1959—2015年黑龙江省玉米需水量时空分布特征

基于黑龙江省26个气象站1959—2015年的逐日气象数据和14个农业气象观测站的1991—2008年玉米生育期观测资料,利用单作物系数法和Arcmap的空间分析功能计算并绘制了玉米生育期内各月有效降雨量(Effective precipitation)、需水量(Crop water requirement)和灌溉需水量(Irrigation requirement)及三者气候倾向率的分布图,揭示了黑龙江省玉米水分供需的时空分布规律。结果表明:黑龙江省玉米生育期有效降雨量平均值为302 mm,高值区位于中部地区,5—6月呈增长趋势,7—9月呈下降趋势;需水量平均值为383 mm,自西向东总体呈先减小后增大的分布趋势,除9月外,全生育期及各月需水量均呈减小趋势;灌溉需水量平均值为153 mm,其分布与需水量分布相似,西部地区灌溉需水量较大,5、7月呈减小趋势,而8、9月呈大幅增加趋势,应在7、8月适时补充灌溉,保障玉米产量。本研究可为黑龙江省玉米种植区灌溉水资源分配和灌溉制度制定提供科学依据。

1960—2015年黑龙江省水稻需水量时空分布特征

基于黑龙江省26个气象站1960—2015年逐日气象数据和29个水稻灌溉试验站的作物系数,利用PenmanMonteith方法和Arcmap空间分析功能计算并绘制了1960—1979年、1980—1999年和2000—2015年3个阶段水稻生长季参考作物蒸散量(ET_0)、水稻生育期天数、需水量、有效降雨量和需水量与有效降雨量耦合度及相应的气候倾向率分布图。结果表明:水稻生长季ET_0平均值为620 mm,自西向东总体表现为先减小后增大趋势,风速、湿度、日照时数的减小和温度的升高共同作用导致水稻生长季ET_0以-3. 90 mm/(10 a)的平均速度下降;生育期平均天数为115 d,自北向南总体表现为增加趋势,温度升高引起了水稻生育期天数以2. 68 d/(10 a)的平均速度增加;水稻生育期有效降雨量平均值为297. 03 mm,自西向东总体表现为先增大后减小的趋势,生育期天数的增加也弥补了降雨量减小的影响,使有效降雨量以0. 62 mm/(10 a)的平均速度增加;需水量平均值为490. 52 mm,自西向东总体表现为先减小后增加的趋势,生育期天数的增加弥补了ET_0减小对需水量的影响,使研究区内水稻需水量以6. 66 mm/(10 a)的平均速度增加;需水量与有效降雨量耦合度平均值为0. 64,自西向东表现为先增加后减小的趋势,需水量增幅大于有效降雨量增幅,使需水量与有效降雨量耦合度总体以-0. 009/(10 a)速度下降。本研究可为黑龙江省合理分配灌溉水资源和优化水稻品种布局提供依据。