西南地区干旱规律与节水农业发展问题

除西藏以外的中国西南地区人口、耕地和农林牧渔总产值分别占全国的19.2%、19.1%和14.9%,是我国十分重要且潜力巨大的农产品生产基地。干旱是制约本区农业发展的重要因素。文章分析了西南地区的干旱特征,揭示出该区季节性干旱严重、区域性干旱突出、干旱类型多、连旱频率大的干旱规律,提出对农业生产危害最严重的干旱类型是春旱、夏旱和伏旱。从自然和经济开发的角度,分析了该区干旱的主要成因是降雨分布不均、水资源可利用率低、水土流失严重和水利工程滞后。在此基础上,提出了提高降雨利用率、提高水资源开发程度及大力发展生物节水技术的对策,特别是农业结构调整、抗旱作物选用、节水农耕农艺技术和发展经济植物篱(埂)等生物节水技术。     

基于SPI的渭北黄土高原干旱时空特征

渭北黄土高原是陕西省重要的粮食生产基地,为了提高该地区应对干旱气候事件的能力,利用1986─2015年渭北黄土高原地区逐日降水资料详细分析该地区干旱变化的时空演变规律,通过计算标准化降水指数(SPI),定量表征该地区的干旱时空特征,结果表明:(1)近30年该地区SPI和降水量的变化趋势基本相近,都呈规律性波动变化,但有些月份差异比较大,这是由于SPI对不同时间尺度降水量的敏感性不同。(2)不同时间尺度的SPI可以较好地反映干旱洪涝的发展演变状况和趋势。SPI能够明确地反映渭北黄土高原的干旱变化状况,短时间尺度(1个月)能够反映逐月的干旱变化,3个月能够反映季节的干旱变化,而长时间尺度(12个月)则可以反映水分的滞后性作用。通过对多时间尺度SPI的时间序列分析可以发现,渭北黄土高原总体上有变湿的趋势,且随着时间尺度的增加,SPI的随机性在减弱,持续性在加强。与气候变化相对应,全区干旱频次有总体下降的趋势。(3)渭北黄土高原干旱主要出现在1993、1994、1997、1998和2001年。对不同季节的SPI分析结果表明,春季和夏季干旱发生频率较高,秋季和冬季干旱频率较低。同时,干季干旱频率较高,湿季干旱频率较低。(4)渭北黄土高原不同地区干旱具有相对一致的趋势。研究结果可为渭北黄土高原农业旱情管理与决策提供科学依据。     

基于主成分分析的中国南方干旱脆弱性评价

干旱脆弱性是干旱灾害形成的根本原因。遵循全面性、系统性和可操作性原则,选取水资源脆弱性、经济脆弱性、社会脆弱性、农业脆弱性和防旱抗旱能力脆弱性5个准则层,共32个指标,建立了中国南方农业干旱脆弱性评价指标体系,运用主成分分析的理论方法确定评价指标权重,建立中国南方地区的干旱脆弱性评价模型,得到不同省市的干旱脆弱性指数、分级阈值和区划,以期为南方地区防旱减灾工作提供基础数据和理论支持。得出以下结论,（1）通过主成分分析法得到四个主成分,第一主成分方差贡献率为54.90%,主要反映农业脆弱性和社会脆弱性;第二主成分方差贡献率为23.64%,主要反映水资源脆弱性和经济脆弱性;第三主成分和第四主成分所占比重较小,主要反映防旱抗旱能力脆弱性。（2）以4个主成分的方差贡献率为系数建立南方干旱脆弱性评价模型,得到中国南方干旱脆弱性综合评价得分及其排名,其中水资源脆弱性由高到低依次为云南、广西、贵州、四川、重庆和广东;经济脆弱性由高到低依次为广西、云南、贵州、四川、重庆和广东;社会脆弱性由高到低依次为贵州、云南、广西、重庆、四川和广东;农业脆弱性从高到低依次为贵州、云南、广西、重庆、四川和广东;防旱抗旱能力脆弱性由高到低分别为云南、贵州、四川、广西、重庆和广东;干旱脆弱性综合评价由高到低依次为云南、贵州、广西、四川、重庆和广东。（3）对干旱脆弱性指数进行正态分布性检验,发现该指数基本服从正态分布。根据正态分布原理,得到干旱脆弱性分级阈值,将干旱脆弱性指数小于0.3842定义为低风险,大于1.0758定义为高风险,介于两者之间的定义为中等风险,获得干旱脆弱性分级区划图。广东省位于干旱的低脆弱区,四川和?     

基于标准化降水指数的辽宁省近54年干旱时空规律分析

辽宁省是干旱较为严重的地区之一,研究该地区干旱的时空分布特征,对有效应对旱灾,采取防御措施,降低旱灾的危害有着积极的意义。利用该区域52个气象站1961─2014年逐月降水资料,采用标准化降水指数(SPI)、经验正交函数(EOF)以及旋转经验正交函数(REOF)等方法,分析了近54年来辽宁省干旱时空变化分布特征及分区研究。研究结果表明:辽宁省干旱主要发生在19世纪60年代至70年代初、70年代末至80年代初、80年代末至90年代初和21世纪初。春季干旱和秋季干旱发生的范围较大,持续时间较长,年份较多,冬季干旱发生范围次之,夏季干旱发生的范围较小,年份也较少。根据REOF分解的结果,可以将辽宁省干旱划分为西北部地区、中部和东北部地区、东南部地区。划分的各个区域中,参考各区域SPI12的平均值可知,3个地区的平均SPI12曲线变化趋势基本一致,但也存在差异性。最明显的差异是西北地区与东南地区的差异,出现干旱的年份数量各地区大致相等。从干旱的时段来看,东南部地区、中部和东北部地区各有1次较长时段的干旱,西北部地区有2次较长时段的干旱,而且相对另外两个区域干旱级别达到中旱以上的时段较少。     

关于生态农业试点工作的几点意见

我国生态农业试点工作已经逐渐展开。据国家环境保护局和农牧渔业部1985年不完全统计,全国省、市、县级的试点约200多个。其试点的范围有地区、县、村、户等不同形式;所包括的内容有:合理利用土地、立体种植;干旱半干旱地区生态农业优化模式;防止污染,综合防治病虫害;改良盐碱地,建立适宜的农业生态环境;防止水土流失,保护水源等。这些试点从不同角度探讨了本地区发展农业生产,保护农业生态环境的对策。     

中国土地盐碱化及其防治对策研究

中国盐碱地面积为３６３０万ｈｍ＾２，土地盐碱化是农业生态环境退化的重大问题之一。土地盐碱化治理和预防对中国干旱、半干旱和半湿润地区农业生态系统退化防治，农业生态环境保护和未来食物安全性具有非常重要的实践意义。本文简要评述了我国土地盐碱化的历史及发展趋势以及土地盐碱化可能造成的土地面积，生产力和经济损失。在对土地盐碱化发生和发展的技术和社会经济原因，以及现有技术、管理、政策和法律法规进行系统评述的基     

中国土地盐碱化及其防治对策研究

中国盐碱地面积为３６３０万ｈｍ２，土地盐碱化是农业生态环境退化的重大问题之一。土地盐碱化治理和预防对中国干旱、半干旱和半湿润地区农业生态系统退化防治、农业生态环境保护和未来食物安全性具有非常重要的实践意义。本文简要评述了我国土地盐碱化的历史及发展趋势以及土地盐碱化可能造成的土地面积、生产力和经济损失；在对土地盐碱化发生和发展的技术和社会经济原因，以及现有技术、管理、政策和法律法规进行系统评述的基础上，提出了我国土地盐碱化防治的区域战略、技术政策、管理政策、法律法规及经济激励手段。     

基于标准化降水蒸发指数(SPEI)的东北干旱时空特征

东北地区是我国重要的粮食作物和经济作物的生产基地,易受异常降水和干旱的影响。随着全球气候变暖,东北地区温度增高、降水量减少,干旱事件发生频繁。但是目前国内对东北地区干旱的研究较少、结果存在分歧,且主要关注干旱的时空变化特征和干旱的影响,较少研究关注干旱的区划研究。依据1961─2013年东北地区月平均气温和降水资料,运用标准化降水蒸发指数（SPEI）分析了东北地区的干旱趋势,并根据主成分分析和聚类分析研究东北地区干旱的时空特征,研究结果表明：东北地区在1961─2012年期间干旱发生频率呈现波动增加的趋势;在1961─1999年期间,东北地区干旱发生频率低、持续时间短,干旱危害较小;而2000年以后,东北地区干旱事件频发,干旱持续时间长、强度大,出现了2000─2002和2007─2008年2个连续干旱期。从空间分布来看,2000─2010年是东北地区干旱发生频率和影响范围最大的时期,尤其是东北地区的中部和西部,其干旱频率分别达到42.86%和33.34%。根据主成分析和聚类分析的结果将东北划分为8个干旱相似区。研究结果对于实现东北干旱监测、评估,为减轻该区域干旱损失,指导区域水资源管理和农业生产具有重要的现实意义。     

从辽宁省建平县看半风沙干旱地区改善农业生态环境的方向

如何在较短的时间内卓有成效地改变半干旱风沙地区恶劣的自然环境,恢复农业生态的良性循环,从而达到迅速发展生产,尽快地脱贫致富,是自然保护工作者所关注的。建平县治理干旱风沙地的实践证明,以水土保持为中心,以造林种草为重点,工程措施和生物措施相结合,山、水、村、田、路综合治理的生态建设是获得经济、社会、环境效益统一的成功模式。     

4种遥感干旱指数在内蒙古东部干旱监测中的对比研究

内蒙古东部是干旱灾害的高发区,对遥感干旱监测技术的需求十分迫切。为研究不同遥感干旱指数在内蒙古东部地区的适用性,利用2016和2017年4月下旬至9月下旬内蒙古东部地区MODIS数据,计算出温度状态指数(temperature condition index,TCI)、植被状态指数(vegetation condition index,VCI)、温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)和植被供水指数(vegetation supply water index,VSWI)4种常用遥感干旱指数,并将其与气象干旱综合指数(meteorological drought composite index,MCI)和土壤相对湿度数据进行比较。结果表明:受牧草返青期波动影响,生长季初期TCI和VCI对遥感干旱监测结果偏差较大,生长季中、后期各遥感干旱指数对干旱的描述基本一致。VCI与MCI和土壤相对湿度的相关性最高。MCI与VCI和VSWI在中、低覆盖度草原的一致性较高,而MCI与TCI在中、高覆盖度草原的一致性较高。结合各遥感干旱指数特点,建议内蒙古东部在生长季初期首选VSWI进行遥感干旱监测,而在生长季中、后期选择VCI或TCI进行遥感干旱监测。     

基于SPEI和SPI指数的太原多尺度干旱特征与气候指数的关系

干旱是太原地区发生最频繁的自然灾害之一,出现的次数多、持续的时间长,对国民经济特别是农业生产造成了严重的影响.随着全球气候变暖、极端天气出现得越发频繁,太原干旱发生的频率和危害程度均呈上升趋势.基于1951-2012年月平均降水和气温资料,引入新的干旱指标：标准化降水蒸散指数（SPEI）,应用SPEI和SPI（标准化降水指数,简称：SPI）定量描述太原地区的62年来的干湿状况;基于月尺度SPEI和SPI指数,对太原月季尺度干旱变化做了分析,并利用交叉小波变换（XWT）探讨了干旱与大尺度气候因子之间的关系.结果表明：基于降水和蒸散的SPEI可以更灵活地反映月季干旱变化特征;交叉小波变换分析表明,太原地区的干旱与4个大尺度因子都具有6-12 a年代际主共振周期,在1980s都存在较好的相关性.SPEI和SPI与NAO通过显著性检验的6-12 a共振周期主要表在1985-2000年,序列在此频段上表现出一定的正位相共振关系;SPEI和SPI与WP在1955-1960年和1990-2000年分别表现出2-3 a和4-8 a显著的共振周期,存在明显的滞后相关,在1970-1990年具有10-16 a正位相显著共振关系.SPEI与PDO在1986-2000年之间存在4-6、8-14 a两个显著的共振周期,各自表现出负、正位相共振关系,在1955-1960年存在2-3 a共振周期,在此频段上SPEI显著滞后于PDO.与SPEI相比,SPI与PDO的相关性较弱,仅在1955-1960、1986-2000年出现了弱的共振关系.SPEI和SPI与PNA在1983-1995年表现出4-7 a的显著共振关系,反映了SPEI和SPI显著滞后于PNA.     

岷江干旱河谷灌木幼苗的土壤养分适应性研究

岷江上游干旱河谷地区的植被恢复是目前急需解决的问题,小马鞍羊蹄甲（Bauhinia faberi var. microphylla）是干旱河谷地区的优势乡土灌木,并作为当地植被恢复过程中的重要备选物种,因而进行小马鞍羊蹄甲种群在土壤贫瘠的干旱河谷的养分限制研究十分必要。针对性地进行施肥将影响到小马鞍羊蹄甲幼苗存活、生长和定殖,而如何有效提高该物种的存活和生长速率对于干旱河谷植被恢复将具有重要的意义。采用野外调查与模拟实验相结合的方法,分别研究了干旱河谷地区3个典型群落（干旱河谷的核心区——飞虹,干旱河谷灌丛与亚高山森林的过渡区——北部的石大关、干旱河谷灌丛与温性森林的过渡区——南部的蓝新镇）中小马鞍羊蹄甲幼苗叶片的化学计量特征,和施肥试验[w（有效氮）分别为100、280、460 mg·kg–1、w（有效磷）分别为12、24、48 mg·kg–1、w（氮）分别为40、70、100 mg·kg–1、w（磷）分别为12和24 mg·kg–1]中叶片化学计量特征及幼苗生长参数（叶片数、基径和株高）和各器官（根茎叶）生物量。结果表明：在野外各演替阶段的小马鞍羊蹄甲幼苗生物量和营养元素质量分数都随着磷肥的增加而增加,表明磷素是植物生长的限制因子,同时N∶P比均大于16,也暗示其受到P养分的限制;在室内施肥试验中,施加N肥没有促进小马鞍羊蹄甲生物量的积累,反而抑制了幼苗生长;施加P肥促进了幼苗生物量的积累,表明幼苗缺乏P元素,养分限制类型为P限制。     

30年来我国农业气象灾害对农业生产的影响及其空间分布特征

农业是气候变化最敏感的领域之一,灾害性天气直接影响着农业生产.文章首先对我国农业气象灾害类型进行阐述,然后对近30年来的气象灾害的时间序列和空间分布特征分析研究,最后进一步探讨了农业气象灾害对农业粮食安全的影响.研究结果表明:随着农业气象灾害的发生,粮食产量与受灾程度呈周期性波动,受灾程度与相应年份的产量为负相关.从时间序列来看,1997年,2000-2001年和2003年全国总受灾程度较为严重,均超过5×107hm2,成灾面积均为3×107hm2.2004年灾情有所缓和.从全国受灾的空间分布特征来看,我国灾损较为严重地区主要集中在东部地区.按区域划全国灾害受损程度依次为华东地区,华中地区,华北地区和东北地区,此外西南地区四川也较为突出.气象灾害中以干旱灾害和洪涝灾害最为严重,是影响农业生产的主要因素,二者所占比重为70%～85%.掌握农业气象灾害的特点和发生规律,对于防御气象灾害,提高防灾减灾的能力,趋利避害,保障农业增产具有十分重要的意义.     

1983-2020年西南地区气象干旱时空演变趋势及干旱事件识别

全球变暖背景下,区域干湿变化特征不确定性增强,研究不同时间尺度下气象干旱的时空演变趋势并对干旱事件热点区域进行识别,对农业生产和防旱减灾具有重要意义。基于生成的西南地区1983-2020年5.5 km的长时序多时间尺度标准化降水蒸散指数(SPEI)面状数据,构建了干旱最长持续月数Max_mon、年均干旱月数Mean_mon、干旱事件次数C_DE和干旱事件平均持续月数MM_DE 4个指标(干旱事件定义为至少连续3个月1月尺度的SPEI≤-1),并分3个时间尺度(38 a、18 a和10 a)研究了西南地区气象干旱趋势及干旱事件时空演变特征。结果显示：(1)西南地区容易发生月度干旱和季节干旱,1983-2020年整体呈阶段性干湿波动,1983-2000年四川南部和2001-2010年云南南部显著变干,2011-2020年全区整体以变湿为主;(2)构建的干旱强度指标Max_mon和Mean_mon可有效反映西南地区气象干旱的易感性及其空间分布,Max_mon     

不同生育期干旱胁迫/复水对大豆光合特性及产量的影响

在全球气候变化背景下,干旱发生的频率和强度都有所增强,严重影响农业生产.研究大豆(Glycine max)在不同生育期不同强度干旱胁迫/复水条件下的光合特性和产量变化,可明确干旱对大豆生长发育影响并为探索灾变机制提供理论依据.通过水分控制试验,分别在开花期和鼓粒期对大豆实施轻度干旱胁迫(65％田间持水量)和重度干旱胁迫...     

广东省节水与旱作农业基本情况调查报告

全省节水与旱作农业基本情况调查结果表明：干旱缺水是影响旱坡地作物产量提高的主要因子.近年来.我省采用节水灌溉技术、节水耕作技术、优化种植结构等措施,提高了水资源的利用率.今后,在旱坡地上开发节水高效农业大有潜力.     

基于相对湿润度指数的西南春季干旱10年际演变特征

基于相对湿润度的干旱指数分析方法,应用中国西南1958—2012年气候资料,分析近55年中国西南春季干旱10年际时空分布和演变特征。结果表明:1958—2012年西南春季干旱发生频率呈东北向西南递增分布特征,春季干旱发生频率80%以上区域分布于云南高原、川西高原和川西南山地区域;川西高原和川西南山地的部分区域几乎每年春季均会出现轻度干旱。重旱和特旱主要分布于川西高原南部、川西南山地和云南高原北部区域。西南春季轻旱、中旱和重旱以上干旱平均发生区域占研究区域总面积分别为42%~45%、16%~29%和1%~8%,春季轻旱发生面积呈波动变化,中旱和重旱发生面积呈略减少趋势。云南高原、川西高原和川西南山地春季干旱强度大,但干旱强度振荡幅度小,年际波动小;川东盆地、贵州高原春季干旱强度虽然相对较小,但干旱强度振荡幅度大,年际波动大。西南春季干旱变化经历了5个明显的变化阶段,即20世纪60年代,干旱强度逐渐增强;70年代,干旱强度逐渐减弱;80年代到90年代初,干旱强度又一次加强;在90年代中期到2004年,干旱强度再次减弱。西南春季干旱指数存在显著的2~3 a和7~8 a周期振荡,春季轻旱发生面积呈波动变化,中旱和重旱发生面积呈略减少趋势。2005年后干旱指数累积距平呈负增长趋势,干旱强度逐渐增强,预计未来10年干旱强度可能将增强。     

河北省玉米生长季干旱特征及成因分析

干旱是影响河北省玉米生长的重要农业气象灾害。利用玉米种植区1971-2018年气象资料和1981-2018年玉米(Zea mays)生长观测资料,以有效降水量代替实际降水量计算水分亏缺指数,对河北省玉米生长季干旱分布特征、变化趋势和变化成因进行了分析。结果表明,(1)干旱概率和干旱强度分布特征基本一致,春玉米区由高到低依次为播种期拔节-抽雄期抽雄-乳熟期出苗-拔节期乳熟-成熟期,夏玉米区依次为播种期抽雄-乳熟期乳熟-成熟期拔节-抽雄期出苗-拔节期。(2)春玉米区4月下旬至5月上旬(播种期)和6月下旬至8月上旬(拔节-乳熟期)、夏玉米区6月上中旬(播种期)和8月上中旬(抽雄-乳熟期)受干旱影响较大,其中春玉米区以张家口和承德北部干旱最重,夏玉米区以石家庄东部、衡水西部和邢台东北部干旱最重。(3)春玉米区5月上中旬受需水量减少、降水量增加趋势影响,干旱强度和范围随年代显著下降,8月中下旬受需水量增加趋势影响,干旱强度和范围随年代显著上升;夏玉米区6月下旬受需水量减少趋势影响、9月下旬受需水量减少和降水量增加趋势影响,干旱强度均随年代显著下降。需水量减少与日照时数减少和风速减小密切相关,而需水量增加与气温上升、风速增大、空气湿度减少密切相关。     

中国西南干旱对气候变暖的响应特征

基于相对湿润度的干旱等级分析方法,应用中国西南1958-2012 年气候资料,研究了中国西南干旱时域变化、空间分布、各季节的时空演变及其对全球气候变暖的响应特征,为应对气候变化提供科学依据.采用ArcGIS 系统中反距离权重方法进行空间插值分析绘图.结果表明：中国西南年干旱发生区主要分布于云南高原北部、川西高原和川西南山地,发生干旱区域占总面积的30%左右;其中,中旱区分布于云南高原北部、川西高原部分区域,占研究区总面积的11%左右;重旱区分布于云南高原北部、川西高原局部地区,占研究区总面积的5%左右;历年干旱出现频率平均31.7%.研究区干旱以冬、春季干旱为主.历年逐季冬、春季干旱出现站次平均分别为76.1%和46.2%.1958-2012 年云贵高原大部、四川盆地中部相对湿润度指数负绝对值增大,干旱等级提高,年干旱强度呈增强的趋势;其中,云贵高原大部分区域夏、秋和冬季相对湿润度指数负绝对值呈增大趋势,干旱显著增强;川西高原和川西南山地区冬季干旱呈增强趋势;四川盆地和川北区域秋季干旱呈增强趋势;川东盆地、贵州高原春季干旱也呈增强趋势.年干旱指数时间序列存在显著的3-4 a 和7-8 a 周期振荡;2009年为干旱强度显著加强的突变点,在全球气候变暖的背景下,预计未来数年中国西南干旱仍处在面积扩大、强度增强过程中.     

湘北红壤丘岗区农业可持续发展问题探讨

从自然资源条件、农业基础设施、后备资源潜力、科技储备等方面剖析湘北红壤丘岗区农业发展的优势；同时阐明了阻碍该区农业可持续发展的主要因素，即土壤肥力普遍偏低、季节性干旱严重、农业生态系统脆弱、资源利用不合理、开发与利用资源的资金短缺、体制缺陷和思想观念陈旧等。提出了10条促进该区农业持续高效发展的技术途径和措施，即：(1)推广农村实用新技术，迅速提高土地生产力；(2)充分发挥“土壤水库”和工程水库的作用，抗御季节性干旱；(3)协调水土矛盾，建立丘岗开发的资源互利型利用模式；(4)全而开展生态农业建设，改善农村生态环境；(5)大力调整农业结构，尽快形成新的主导产业或生产项目；(6)壮大村级集体经济，充分发挥它在现代农业建设中的杠杆作用；(7)以市场为导向，建立农产品商品生产基地，加快农业产业化进程；(8)增强科技投入，充分发挥科技进步的推动作用；(9)建立完善的投资管理和激励机制，提高广大农民参与农业综合开发的积极性；(10)强化农业先进技术的培训和推广，提高农民科技素质。