未来气候情境对作物生产水足迹的影响研究 ——以河套灌区为例
发布时间：2021-09-18 16:11
气候变化已对农业生产和水资源消耗产生重要影响,合理评估未来气候情景下区域农业用水的演变过程和特征能够为区域水资源管理和应对气候变化提供依据。水足迹理论有助于我们明确农业生产过程消耗的水资源类型、数量和效率,因而对制定相关决策和规划具有重要的参考价值。本研究利用统计降尺度软件（Statistical DownScaling Model,SDSM）,预测了河套灌区在A2（人口持续增长,新技术发展缓慢,注重区域性合作）和B2（人口以略低A2的速度增长,注重区域生态改善）气候情境下未来主要气象因子,在此基础上计算了未来河套灌区参考作物需水量（ET0）、主要作物需水量（ETc）以及主要作物生育期内的有效降水量（Pe）。利用作物模型AquaCrop,结合未来气象参数,对河套灌区主要作物产量进行了模拟,并结合计算所得作物需水量与生育期有效降水量,对未来情境下河套灌区主要农作物的蓝水、绿水生产足迹进行了量化。在此基础上,根据灌区未来情境下的种植结构、用水结构情况,分析了未来情景下灌区种植业水资源供需情况。研究所得主要结论如下:（1）河套灌区未来气候向湿热化方向发展。从时间变化来看,灌区多年平均气温在A...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水足迹理论研究进展
1.2.2 气候模式统计降尺度研究进展
1.2.3 灰色预测模型研究进展
1.2.4 作物产量预测模型研究进展
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区概况
2.1 自然条件
2.2 社会经济概况
第三章 河套灌区未来气候条件
3.1 统计降尺度的应用
3.1.1 统计降尺度原理
3.1.2 所需数据
3.1.3 模型精度验证
3.2 气象要素时空变化
3.2.1 气象要素的时间变化
3.2.2 气象要素的空间变化
3.3 ET0变化
3.3.1 计算ET0
3.3.2 ET0的时间变化
3.3.3 ET0的空间变化
3.4 本章小结
第四章 未来气候情境下河套灌区主要作物需水量分析
4.1 作物蒸发蒸腾量的变化
4.2 有效降水量的变化
4.3 作物灌溉需水量的变化
4.4 本章小结
第五章 河套灌区未来作物产量模拟与生产水足迹分析
5.1. AquaCrop模型模拟作物产量
5.1.1 Aqua Crop模型产量模拟原理
5.1.2 模型精度验证
5.2. 未来作物产量
5.3. 未来气候情境下作物生产水足迹
5.4. 本章小结
第六章 河套灌区未来种植业水资源供需分析
6.1 灰色模型
6.1.1 灰色模型原理
6.1.2 模型精度验证
6.2 设计作物种植结构情境下灌区需水量预测
6.3 河套灌区用水分配和农业用水供需分析
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]集成神经网络和灰色系统的我国农业受灾面积预测[J]. 于小兵,姚天祥,骆翔,王裕敏. 干旱区资源与环境. 2016(09)
[2]基于灰色BP神经网络的农业机械总动力预测[J]. 周杰,刘立波. 农机化研究. 2016(09)
[3]河套灌区春小麦生产水足迹影响因子敏感性及贡献率分析[J]. 孙世坤,刘文艳,刘静,王玉宝,陈帝伊,吴普特. 中国农业科学. 2016(14)
[4]河套平原弃耕地土壤盐碱化特征[J]. 景宇鹏,段玉,妥德宝,赵沛义,张君,逯栓柱. 土壤学报. 2016(06)
[5]内蒙古河套灌区不同盐碱程度的土壤细菌群落多样性[J]. 李新,焦燕,代钢,杨铭德,温慧洋. 中国环境科学. 2016(01)
[6]不同尺度下内蒙古河套灌区有机质空间变异[J]. 张娜,张栋良,屈忠义,吕世杰,刘全明. 生态学杂志. 2016(03)
[7]AquaCrop模型对旱区冬小麦抗旱灌溉的模拟研究[J]. 滕晓伟,董燕生,沈家晓,孟鲁闽,冯海宽. 中国农业科学. 2015(20)
[8]AquaCrop作物模型应用研究进展[J]. 王连喜,吴建生,李琪,顾嘉熠,薛红喜. 地球科学进展. 2015(10)
[9]河套灌区农业水土资源时空匹配格局研究[J]. 郑久瑜,赵西宁,操信春,孙世坤,张丽丽. 水土保持研究. 2015(03)
[10]统计降尺度方法对渭河流域气候要素的模拟及预估[J]. 雷江群,畅建霞,涂欢,黎云云. 武汉大学学报(工学版). 2015(02)
博士论文
[1]近50年来河套灌区作物生产水足迹时空演变过程研究[D]. 孙世坤.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
本文编号：3400443
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水足迹理论研究进展
1.2.2 气候模式统计降尺度研究进展
1.2.3 灰色预测模型研究进展
1.2.4 作物产量预测模型研究进展
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区概况
2.1 自然条件
2.2 社会经济概况
第三章 河套灌区未来气候条件
3.1 统计降尺度的应用
3.1.1 统计降尺度原理
3.1.2 所需数据
3.1.3 模型精度验证
3.2 气象要素时空变化
3.2.1 气象要素的时间变化
3.2.2 气象要素的空间变化
3.3 ET0变化
3.3.1 计算ET0
3.3.2 ET0的时间变化
3.3.3 ET0的空间变化
3.4 本章小结
第四章 未来气候情境下河套灌区主要作物需水量分析
4.1 作物蒸发蒸腾量的变化
4.2 有效降水量的变化
4.3 作物灌溉需水量的变化
4.4 本章小结
第五章 河套灌区未来作物产量模拟与生产水足迹分析
5.1. AquaCrop模型模拟作物产量
5.1.1 Aqua Crop模型产量模拟原理
5.1.2 模型精度验证
5.2. 未来作物产量
5.3. 未来气候情境下作物生产水足迹
5.4. 本章小结
第六章 河套灌区未来种植业水资源供需分析
6.1 灰色模型
6.1.1 灰色模型原理
6.1.2 模型精度验证
6.2 设计作物种植结构情境下灌区需水量预测
6.3 河套灌区用水分配和农业用水供需分析
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]集成神经网络和灰色系统的我国农业受灾面积预测[J]. 于小兵,姚天祥,骆翔,王裕敏. 干旱区资源与环境. 2016(09)
[2]基于灰色BP神经网络的农业机械总动力预测[J]. 周杰,刘立波. 农机化研究. 2016(09)
[3]河套灌区春小麦生产水足迹影响因子敏感性及贡献率分析[J]. 孙世坤,刘文艳,刘静,王玉宝,陈帝伊,吴普特. 中国农业科学. 2016(14)
[4]河套平原弃耕地土壤盐碱化特征[J]. 景宇鹏,段玉,妥德宝,赵沛义,张君,逯栓柱. 土壤学报. 2016(06)
[5]内蒙古河套灌区不同盐碱程度的土壤细菌群落多样性[J]. 李新,焦燕,代钢,杨铭德,温慧洋. 中国环境科学. 2016(01)
[6]不同尺度下内蒙古河套灌区有机质空间变异[J]. 张娜,张栋良,屈忠义,吕世杰,刘全明. 生态学杂志. 2016(03)
[7]AquaCrop模型对旱区冬小麦抗旱灌溉的模拟研究[J]. 滕晓伟,董燕生,沈家晓,孟鲁闽,冯海宽. 中国农业科学. 2015(20)
[8]AquaCrop作物模型应用研究进展[J]. 王连喜,吴建生,李琪,顾嘉熠,薛红喜. 地球科学进展. 2015(10)
[9]河套灌区农业水土资源时空匹配格局研究[J]. 郑久瑜,赵西宁,操信春,孙世坤,张丽丽. 水土保持研究. 2015(03)
[10]统计降尺度方法对渭河流域气候要素的模拟及预估[J]. 雷江群,畅建霞,涂欢,黎云云. 武汉大学学报(工学版). 2015(02)
博士论文
[1]近50年来河套灌区作物生产水足迹时空演变过程研究[D]. 孙世坤.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
本文编号：3400443
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