西安地区主要粮食作物水分生产率时空分布规律分析及其模拟研究

发布时间：2020-06-01 01:28

【摘要】：水分生产率是农业水资源管理的一个重要指标,提高水分生产率对节约水资源和保证粮食安全有重要的意义。为从不同视角揭示农业水资源消耗与粮食生产的关系,本研究以西安市为研究区,在详细分析该地区数据特征(气候变化、农业资源及水资源特征等)的基础上,分析了主要粮食作物(小麦、玉米)各水分生产率指标的时空分布规律,并通过灰色关联理论提取了水分生产率的主影响因素。建立SWAT模型,对不同情景下的气候变化对作物产量、蒸散发及水分生产率的影响做了预测模拟。为西安市及其他区域制定农业及农业水资源管理等相关政策提供数据支撑及理论参考。主要研究结果如下:(1)西安地区年均气温显示出0.27℃/10a的上升趋势;降水呈现先减少后增加的变化趋势,且季节分配极不均匀;粮食作物单产水平及总产量均随时间(1980-2014年)呈现上升趋势;农业灌溉用水量随时间变化(2001-2014年)逐渐减小;地表水资源量呈现下降趋势。(2)水分生产率呈现明显的空间聚集特征;各水分生产率指标均显示出空间分异特性,同指标不同年份水分生产率空间分布类似;灌溉水分生产率表现为东高西低,南高北低的空间分布规律;总流入与蒸散水分生产率表现为西高东低,北高南低的规律。(3)灌溉水分生产率值为1.5-2.5kg/m~3,随着时间而增大,年际间波动较大;小麦及玉米蒸散水分生产率值为0.5-1.0kg/m~3,且玉米略大于小麦,两者随时间均呈现缓慢增长趋势;总流入水分生产率值为0.3-0.8kg/m~3,年际间波动较大;灌溉水及蒸散水经济水分生产率均随时间呈上升趋势,且前者远大于后者。(4)影响该地区作物水分生产率的前5位主要因素是年均气温、化肥施用量、有效灌溉面积、作物播种面积及农业机械总动力。(5)气温升高对作物产量、蒸散量及水分生产率的负面影响最大;降水增加10%有利于作物生产,可提高作物产量及水分生产率;气温升高1℃对作物产量、蒸散发量及水分生产率的影响大于降水增加10%的影响;三种气候情景模式下作物产量、蒸散发量及水分生产率均呈现出不同程度的空间分异性,除气温上升1℃(情景A)呈现北高南低的规律之外,其余两种模式均显示出东高西低的分布规律。
【图文】：

绪论灰色关联度值，，找出其关键影响因素，并建立了 SWAT 模型模拟了西安地区未来气候变化条件下对水分生产率与产量、耗水量的影响。为西安市及其他区域推出农业管理及农业水资源管理等相关政策提供数据支撑及理论参考。基于以上研究目的、方法及内容，本研究按照以下技术展开，如图 1-1 所示。

2.1 西安地区自然地理概况2.1.1 地理位置西安市位于陕西省中部，辖区西起黑河源头的太白山东麓，与宝鸡地区的眉县、太白县相邻；东至临潼与渭南交界的零河和灞源山地，与渭南市、洛南县、商县接壤；南依秦岭山脉，与秦岭南部的柞水、宁陕、佛坪隔山相望；北邻渭北荆山黄土台塬，与武功、兴平、咸阳、径阳、三原、富平等县为界。地理坐标为东经 107○40′至 109○49′，北纬 33○39至 34○44′。辖区范围东西最大长度 206km，南北最大宽度 101km，全市国土面积 10108km2。辖区根据行政区划分包括 10 区 3 县，分别为新城区、莲湖区、碑林区、雁塔区、未央区、灞桥区、长安区、蓝田县、高陵县、临潼区、阎良区、

本文编号：2690757