黄淮海平原气候干旱对冬小麦产量和水分生产力的影响

居辉 等 著

第一章黄淮海平原概况1

第一节地理位置与行政区划1

第二节自然地理条件2

一、气象水文2

二、地形地貌2

三、土壤类型2

第三节农业生产概况3

第四节粮食高产稳产需求与水资源危机4

参考文献5

第二章农业气候资源特点6

第一节数据来源与处理方法6

一、数据来源6

二、指标计算方法7

三、时序分析方法8

四、ET0对气象要素的敏感性分析方法8

第二节太阳辐射变化特征8

一、太阳辐射量的时序变化特点8

二、太阳辐射量的突变特征10

三、太阳辐射量的空间分布格局10

第三节气温变化特征12

一、气温的时序变化12

二、气温的突变特征15

三、气温的空间分布特征17

第四节降水量变化特征22

一、降水量的时序变化22

二、降水量的空间分布格局23

第五节潜在蒸散量变化及其气候影响因素25

一、潜在蒸散量的时序变化26

二、潜在蒸散量的空间分布格局28

三、潜在蒸散量气候敏感系数29

四、潜在蒸散量对气候变化的响应29

第六节降蒸差的时空变化特征31

一、降蒸差的空间分布特征32

二、降蒸差的季节变化34

三、降蒸差的周期变化特征36

第七节小结38

参考文献42

第三章冬小麦生育期和降水盈亏量变化46

第一节数据来源与方法48

一、数据来源48

二、指标计算方法48

第二节冬小麦生育期变化及气候影响因素50

一、生育期变化50

二、影响生育期变化的气候因素52

第三节不同年代冬小麦生育期水分亏缺特征53

一、全生育期水分亏缺空间分布53

二、各生育阶段水分亏缺空间分布54

三、冬小麦生育期水分亏缺变化原因55

第四节小结57

参考文献59

第四章气候干旱特征及对冬小麦产量影响62

第一节气候干旱62

一、干旱灾害的发生规律62

二、干旱指标63

三、干旱识别64

第二节冬小麦生长季干湿状况的时空分布64

一、数据来源与方法64

二、相对湿润度的变化特征65

三、冬小麦生长季相对湿润度的变化特征67

四、气候干旱频率及其区域分布69

五、气候干旱特征对气候变化的区域响应71

第三节典型站点冬小麦生育阶段的气候干旱特征73

一、典型站点选取73

二、冬小麦生育阶段的气候干旱特征74

三、冬小麦生育阶段气候因素的年际变化趋势76

四、冬小麦生育阶段气候干旱特征的关键影响因素80

第四节气候干旱对冬小麦产量影响83

一、作物品种参数的调整与模型适用性的验证83

二、冬小麦水分亏缺的变化及模拟灌溉量的确定84

三、干旱减产率的年际变化与区域对比87

四、干旱减产率的累计概率90

五、典型年份土壤水分变化及产量分析90

第五节小结95

参考文献97

第五章干旱对不同土壤区冬小麦产量影响100

第一节影响冬小麦的主要因素100

一、气象要素100

二、土壤类型101

三、水分101

第二节数据来源与方法103

一、典型区土壤特点103

二、代表站点气候特点104

三、站点冬小麦生育期和灌溉需水量的变化106

四、试验设计111

五、DSSAT模型参数调整和验证111

第三节褐土区干旱对冬小麦产量的影响114

一、不同水分条件下冬小麦产量变化114

二、不同水分条件下冬小麦粒数变化115

三、不同水分条件下冬小麦千粒重变化116

四、不同水分条件下冬小麦生物量变化117

第四节潮土区干旱对冬小麦产量的影响118

一、不同水分条件下冬小麦产量变化118

二、不同水分条件下冬小麦粒数变化119

三、不同水分条件下冬小麦千粒重变化120

四、不同水分条件下冬小麦生物量变化121

第五节两个典型站点冬小麦干旱适应能力比较122

第六节小结125

参考文献126

第六章冬小麦实际蒸散量估算131

第一节实际蒸散量估算131

一、作物信息提取方法133

二、蒸散量估算方法134

第二节数据来源与方法137

一、气象资料137

二、地面调查数据137

三、遥感影像139

四、地理数据140

五、生育期数据142

六、基于SEBAL模型的实际蒸散量估算142

第三节冬小麦种植分布信息提取145

一、作物生长的光谱信息数据库构建145

二、非监督分类与光谱耦合技术146

三、冬小麦分布结果147

四、亚像素估算147

五、精度评估148

第四节SEBAL地表蒸散估算150

一、净辐射通量估算150

二、土壤热通量估算150

三、显热通量估算152

四、潜热通量估算153

五、日蒸散量估算154

六、精度验证与误差分析155

第五节冬小麦实际蒸散量157

一、冬小麦生长季实际蒸散量空间分异特征157

二、蒸散量与NDVI的相关性158

三、蒸散量与地表温度的相关性160

四、蒸散量与地形参数的相关性161

第六节小结161

参考文献162

第七章冬小麦水分生产力评价166

第一节水分生产力估算方法166

一、遥感技术在作物产量空间化中的应用166

二、作物水分生产力估算167

第二节冬小麦产量的基本特征169

第三节冬小麦栅格产量特征171

一、省域尺度的MODISNDVI光谱特征171

二、回归方程构建172

三、冬小麦产量栅格化173

第四节冬小麦水分生产力分异特征175

一、不同时期冬小麦水分生产力估算175

二、冬小麦水分生产力时空变异特点175

第五节水分生产力影响因素研究177

一、冬小麦水分生产力与实际蒸散量和产量的相关关系177

二、冬小麦水分生产力与降水盈亏量的相关关系179

三、冬小麦水分生产力与需水盈亏量的相关关系180

四、冬小麦水分生产力与相对湿润指数的相关关系181

第六节冬小麦水分生产力可能提升途径182

第七节小结185

参考文献187

Contents

Chapter 1 The introduction of the Huang-Huai-Hai Plain.1

Section 1 The location and administrative division1

Section 2 The natural environmental conditions2

1.The hydrologic and meteorologic characteristics2

2.The topography characteristics2

3.The main soil types2

Section 3 The agricultural production situation3

Section 4 The importance of high-and-steady yield for winter wheat and water resources crisis4

Reference5

Chapter 2 The characteristics of agricultural climate resources in the Huang-Huai-Hai Plain 6

Section 1 The data collection and methods6

1.The data source 6

2.The calculation methods7

3.Time series analysis8

4.Sensitivity analysis method8

Section 2 The characteristic of the solar radiation8

1.Temporal variation of the solar radiation8

2.Mann-Kendall statistic curve of the solar radiation10

3.Spatial pattern in the solar radiation.10

Section 3 The characteristic of the mean temperature12

1.Temporal variation of the mean temperature12

2.Mann-Kendall statistic curve of the mean temperature15

3.Spatial pattern in the mean temperature17

Section 4 The characteristic of the precipitation22

1.Temporal variation of the precipitation22

2.Spatial pattern in the precipitation23

Section 5 The characteristic of potential evapotranspiration and its key climatic factors25

1.Temporal variation of potential evapotranspiration26

2.Spatial pattern in the potential evapotranspiration28

3.The sensitivity coefficients of potential evapotranspiration29

4.The response of potential evapotranspiration to climate change29

Section 6 Spatio-temporal variability of precipitation deficit31

1.Spatial pattern in the precipitation deficit32

2.The seasonal variation of precipitation deficit34

3.The periodic variation of precipitation deficit36

Section 7 Preliminary summary38

References42

Chapter 3 Variations of growth stages and precipitation deficit for winter wheat in the Huang-Huan-Hai Plain 46

Section 1 The data collection and methods 48

1.The data resource48

2.The calculation methods48

Section 2 Variations of winter wheat growth stages and its climatic factors50

1.Variations of winter

装　　帧：圆脊精装

开　　本：B5