水量和潜在蒸散量的影响,日照时数和相对湿度通过对潜在蒸散量的影响,进而都与湿润指数显著相关。通过对福建省地表湿润状况的演变规律及其区域特征的研究,为科学预测福建省未来地表湿润状况提供重要的科学依据。     

近56年来青海高原干湿变化与植被变化关系研究

基于1961～2016年56个青海省气象观测台站数据及MODIS数据,讨论了青海省近56年来季、年的时空变化特征,结果表明：①近56 a来,青海高原多年平均地表湿润指数为0.42,湿润指数总体呈略微增加趋势,变化倾向率为0.002/10a。显著偏旱段1961～1980年、1990～2002年,显著偏涝段1981～1989年、2003～2012年。②1961～1985年柴达木盆地总体偏干,1985年～2001年,前期偏湿,中后期偏干明显,自2002年以来暖湿化趋势明显;1961～2002年期间环青海湖地区总体以偏干为主,中后期干湿交替,自2003年以来,偏湿趋势明显。东部农业区干湿交替明显,负值出现32年,正值出现24年;1961～1983年青南牧区偏干现象明显,2002年后偏湿趋势明显。③近56年来青海省春季主要以偏湿为主,偏湿年份29年,偏干年份为27年,夏季总体呈现偏干趋势,32年偏干,24年偏湿,秋季干湿交替频繁,冬季总体呈微弱的偏干趋势。 ④从青海省干湿的空间变化来看,60～70年代,青南牧区南部、德令哈、天峻、祁连、乌兰等地干旱趋势明显,东部农业区湿润趋势明显。80年代,柴达木盆地、东部农业区及治多、格尔木代管偏旱趋势明显,青南牧区南部少数地区湿润趋势明显。90年代来看,青南牧区中部及湟中、乐都、民和偏湿,而环青海湖地区、青南牧区东部及格尔木代管等地偏旱趋势明显。00年代以来,全省大部呈明显的偏湿趋势。⑤基于2000年、2015年青海省植被指数,21世纪以来青海省植被指数柴达木盆地、东部农业区、青海湖南岸及黄河的源头增加明显,与青海省干湿变化的格局有很好的响应。     

中国及东北三省30年大豆种植面积、总产、单产变化分析

探讨各阶段大豆种植面积、总产、单产的变化,为大豆生产、科研工作提供参考,将1981—2010期间全国及东北三省每年大豆种植面积、总产、单产,划分为3个年度阶段,然后利用完全随机的方法统计分析。结果表明,随着年度阶段的递增,全国和黑龙江的大豆种植面积、总产都在增加,特别是近10年比上个10年增加都极显著;虽然1991—2000年全国和黑龙江大豆平均单产都比1981—1900年极显著增产分别达25.16%和24.54%;而与1991—2000年大豆平均单产相比,2001—2010年全国仅增加1.71%,黑龙江减产5.75%。与1981—1990年相比,吉林省和辽宁省近20年来的大豆种植面积在显著或极显著的减少,但大豆单产有明显的提高;2001—2010年吉林省和辽宁省大豆单产比1991—2000年分别极显著增加26.96%和35.21%,1991—2000年吉林省大豆单产比1981—1990年大豆单产显著增加20.85%,辽宁省此期间单产增加18.54%。近10年来黑龙江省大豆平均单产减产的主要原因是大豆重迎茬所致,吉林省和辽宁省大豆平均单产各年分阶段都在显著或极显著提高的结果也佐证了这一点;所以,生产上合理的作物轮作制是大豆单产可持续提高的重要基础。     

气象因子对辽西地区玉米产量的影响分析

为了掌握在各生育期内影响辽西地区玉米产量的气象因子,以便更加有针对性地开展农业气象服务工作。应用辽宁省西部地区1981—2010年30年6个农业气象观测站玉米主要发育期资料和相应台站气象因子观测资料,结合玉米单产历年资料,利用相关分析等统计方法分析各生育期内日平均气温、最低气温、最高气温、降水量、日照时数等气象因子与玉米单产的关系。结果表明：（1）辽西6个地区30年气象产量的变化特征具有高度相似性,且影响6个测站玉米生长发育的气象因子波动表现的极具区域性;（2）气象因子对辽西地区玉米产量变化构成影响的主要发育阶段为拔节-抽雄期,该阶段内平均气温、最高气温及日照时数与产量呈显著负相关关系;（3）辽西6个地区拔节-抽雄期最高气温大于30~ 31℃及降水量小于10 mm出现日数与产量呈显著负相关关系。