三江平原挠力河流域主要作物水分盈亏时空变化特征

发布时间：2024-05-13 19:53

　　明确中国粮食生产基地主要作物种植条件下的水分盈亏条件,有利于区域灌溉策略制定及保障国家粮食安全。该研究基于MODIS遥感数据和常规气象数据,运用Priestley-Taylor公式以及作物水分盈亏指数,以三江平原腹地的挠力河流域为研究区,揭示2000年以来该流域主要作物(中稻、春小麦和春玉米)的水分盈亏时空变化特征。结果表明:1)挠力河流域潜在蒸散量由2000年的910.25 mm增至2015年的964.04 mm,各作物需水量整体呈现不同幅度的上升态势;2)各作物表现出不同的水分盈亏特点。中稻水分亏缺明显,缺水量由东北向西南递增,天然降水不能满足其水分需求。春小麦水分亏缺程度低,灌溉需求量在空间上变化较小。春玉米多处于轻度缺水状态,且西北部的缺水量小于东南部;3)流域境内的中稻多处于轻旱状态,2000—2015年干旱区持续扩张,面积增长幅度达到143.46%。对于旱作物而言,春小麦的缺水量尚未达到轻旱的标准,而春玉米的轻旱区面积往复变化,2000—2015年间面积减少了79.90%。作物种植结构的快速变化,使得中稻种植区迅速扩张,加剧了该流域的水分亏缺态势,而春小麦和春玉米的种植区变...

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【部分图文】：

图1挠力河流域地理位置

挠力河流域为三江平原境内最大的流域，总面积为2.49万km2（图1）。该流域地处半干旱地带，多年平均降水量518mm，且主要集中于6—9月份，水系自西南流向东北，地势西南高而东北低，地貌类型是山地和平原，二者分别占流域面积的38.3%和61.7%。自建国初以来，挠力河流域历经多....

图2挠力河流域平均潜在蒸散量空间分布

潜在蒸散量遥感反演结果显示，挠力河流域4个研究时点（2000、2005、2010和2015年）的年潜在蒸散量分别为910.25、936.84、937.23和964.04mm。在空间分布上，挠力河流域各研究时点的平均潜在蒸散量处于780～1179mm范围，其中农作物主要分布区....

图3挠力河流域作物全生育期平均有效降水量空间分布特征

挠力河流域4个研究时点的平均中稻全生育期有效降水量略低于春小麦和春玉米的有效降水量。中稻生长期约为130d(5月20日至9月29日），生育期内平均有效降水量为291.81mm，占全年总降水量的60.16%，降水较为集中。春小麦生长期约为115d(5月8日至9月5日），平均有....

图4挠力河流域典型年份的作物需水量空间分布

各研究时点的中稻水分盈亏指数均小于0，反映了中稻全生育期以水分亏缺状态为主，天然降水难以满足该地区的灌溉需求。不同时间点的水分盈亏指数存在差别，对应着中稻不同的灌溉需求度。2000年，中稻水分盈亏指数处于-0.50～-0.72范围，平均值为-0.523，整体处于轻度干旱状态，人工....

本文编号：3972628