Spatio-temporal variations of winter wheat water requirement and climatic causes in Huang-Huai-Hai Farming Region

Abstract

鉴于作物需水量变化趋势对制定灌溉策略与区域水资源配置的重要作用, 本文依据黄淮海农作区50个气象台站近50年(1960—2009年)的逐日气象数据, 利用SIMETAW模型计算了研究区域7个亚区冬小麦生育期需水量、适宜灌溉量的时空变化趋势, 各主要气象因子时空变化趋势以及需水量与气象因子的相关性。结果表明: 近50年来, 冬小麦生育期需水量呈下降趋势, 其中在1970—1999年间显著下降9.21~18.90 mm·10a^-1; 冬小麦需水量多年平均值为452.4 mm; 灌溉需要量在不同亚区间变化不同, 其中在汾渭谷地水浇地二熟旱地一熟兼二熟区和豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区呈上升趋势, 每10年上升10.02~13.48 mm; 生育期降水耦合度仅为0.40。生育期需水量、灌溉需要量在空间上呈现两边多、中间少的分布, 在豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区最高, 分别为457.32 mm、335.33 mm; 在海河低平原缺水水浇地二熟兼旱地一熟区最低, 分别为363.24 mm和247.51 mm。50年来, 黄淮海农作区气温显著上升, 降水量不显著下降, 风速、相对湿度、太阳辐射显著下降; 冬小麦需水量下降主要受太阳辐射、温度、平均风速、平均相对湿度、降水的综合影响, 其中最主要的气象原因为太阳辐射量下降, 温度、日照时数、平均风速与冬小麦需水量呈显著正相关, 相对平均湿度与其呈显著负相关。