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淮河流域夏玉米生育阶段需水量及农业干旱时空特征 总被引：7，自引：0，他引：7
基于淮河流域110个气象站点1961—2015年日尺度气象资料,利用Penman-Monteith (P-M)公式和作物系数法,分析夏玉米各生育阶段需水量时空变化特征,以作物水分亏缺指数(Crop Water Deficit Index, CWDI)为农业干旱评价指标,揭示夏玉米生育期干旱时空演变规律,并利用四大类33种分布函数拟合水分亏缺指数序列,建立最优概率分布模型,估算淮河流域夏玉米各生育阶段干旱发生概率。结果表明:1)近55年来,夏玉米生育期需水量均呈明显下降趋势,空间分布均大致呈现流域中北部较高而西南部和东南部较低的特征;2)夏玉米各生育阶段水分亏缺指数无明显趋势变化,除拔节—抽雄期外,其余生育阶段流域整体上均呈现水分亏缺状态,且流域北部相对于南部水分亏缺严重;3)夏玉米生育期中,播种—出苗期和抽雄—乳熟期干旱发生概率最大,除播种—出苗期特旱发生概率在30%～50%之间,各生育阶段不同等级干旱概率均大致在20%以内。 相似文献
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河北省玉米干旱风险评估及区划方法 总被引：16，自引：0，他引：16
分别以玉米年雨量平均值±0.5倍标准差和平均值±1.5倍标准差界定不同等级的干旱年份,以气象产量减产≥3%界定玉米受灾年份,分析了河北省各市玉米旱年的平均减产率及其空间分布,研究了玉米不同旱灾强度的频率分布规律。提出了玉米干旱灾害风险指数的概念和计算方法,分析了河北省玉米干旱灾害风险指数的区域分布规律,并以旱年平均减产率、干旱灾害风险指数和年降水量等因子为指标,利用地理信息技术将全省玉米区划为干旱灾害高、中、低3种风险区,并探讨了各类风险区不同旱灾年景的平均减产率和防灾减灾措施。 相似文献
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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(ET0-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(ET0-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。 相似文献
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基于作物水分生产函数的冬小麦干旱评估模型 总被引：1，自引：1，他引：0
干旱是影响华北冬小麦生产的主要灾害之一。为定量评估干旱对冬小麦产量的影响,利用作物水分生产函数,建立了河北省冬小麦干旱评估模型。本研究选择河北省冬麦区南宫、河间、霸州等农业气象观测站,基于3站1991-2007年冬小麦观测数据及气象资料,采用Penman-Monteith公式计算冬小麦各生育阶段的相对蒸散量,以联合国粮农组织（FAO）“农作物生产潜势”方法估算的光温生产潜力作为最大产量,应用统计方法求解Jensen模型参数,并以该模型为基础建立干旱评估模型。结果表明,各站冬小麦水分敏感系数与冬小麦全生育期灌溉次数关系密切。对于灌溉3次的南宫、河间二站,利用大田种植条件下的数据,得到的冬小麦水分敏感阶段与试验的结论相似,呈前期小、中期大、后期又变小的变化趋势;全生育期干旱评估模型的模拟和预测结果与实际产量相关较好,相关系数通过了0.01的显著性统计检验。应用干旱评估模型对冬小麦播种-拔节、播种-抽穗、播种-灌浆、播种-成熟各阶段的干旱评估结果与实际相符。霸州一般灌溉5次,干旱胁迫不明显,仅抽穗-灌浆期水分敏感系数为正值,其他生育阶段均为负值,对水分亏缺表现不敏感。 相似文献
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气象干旱综合指数MCI在四川省的适用性分析及修订 总被引：1，自引：1，他引：0
使用1991-2013年四川省156站逐日气温、降水资料和干旱灾情资料,利用灰色关联方法建立了实际干旱灾害等级划分标准,进而分析了MCI指数在四川省的适用性,最后利用投影寻踪方法对MCI指数进行修订。结果表明,选择农作物受灾面积、社会受灾人口和直接经济损失三项指标建立的灰色关联度可以很好的表征干旱灾害的综合损失情况。适用性分析表明,基于MCI的干旱等级评估准确率普遍偏低,其中实际发生特旱21次,而MCI评估结果达115次。MCI指数对旱情等级评估偏重,这可能与四川省灌溉和供水能力逐渐提高有关。以灾害灰色关联度为参考序列,利用投影寻踪方法揭示MCI各个分量对实际旱灾的影响,找到最优投影方向,建立了MCI指数的修订系数。修订后的MCInew较MCI对旱灾等级的评估能力明显提高,其中对特旱评估的准确率从16.5%提高到62.5%,个例分析也表明MCInew与实际旱情的发生发展过程更加吻合。 相似文献
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为研究阳泉市玉米生育期气象要素变化趋势及对玉米产量的影响,采用M-K突变检验、Spearman相关性检验等方法,对2002—2021年阳泉市4—9月6个气象要素的日数据、逐年玉米产量数据进行分析,探讨玉米气象产量与气象要素之间的相关性及作用程度。分析发现,玉米生育期内平均气温、日最高最低气温均呈上升趋势,2018年后平均气温和最低气温增温显著;相对湿度、光照时数呈下降趋势,降水量呈上升趋势,变化趋势均不显著。2002—2021年阳泉市玉米实际产量总体呈现出波动上升的变化趋势,趋势产量表现为先快速增加再缓慢减少,气象产量总体呈缓慢增长趋势,但年际间差异明显。平均相对湿度和最高气温对气象产量影响最大,达到极显著相关水平;其次为降水量和平均气温,为显著性相关;最低气温和日照时数与气象产量相关性不显著。研究结果可为优化本地农业资源结构、促进地区农业可持续发展提供理论支撑。 相似文献
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《华北农学报》2015,(Z1)
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%。 相似文献
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基于MODIS-NDVI的春玉米叶面积指数和地上生物量估算 总被引：3，自引：0，他引：3
为了构建春玉米叶面积指数和地上生物量的估算模型,基于辽宁省大田条件下9个站点春玉米不同生育期叶面积指数LAI和地上鲜生物量数据,利用MODIS提取的10种植被指数NDVI、RVI、DVI、PVI、EVI、GNDVI、RDVI、SAVI、OSAVI和NLI反演春玉米LAI和地上鲜生物量。结果表明：10种植被指数与春玉米LAI和地上鲜生物量相关性显著,采用植被指数反演春玉米LAI和地上鲜生物量是可行的;分别基于回归分析法和人工神经网络法,利用10种植被指数反演春玉米LAI和地上鲜生物量,利用回归分析法结合OSAVI和NDVI反演春玉米LAI和地上鲜生物量效果较好;利用人工神经网络法进行模拟反演采用RVI、DVI和EVI效果最佳,反演精度高于回归分析法。 相似文献
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淮河流域夏玉米关键期水分盈亏时空变化分析 总被引：4，自引：1，他引：3
为分析淮河流域夏玉米关键期水分盈亏状况及其变化特征,为政府决策部门和农业生产者及时合理地开展田间管理和农业生产提供科学依据,利用淮河流域121个站点1971-2010年的气象资料,通过对夏玉米关键期的需水量和有效降水量的估算,采用水分盈亏指数分析了淮河流域各夏玉米种植区的水分盈亏特征。结果表明：淮河流域各种植区夏玉米关键期的需水量呈显著下降趋势,下降速度呈现出南部高于北部、平原高于山区的特点;多年平均的夏玉米关键期需水量表现出明显的纬向空间分布特征,由北向南增加。各种植区夏玉米关键期的降水量不显著增加,多年平均的夏玉米关键期降水量大致呈现南部多于北部、山区多于平原的空间分布特点;各种植区有效降水量与降水量的空间分布特点一致。各种植区夏玉米关键期均存在不同程度的水分亏缺,但水分盈亏指数呈不明显的增加趋势,水分亏缺的程度有缓和的趋势;多年平均的水分盈亏指数空间分布特征为自西南向东北增加,中部平原区大部分地区水分亏缺严重。 相似文献
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为探究贵州省水稻生长期的干旱特征,以作物水分亏缺指数作为干旱研究指标,结合协同克里金插值法及趋势分析等方法,利用贵州省31个气象站点逐日气象数据,分析贵州省水稻种植区水稻各生育时期的降水-需水变化特征及不同等级干旱的频率分布特征。研究表明：水稻生长期的降水量呈“东增西减”特征分布,各生长期累积降水量为移栽-分蘖期>抽穗-成熟期>播种-秧苗期>拔节-孕穗期,播种-秧苗期降水呈减少趋势,可能会加剧干旱灾害的发生;各生长期累积需水量为抽穗-成熟期>移栽-分蘖期>拔节-孕穗期>播种-秧苗期,播种-秧苗期水稻需水量小于同时期降水量,在播种-秧苗期各等级干旱发生的频率较低,铜仁地区及黔东南地区的东部在拔节-孕穗期和抽穗-成熟期是重旱及特旱的高频发生区。 相似文献
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准确及时地监测作物干旱情况可为应对作物受灾减产提供策略,进而降低经济损失。研究基于重建的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)数据构建旱地作物生育期内LST-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),结合研究区实地观测数据对TVDI指数进行定量验证。结果表明,构建的NDVI-Ts特征空间散点图符合三角形关系,与前人研究结果相符;旱地作物不同生育阶段TVDI与土壤湿度均呈负相关性,表明TVDI具备反映研究区土壤湿润条件的能力;2017年黑龙江旱地作物生育期内各时段均有干旱状况发生,其中西部地区干旱发生频率和范围整体大于东部地区;TVDI与土壤相对湿度干旱等级判对率一致性达到90%以上。综上所述,基于MODIS数据构建的TVDI指数可以反映黑龙江省旱地作物干旱情况,研究可为作物生育期多时段干旱监测的业务化运行及为黑龙江省制定抗旱减灾策略提供科学参考依据。 相似文献
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甘肃省麦积山景区生态需水特征研究 总被引：1，自引：1，他引：0
为了探讨研究麦积山景区水分变化特征,为景区水资源的开发利用提供依据。运用麦积山景区内多年土壤湿度资料及气象资料,对景区内生态需水特征进行分析。结果表明,麦积山景区内年实际需水量为678×106m3,土壤含水占21%,蒸散量占79%;最小生态需水定额为480×106m3,土壤含水占16%,蒸散量占84%;最小适宜生态需水定额为624×106m3,土壤含水占18%,蒸散量占82%。降水量为614×106m3,可消耗水中水分盈余78×106m3。降水量大于蒸散量的年份占76%。自21世纪80年代以来,蒸散量呈线性增加趋势。一年之中,6—10月降水量大于蒸散量,11—12月、1—5月降水量小于蒸散量,蒸散需水靠土壤水调节。春季降水量与蒸散量相差较大,对瀑布、溪流等有一定影响。 相似文献
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针对近10年干旱对南郑春玉米生产的威胁,分析了历年和近10年春玉米生育期内降水分布规律,提出了在保证出苗温度的前提下将春玉米播种期提早一旬,能更好地适应近年降水分布规律,减轻干旱危害。并通过土壤水分测定提出了低温早播、免耕、二元覆盖对减少土壤水分蒸发,增加土壤对降水的积蓄,提高降水利用率的作用。 相似文献
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不同降雨状况下渭北旱地春玉米临界氮稀释曲线与氮素营养诊断 总被引：4，自引：0，他引：4
过量施氮、降雨变率大和水氮耦合差是渭北旱地春玉米生产中氮肥高效利用的主要难题。构建渭北旱地不同降雨状况下春玉米临界氮稀释曲线,分析采用氮营养指数NNI诊断和评价旱地玉米氮素营养状况的可行性,为实现旱地玉米因雨合理施氮提供理论依据。以郑单958和陕单8806为试验材料,设置5个施氮量处理, 2016—2017年5个施氮量处理分别为0、75、150、270和360 kg hm-2, 2018—2019年施氮量调整为0、90、180、270和360 kg hm–2,文中依次用N0、N1、N2、N3、N4表示。其中2016年和2018年降水状况表现为穗期多雨,花粒期干旱; 2017年和2019年降水状况表现为穗期干旱,花粒期多雨,利用4年田间定位施氮试验数据构建并验证2种降雨状况下旱地春玉米临界氮稀释曲线模型。结果表明:(1)增施氮肥显著提高了旱地春玉米地上部生物量和植株含氮量,不同施氮量处理间差异显著。2种降雨状况下春玉米临界氮浓度和地上部生物量均符合幂指数关系,但模型参数之间存在差异(a.穗期多雨:Nc=35.98DM–0.35;b.穗期干旱:Nc=35.04DM–0.23)。模型拟合的植株氮浓度和实际氮浓度线性相关,穗期多雨年RMSE和n–RMSE分别为1.03、5.75%,穗期干旱年分别为1.53、6.78%,模型均具有较好稳定性。(2)在试验施氮量范围内,不同生育时期NNI随氮肥用量增加而增大,不同降雨状况下最佳施氮量存在差异。渭北旱地玉米最适施氮方案为基施氮肥150～180kghm–2,穗期多雨年追施氮肥45～75kghm–2。(3)氮营养指数NNI与相对吸氮量(RNupt)、相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均极显著相关,穗期多雨年NNI为1.02时, RY获得最大值,为0.95;穗期干旱年NNI为1.08时, RY获得最大值,为0.92。本研究建立的旱地玉米临界氮稀释曲线和氮营养指数,能够精准预测2种降雨状况下旱地春玉米拔节期至完熟期的氮素营养状况,对玉米生育季氮诊断及指导精确施氮具有重要意义。 相似文献
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利用人工接种病菌的方式诱发不同等级春玉米大斑病，在不同生育期测定正常种植区春玉米和不同染病种植区春玉米冠层的高光谱数据。为了有效监测和控制春玉米大斑病的影响，本研究以抽雄期的春玉米冠层高光谱数据为基础，提出了一个新的遥感监测指数，该指数为绿边核心区内一阶微分总和与红边核心区内一阶微分总和的乘积。最后，该监测指数与病害程度的相关性分析结果表明：本研究提出的监测指数与病害程度具有显著地线性相关性，相关系数r2=0.9711，优于常用监测指数与病情之间的相关性，能识别出健康与病害作物，且还可实现作物不同病害严重程度的划分。可见，高光谱遥感方式可进行作物病害监测，对提高粮食产量和保障粮食安全亦具有重要的参考价值。 相似文献
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旨在量化表征晋北半干旱地区的干旱强度及其时空特征以及对农作物产量的影响,基于朔州市6个气象站点1972—2017年的实测气象资料,分析该地区的降水、气温的变化趋势,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)定量分析了朔州市不同时间尺度的干旱频率及强度的时空特征。结果表明：朔州市年均降水量变化趋势不显著,季节平均降水量规律中,春、秋、冬季的平均降水量呈现增加趋势,夏季平均降水量为减少趋势,其中仅有秋季平均降水量增加的趋势显著。平均气温方面,年均温呈现极为显著的上升趋势,春季平均气温增加的显著性最强。朔州市干旱频率在1992—2001年代表现最高,该年代也是极端干旱的高频率期。朔州市短时间尺度（3个月）的SPEI值(SPEI-3)在10年尺度上的干旱最长持续时间达8个月,发生在1992—2001年间。SPEI-12在10年尺度上呈现：在1982—1991年间的干旱最长持续时间达7个月。干旱特征影响了朔州市的农作物产量,朔州市干旱特征与农作物平均产量存在二次函数关系。研究结果可为该地区雨养农业的发展提供参考。 相似文献
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湖南水稻干旱评估方法研究 总被引：2，自引：2，他引：0
为了探讨双季早稻、双季晚稻、一季稻干旱影响定量评估方法,统计各熟制水稻各生育期综合气象干旱指数、水分亏缺指数与水稻受旱率、成灾率、单位面积粮食减产量的相关,分析各熟制水稻干旱影响敏感期;基于相关系数,定量计算综合气象干旱指数、水分亏缺指数组合成综合评估指标所占的权重,组建各熟制水稻旱情综合评估指标;基于各熟制水稻旱情综合评估指标,结合抗旱能力,通过多元回归建立各熟制水稻受旱率、成灾率、单位粮食减产量评估模型。结果表明：（1）湖南季节性干旱特征明显,对于双季晚稻,各生育期干旱出现频率基本接近,干旱影响期为返青分蘖期和幼穗形成期;双季早稻、一季稻各生育期干旱出现频率差异较大,以水稻生长后期干旱出现频率高,而水稻干旱影响敏感期也在水稻生长后期。（2）双季早稻干旱灾害评估模型历史同级拟合率平均为77.6%,级差一级以下的拟合率为91.1%;双季晚稻同级拟合率为70.9%,级差一级以下的拟合率为83.0%;一季稻同级拟合率为61.8%,级差一级以下的拟合率为84.5%。基于降水、需水、可供水等因子建立水稻干旱灾害评估模型,物理意义清楚,准确率较高,可为水稻干旱影响定量评估提供技术支持。 相似文献
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花期前后干旱是影响黄淮海地区夏玉米产量下降的重要因素之一。于2020—2021年开展池栽控制性试验,以中科玉505为试验材料,在开花前后28 d内设置4个水分梯度,包括100%作物蒸散量ETC (CK)、70%ETC (干旱胁迫WD1)、40%ETC (WD2)和0 ETC (WD3),研究花期前后干旱胁迫对夏玉米复水后的光合特性、干物质积累与分配以及产量的影响。结果表明:干旱胁迫处理复水后夏玉米光合性能没有恢复,表现为叶片SPAD值、净光合速率和群体叶面积指数、光合势、净同化速率低于对照,植株干物质积累因此受阻,导致籽粒库容能力下降。干旱胁迫处理使开花吐丝间隔期延长1～3 d,籽粒败育率增加,行粒数和百粒重降低,尤其是WD3的败育率在2020—2021年分别显著增加220.71%和100.73%,WD1、WD2和WD3的产量在2020—2021年分别减产14.52%、36.69%、39.83%和19.62%、45.18%、54.42%。综上所述,花期前后干旱胁迫在复水后,玉米的光合性能仍受到抑制,进而影响光合同化物的积累与分配,最终导致库容量和产量显著下降。 相似文献
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不同降水状况下旱地玉米生长与产量对施氮量的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
水分不足是旱地玉米生长主要限制因素,渭北旱塬雨养玉米种植区降水季节波动大,干旱频繁发生,已严重影响春玉米正常生长发育及产量稳定性。于2016—2018年在渭北旱塬合阳县进行旱地玉米施氮量定位试验,设置5个施氮量处理, 2016—2017年包括0、75、150、270、360 kg hm~(–2) (分别以N0、N75、N150、N270、N360表示), 2018年施氮量处理为0、90、180、270、360kgNhm~(–2) (分别以N0、N90、N180、N270、N360表示),供试品种为郑单958(ZD958)和陕单8806(SD8806)。分析了不同降水分布年份施氮量对春玉米生育期土壤水分变化动态、干物质积累动态、产量构成、经济效益及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,试验年份降水分布可分为穗期多雨、粒期干旱型(2016年和2018年)和穗期干旱、粒期多雨型(2017年)。生长季降水量及其分布显著影响土壤蓄水量和玉米地上部干物质积累,从而影响玉米产量及其构成因素,穗期干旱显著降低地上部干物质积累量和穗粒数,粒期干旱会明显降低粒重。不同降水分布年份施氮处理较N0增产6.72%～91.23%不等,施氮量对玉米产量、水分利用效率(WUE)影响呈现二次曲线关系,穗期多雨、粒期干旱型以N270处理籽粒产量和WUE最高,而穗期干旱、粒期多雨型以N150处理产量和WUE最好。籽粒产量与"休闲至抽雄期降水(FP2)"、"播前土壤蓄水量+播种至抽雄期降水(SP2)"相关性较强(FP2:R2=0.839**; SP2:R2=0.837**)。根据产量、水分利用和经济收益综合评价,渭北旱地玉米最适施氮方案为基施氮肥150kghm~(–2),再根据休闲至抽雄期降水量或播前土壤蓄水量与播种至抽雄期降水量之和预测产量,估算并及时追施适宜施氮量。 相似文献