近35年湖北省低丘平原区玉米需水量及旱涝时空变化
发布时间：2020-03-22 23:44
【摘要】：利用湖北省低丘平原区8个长期基准气象台站35年(1980—2014)气象资料,对湖北省不同区域春玉米、夏玉米及秋玉米的需水量、旱涝发生频率及其年际变化趋势进行了分析。结果表明玉米各生育阶段需水量区域间差异较小,而不同种植季玉米间差异较大。秋玉米需水量显著低于春玉米和夏玉米,春玉米需水量与夏玉米相近,且三季玉米的需水量随年份呈显著下降趋势,尤其是以鄂中地区需水量下降最多,平均达-18.62 mm(10a)~( 1)。鄂北、鄂中及鄂东南区域三季玉米播种-拔节阶段均以发生涝灾为主,其中重涝发生频率较高;鄂北及鄂中地区三季玉米拔节-完熟期主要以发生轻度干旱为主,尤其是灌浆期间旱灾发生频率较高;在鄂东南春玉米与夏玉米拔节-吐丝期间涝灾发生频率要高于旱灾,灌浆期间三季玉米均以旱灾较多,尤其是夏玉米与秋玉米旱灾要重于春玉米。各地区三季玉米不同生育时期旱涝年际变化趋势不显著。从降低旱涝胁迫风险考虑,建议鄂北地区主要发展夏玉米、鄂中及鄂东南地区主要发展春玉米,适当控制秋玉米面积;三季玉米拔节前均要注意防涝,拔节后注意防旱。
【图文】：
质奔湟话阄?月5日左右。本文选定5月20日和6月5日作为夏玉米的播种期;各区域秋玉米一般为7月20日播种。温度是影响作物生长发育进程的重要环境因子,作物完成某个生育阶段需要一定的积温,因此积温被用于推断作物各个生育时期出现的一种常见指标[25]。本文以湖北省推广的早中熟玉米品种郑单958为例,根据作者2012年和2013年在湖北省东南及中部区域开展的分期播种试验,获得其各生育阶段需要的≥10℃有效积温(表1)。根据播种期和阶段积温来推算各区域气象台站1980—2014年玉米拔节、吐丝、乳熟、完熟等出现的日期。图1研究区气象站点的分布(经度°E,纬度°N,海拔高度m)Fig1Distributionofmeteorologicalstations(Longitude°E,Latitude°N,Altitudem)inthestudiedareaLaohekou:老河口;Zaoyang:枣阳;Zhongxiang:钟祥;Tianmen:天门;Jingzhou:荆州;Jiayu:嘉鱼;Huangshi:黄石;Yingshan:英山。表1郑单958各个生育阶段≥10℃有效积温Table1Effectiveaccumulatedtemperature(≥10℃)fordifferentdevelopmentalstagesofZhengdan958(°Cd)生育时期Growthperiod春玉米Springmaize夏玉米Summermaize秋玉米Autumnmaize播种拔节Sowingtojointing273346433拔节吐丝Jointingtosilking357450338吐丝乳熟Silkingtomilking465532348乳熟完熟Milkingtomaturity427397268总计Total1522172513871.2.2玉米需水量采用联合国粮农组织(FAO)推荐的方法[7]计算玉米需水量(ETc)。ETc=Kc×ET0式中,ETc为作物需水量(mmd 1);ET0为参考作物日蒸散量(mmd 1),利用FAO(1998)修订的Penman-Monteith公式计算研究区域各站点参考作物蒸散量(ET0)[7]。Kc为作物系数,采用1998年FAO推荐的分段单值平均法计算
第10期何俊欧等:近35年湖北省低丘平原区玉米需水量及旱涝时空变化1539图2玉米全生育期作物系数变化Fig.2ChangesofcropcoefficientduringthewholegrowthperiodofmaizeCWSDIi=(PeiETci)/ETci×100式中,CWSDIi为第i生育阶段水分盈亏指数(%);Pei为第i生育阶段有效降水量(mm);ETci为第i生育阶段的作物需水量(mm)。当CWSDIi>0时第i生育阶段水分盈余;当CWSDIi=0时水分收支平衡;当CWSDIi<0时水分亏缺。水分盈亏指数包含了降水量和作物需水量两项因子,能反映实际供水量与作物最大水分需要量的平衡关系,可以较好地表征作物旱涝状况。对于旱作物,有效降雨量指总降雨量中能够保存在作物根系层中用于满足作物蒸发蒸腾需要的那部分雨量,不包括地表径流和渗漏至作物根系吸水层以下的部分。国内外对有效降水量的估算方法较多[26]。本文采用国内常用的经验公式法,该方法计算简便,被国内的一些学者采用[27]。Pei=αj·Pi式中,Pei为i日有效降水量(mm);Pi为i日降水量(mm);αj为有效利用系数。一般情况下,当Pi≤5mm时αj=0;当5mm<Pi≤50mm时αj=0.9;当Pi>50mm时αj=0.75。参考高晓容等[3]旱涝等级划分标准,确定玉米各生育阶段标准为重涝CWSDI>85%,轻涝45%<CWSDI≤85%,正常45%<CWSDI≤45%,轻旱85%<CWSDI≤45%,重旱CWSDI≤85%。统计不同区域气象台站各年份旱涝等级的发生频率。1.2.4趋势检验玉米需水量、水分盈亏指数、气温、降水、风速、湿度等年际变化趋势,可用气候趋势系数和气候倾向率反映[28-29]。气候趋势系数(rxt)为n个时刻(年)所对应的要素序列与自然数列1,2,…,n的相关系数。22111nnnxtiiiiirxxitxxit
本文编号：2595807
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质奔湟话阄?月5日左右。本文选定5月20日和6月5日作为夏玉米的播种期;各区域秋玉米一般为7月20日播种。温度是影响作物生长发育进程的重要环境因子,作物完成某个生育阶段需要一定的积温,因此积温被用于推断作物各个生育时期出现的一种常见指标[25]。本文以湖北省推广的早中熟玉米品种郑单958为例,根据作者2012年和2013年在湖北省东南及中部区域开展的分期播种试验,获得其各生育阶段需要的≥10℃有效积温(表1)。根据播种期和阶段积温来推算各区域气象台站1980—2014年玉米拔节、吐丝、乳熟、完熟等出现的日期。图1研究区气象站点的分布(经度°E,纬度°N,海拔高度m)Fig1Distributionofmeteorologicalstations(Longitude°E,Latitude°N,Altitudem)inthestudiedareaLaohekou:老河口;Zaoyang:枣阳;Zhongxiang:钟祥;Tianmen:天门;Jingzhou:荆州;Jiayu:嘉鱼;Huangshi:黄石;Yingshan:英山。表1郑单958各个生育阶段≥10℃有效积温Table1Effectiveaccumulatedtemperature(≥10℃)fordifferentdevelopmentalstagesofZhengdan958(°Cd)生育时期Growthperiod春玉米Springmaize夏玉米Summermaize秋玉米Autumnmaize播种拔节Sowingtojointing273346433拔节吐丝Jointingtosilking357450338吐丝乳熟Silkingtomilking465532348乳熟完熟Milkingtomaturity427397268总计Total1522172513871.2.2玉米需水量采用联合国粮农组织(FAO)推荐的方法[7]计算玉米需水量(ETc)。ETc=Kc×ET0式中,ETc为作物需水量(mmd 1);ET0为参考作物日蒸散量(mmd 1),利用FAO(1998)修订的Penman-Monteith公式计算研究区域各站点参考作物蒸散量(ET0)[7]。Kc为作物系数,采用1998年FAO推荐的分段单值平均法计算
第10期何俊欧等:近35年湖北省低丘平原区玉米需水量及旱涝时空变化1539图2玉米全生育期作物系数变化Fig.2ChangesofcropcoefficientduringthewholegrowthperiodofmaizeCWSDIi=(PeiETci)/ETci×100式中,CWSDIi为第i生育阶段水分盈亏指数(%);Pei为第i生育阶段有效降水量(mm);ETci为第i生育阶段的作物需水量(mm)。当CWSDIi>0时第i生育阶段水分盈余;当CWSDIi=0时水分收支平衡;当CWSDIi<0时水分亏缺。水分盈亏指数包含了降水量和作物需水量两项因子,能反映实际供水量与作物最大水分需要量的平衡关系,可以较好地表征作物旱涝状况。对于旱作物,有效降雨量指总降雨量中能够保存在作物根系层中用于满足作物蒸发蒸腾需要的那部分雨量,不包括地表径流和渗漏至作物根系吸水层以下的部分。国内外对有效降水量的估算方法较多[26]。本文采用国内常用的经验公式法,该方法计算简便,被国内的一些学者采用[27]。Pei=αj·Pi式中,Pei为i日有效降水量(mm);Pi为i日降水量(mm);αj为有效利用系数。一般情况下,当Pi≤5mm时αj=0;当5mm<Pi≤50mm时αj=0.9;当Pi>50mm时αj=0.75。参考高晓容等[3]旱涝等级划分标准,确定玉米各生育阶段标准为重涝CWSDI>85%,轻涝45%<CWSDI≤85%,正常45%<CWSDI≤45%,轻旱85%<CWSDI≤45%,重旱CWSDI≤85%。统计不同区域气象台站各年份旱涝等级的发生频率。1.2.4趋势检验玉米需水量、水分盈亏指数、气温、降水、风速、湿度等年际变化趋势,可用气候趋势系数和气候倾向率反映[28-29]。气候趋势系数(rxt)为n个时刻(年)所对应的要素序列与自然数列1,2,…,n的相关系数。22111nnnxtiiiiirxxitxxit
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，本文编号：2595807
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