渭北旱塬地区干旱—农业匹配特征研究

发布时间：2019-03-08 14:05

【摘要】：陕西省渭北旱塬地区耕地面积占陕西省全部耕地面积的36.2%,小麦产量占陕西省小麦总产的70%左右,在全省粮食生产中占核心地位。该地区属于半湿润易旱地区,夏季蒸发强烈,水资源严重匮乏,且地下水埋藏较深,几乎无地下水补给能力,农业用水主要依靠自然降水补给,属于典型的雨养农业区。在这个气候特殊的地区,只有研究好干旱情况和农业生产之间的匹配特性关系,才能更有效地提高研究区作物的产量。本文以ArcGIS为工具,运用频率分析、克里金插值和图形分析方法,对陕西省渭北旱塬地区29个县(市、区)1981~2005年的逐日降水资料进行分析计算,分别得到了渭北旱塬地区年降水频率为5%、50%、95%的降水量分布;冬小麦全生育期内干旱降水频率为80%、90%、95%的作物缺水量分布和典型作物冬小麦7个生育阶段内干旱频率分别为80%、90%、95%的作物缺水量分布特征揭示了研究区针对典型作物的干旱-农业匹配特征。研究所得的主要结论如下:(1)渭北旱塬地区年降水量的分布特征是:5%的丰水年年降水量分布从东北至西南逐渐增多,降水量最多的地区是宝鸡市,最少的地区是延安市南部和渭南市合阳县;50%的平水年年降水量分布以铜川市宜君县和宝鸡市中部为最多,并向四周逐渐减少。宝鸡市以东部分和研究区北部的富县、宜川县年降水量较少;95%的枯水年年降水量分布与50%有相似趋势,而干旱程度最大的地区依旧为渭北旱塬宝鸡市以东区域,但区域扩大;研究区东北部区域较其他地区而言丰水年降水偏少,枯水年降水偏多,总体降水量分布较均匀,年际变化小。(2)对冬小麦全生育期内降水频率为80%、90%、95%三种干旱情况下缺水量分布的研究揭示:总体上在三种不同干旱频率下研究区冬小麦缺水量东北部较多,由东北向西南逐渐减小,在研究区中部变化幅度最大。冬小麦缺水量最多的地区在黄龙县、洛川县周围,缺水量最少的地区在宝鸡市金台区周围。但不同干旱频率下的区别也是相当明显,在全生育期干旱频率为80%的情况下分布为,在乾县-彬县形成了一个缺水量较少的纵带;而在全生育期干旱频率为90%的情况下,在渭北旱塬中东部地区冬小麦缺水量随距离变化较快,最缺水的等级囊括的范围最小;全生育期干旱频率为95%的情况下缺水量最小的地区面积扩大至咸阳西部。(3)对于冬小麦各生育阶段不同干旱降水频率下缺水量分布的研究发现,不同干旱频率下,作物缺水量大体符合东多西少的规律,但不同生育阶段缺水量分布情况略有不同。而从时间上看,冬小麦每个生育阶段缺水情况也有不同。大体上,三个干旱频率下,冬小麦缺水量表现为:抽穗-灌浆期拔节-抽穗期返青-拔节期灌浆-收获期越冬-返青期分蘖-越冬期播种-分蘖期。(4)对于干旱降水频率高—缺水量少的组合状态,考虑到水资源量对缺水量的可满足程度,从获得最大种植效益的角度出发,可以考虑先对缺水量较少的区域进行及时的补充灌溉,以确保该地区冬小麦的正常生长。而对于对应的同期缺水量大的地区,则只能在在水资源充足的情况下进行灌溉。(5)定义农业干旱指标对干旱-农业的匹配性进行描述,指标值越高,干旱-农业匹配度越高,对作物生长越不利。依据农业干旱指标对作物遭受干旱威胁程度作以评价,分为高危、中危、低危。研究发现宝鸡市、咸阳市、旬邑县3个县市干旱-农业匹配性相对较差,富县、宜川县干旱-农业匹配性最好。灌溉时应挑选危险程度低的,缺水量少地区,在其缺水率最大的时期进行灌溉,使同样的水量发挥出更大的实际效益。
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【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S423;S512.11

【参考文献】