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作物杂志,2021, 第2期: 191–199 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.02.028

所属专题： 水稻专题

• 农业信息技术 • 上一篇    下一篇

基于水分亏缺指数的贵州省水稻干旱特征分析

邢愿1(), 贺中华1,2   

  1. 1贵州师范大学地理与环境科学学院（喀斯特研究院）,550001,贵州贵阳
    2贵州师范大学国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心,550001,贵州贵阳
  • 收稿日期:2020-10-11 修回日期:2020-12-24 出版日期:2021-04-15 发布日期:2021-04-16
  • 作者简介:邢愿,主要从事喀斯特水文水资源GIS、遥感与农业干旱研究,E-mail： 1501459340@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金“中国南方喀斯特流域结构的水文干旱驱动机制研究”(41471032);贵州省国内一流学科建设项目“面向对象技术与多源遥感协同的喀斯特农业干旱驱动机制及其专家决策预警研究—以贵州省为例”(KT201402)

Analysis of Characteristics of Rice Drought in Guizhou Province Based on Water Deficit Index

Xing Yuan1(), He Zhonghua1,2   

  1. 1School of Geographic and Environmental Science (School of Karst Science), Guizhou Normal University, Guiyang 550001, Guizhou, China
    2State Engineering Technology Institute for Karst Desertification Control, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, Guizhou, China
  • Received:2020-10-11 Revised:2020-12-24 Online:2021-04-15 Published:2021-04-16

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PDF (PC)

85

摘要：

为探究贵州省水稻生长期的干旱特征,以作物水分亏缺指数作为干旱研究指标,结合协同克里金插值法及趋势分析等方法,利用贵州省31个气象站点逐日气象数据,分析贵州省水稻种植区水稻各生育时期的降水-需水变化特征及不同等级干旱的频率分布特征。研究表明：水稻生长期的降水量呈“东增西减”特征分布,各生长期累积降水量为移栽-分蘖期>抽穗-成熟期>播种-秧苗期>拔节-孕穗期,播种-秧苗期降水呈减少趋势,可能会加剧干旱灾害的发生;各生长期累积需水量为抽穗-成熟期>移栽-分蘖期>拔节-孕穗期>播种-秧苗期,播种-秧苗期水稻需水量小于同时期降水量,在播种-秧苗期各等级干旱发生的频率较低,铜仁地区及黔东南地区的东部在拔节-孕穗期和抽穗-成熟期是重旱及特旱的高频发生区。

关键词: 水分亏缺指数, 干旱特征, 水稻, 协同克里金插值, 贵州省

Abstract:

To explore the drought characteristics of rice growth periods in Guizhou province, this study analyzed various characteristics of the precipitation and water demand for different growth stages of rice in the rice planting regions of Guizhou province and the frequency distribution characteristics for the different drought levels, which is based on daily meteorological data of 31 weather stations by the Crop Water Deficit Index and combined with the collaborative kriging interpolation and trend analysis methods. The results showed that the precipitation in the rice growing periods increased in the east and decreased in the west with the cumulative precipitation values of transplanting-tillering stage>heading-ripening stage>sowing-seedling stage>jointing-booting stage, and the decreasing trend of precipitation in the sowing-seedling stages could cause the occurrence of drought. The cumulative water demand in different growth periods was the heading-ripening stage>transplanting-tillering stage>jointing-booting stage>sowing-seedling stage. The water requirement of rice in sowing-seedling periods was less than the precipitation in the same period, and the drought frequencies in the different levels were lower. The high frequency regions were observed in the Tongren area and the eastern parts of southeast Guizhou in the jointing-booting and heading-ripening stages.

Key words: Water deficit index, Drought characteristic, Rice, Collaborative kriging interpolation, Guizhou province

图1

研究区概况及水稻种植区位

图2

贵州省水稻各生长期降水变化趋势空间特征

图3

贵州省各生长期水稻种植区降水–需水平均值变化

图4

贵州省各生长期水稻种植区需水量空间特征

表1

贵州省水稻各生长期不同等级干旱频率面积统计

干旱频率
Drought
frequency (%)		 播种-秧苗期Sowing-seedling stage 移栽-分蘖期Transplanting-tillering stage
轻旱
Light drought		 中旱
Moderate drought		 重旱
Heavy drought		 特旱
Extreme drought		 轻旱
Light drought		 中旱
Moderate drought		 重旱
Heavy drought		 特旱
Extreme drought
0~5 12.07 11.03 11.29 16.66 17.53 17.64 17.84 18.58
5~10 5.09 6.48 6.70 0.39 0.81 0.80 0.58 0.04
10~15 0.75 0.82 0.52 0.95 0.28 0.19 0.20 -
15~20 0.30 0.21 0.07 0.63 - - - -
20~30 0.40 0.09 0.05 0.01 - - - -
30~50 0.01 - - 0.00 - - - -
50~70 - - - - - - - -
70~100 - - - - - - - -
干旱频率
Drought
frequency (%)		 拔节-孕穗期Jointing-booting stage 抽穗-成熟期Heading-ripening stage
轻旱
Light drought		 中旱
Moderate drought		 重旱
Heavy drought		 特旱
Extreme drought		 轻旱
Light drought		 中旱
Moderate drought		 重旱
Heavy drought		 特旱
Extreme drought
0~5 11.77 10.93 6.30 - 5.61 1.82 0.73 0.00
5~10 4.88 5.37 6.16 - 7.71 6.52 4.53 0.43
10~15 1.59 1.71 4.18 - 3.51 5.26 2.87 3.60
15~20 0.32 0.60 1.62 - 1.46 4.35 3.36 2.85
20~30 0.06 0.01 0.36 - 0.33 0.67 6.03 7.80
30~50 - - - 0.22 - - 1.12 3.94
50~70 - - - 2.37 - - - -
70~100 - - - 16.03 - - - -

图5

贵州省水稻种植区播种-秧苗期不同等级干旱强度及频率空间特征

图6

贵州省水稻种植区移栽-分蘖期不同等级干旱强度及频率空间特征

图7

贵州省水稻种植区拔节-孕穗期不同等级干旱强度及频率空间特征

图8

贵州省水稻种植区抽穗-成熟期不同等级干旱强度及频率空间特征

[1] 杨青青, 罗纲, 高超. 地理学视角的农业干旱研究进展. 华北水利水电大学学报(自然科学版), 2020,41(1):27-34,64.
[2] 郭茜月, 刘国金, 李悦萱. 农业干旱传统监测研究进展. 乡村科技, 2020(20):93-94.
[3] 吴英杰, 李玮, 王文君, 等. 基于降水量距平百分率的内蒙古地区干旱特征. 干旱区研究, 2019,36(4):943-952.
[4] 李雪纯, 赵君, 徐进超. 基于降水距平百分率的安徽省近50a干旱时空分布特征分析. 中国农村水利水电, 2018(9):133-136,148.
[5] 王卫光, 黄茵, 邢万秋, 等. 基于SPEI的海河流域干旱时空演变特征及环流成因分析. 水资源保护, 2020,36(3):8-13.
[6] 师玉锋, 梁思琦, 彭守璋. 1901-2017年黄土高原地区气候干旱的时空变化. 水土保持通报, 2020,40(1):283-289,325.
[7] 谢清霞, 谷晓平, 万雪丽, 等. 西南地区干旱的变化特征及其与大气环流的关系. 干旱区地理, 2020,43(1):79-86.
[8] 马尚谦, 张勃, 张佳琦, 等. 标准化降水蒸散指数在华北平原的适用性分析. 中国农业资源与区划, 2020,41(2):235-245.
[9] 李雁. 内蒙古典型草原区域Palmer气象干旱指数适用性分析. 气象科学, 2019,39(5):626-634.
[10] 王玲玲, 罗伟, 何巍, 等. 基于气象指标优化模型的自贡地区干旱等级评定. 中国农村水利水电, 2019(2):126-130.
[11] 曹二佳, 薛羽, 李红瑛, 等. 基于相对湿润指数的蒙中农牧交错带作物生长季干旱时空分析——以乌兰察布市为例. 中国农村水利水电, 2019(11):165-171.
[12] 刘洋. 相对湿润度指数在干旱易发区预测中的应用——以锦州市为例. 水利规划与设计, 2018(3):51-53.
[13] 李娜, 霍治国, 钱锦霞, 等. 基于改进后相对湿润度指数的山西省气象干旱时空特征. 生态学杂志, 2019,38(7):2249-2257.
[14] 谢清霞, 李刚, 袁晨, 等. 基于CI指数的西南地区1961-2012年春季干旱分布特征. 沙漠与绿洲气象, 2016,10(4):53-58.
[15] 李忆平, 李耀辉. 气象干旱指数在中国的适应性研究进展. 干旱气象, 2017,35(5):709-723.
[16] 王连喜, 王田, 李琪, 等. 基于作物水分亏缺指数的河南省冬小麦干旱时空特征分析. 江苏农业科学, 2019,47(12):83-88.
[17] 刘雪梅, 宋国强, 程平顺, 等. 贵州夏旱的基本规律及其对策研究. 贵州气象, 1996(6):19-22.
[18] 李家文, 黄维, 吴炫柯, 等. 柳州市甘蔗干旱风险区划——基于作物水分亏缺指数. 中国农学通报, 2019,35(22):96-105.
[19] 何斌. 基于作物水分亏缺指数的关中冬小麦需水关键期干旱特征分析. 陕西水利, 2019(3):91-93,96.
[20] 曹言, 王杰, 李尤, 等. 基于作物水分亏缺指数的云南省夏玉米不同生育期干旱时空特征分析. 灌溉排水学报, 2019,38(8):97-106.
[21] 李闯, 刘艳伟, 符娜, 等. 基于作物水分盈亏指数的昆明水稻生长季干旱特征及成因分析. 干旱地区农业研究, 2016,34(3):186-192.
[22] 李福夺, 杨兴洪. 城镇化背景下贵州省耕地压力与粮食安全问题探讨. 中国农机化学报, 2016,37(7):265-272.
[23] 茆智. 水稻需水量的计算. 农田水利与小水电, 1981(4):9-16.
[24] 高晓丽, 徐俊增, 杨士红, 等. 贵州地区主要作物需水规律与作物系数的研究. 中国农村水利水电, 2015(1):11-14,19.
[25] 张新鼎, 郜红娟. 气候变化下贵州中西部玉米生态需水量变化研究. 黔南民族师范学院学报, 2019,39(4):50-53.
[26] 韩会庆, 张朝琼, 白玉梅, 等. 贵州省水稻抽穗灌浆期低温冷害和高温热害时空变化. 河南农业大学学报, 2018,52(6):880-889,917.
[27] 杨方. 基于农业灾情的农业旱灾等级划分研究. 北京:中国农业科学院, 2014.
[28] 何红艳, 郭志华, 肖文发. 降水空间插值技术的研究进展. 生态学杂志, 2005(10):1187-1191.
[29] 莫跃爽, 索惠英, 焦树林, 等. 1980-2015年贵州省不同等级降雨日数时空变化特征. 水资源与水工程学报, 2020,31(3):88-96.
[30] 冯利华. 干旱等级和旱灾程度的定量表示法. 农业系统科学与综合研究, 2003(3):230-231,236.
[1] 季平, 刘金龙, 柳浩, 匡佳丽, 叶世河, 龙莎, 杨洪涛, 彭勃, 徐晨, 刘晓龙. 抽穗期高温胁迫对不同水稻品种产量构成和品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 117–125
[2] 王晓蕾, 张云鹤, 牟金猛, 高大鹏, 耿艳秋, 曹译文, 卢芬, 关政闻, 邵玺文, 郭丽颖. 苏打盐碱胁迫对水稻光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (1): 193–203
[3] 谢可冉, 高逖, 崔克辉. 高温下钾肥调控水稻产量的研究进展[J]. 作物杂志, 2024, (1): 8–15
[4] 谢昊, 薛张逸, 束晨晨, 张伟杨, 张耗, 刘立军, 王志琴, 杨建昌, 顾骏飞. 不同栽培措施下水稻基肥氮素利用率的15N示踪分析[J]. 作物杂志, 2024, (1): 90–96
[5] 高作利, 姜帅臣, 刘雨佳, 徐智慧, 刘海峰. 适合延边地区种植的彩色水稻品种筛选[J]. 作物杂志, 2023, (6): 62–68
[6] 刘艳, 曲航, 邢月华, 王晓辉, 宫亮. 新型氮肥对水稻生长、氮肥利用率和经济效益的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 110–116
[7] 胡锐, 胡香玉, 傅友强, 叶群欢, 潘俊峰, 梁开明, 李妹娟, 刘彦卓, 钟旭华. 氮肥运筹对水稻根系生长发育的影响及其与氮肥吸收利用的关系[J]. 作物杂志, 2023, (5): 179–186
[8] 刘慧, 龙学毅, 焦岩, 王丽红. 生物炭与磷肥配施对水稻生长发育及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 238–248
[9] 张蛟, 陈澎军, 陈艳, 韩继军, 崔士友. 滩涂水产养殖池复垦种稻短期内土壤特性变化及水稻产量表现[J]. 作物杂志, 2023, (4): 118–125
[10] 陈玥, 宫亮, 金丹丹, 张鑫, 李波, 邹晓锦, 隋世江, 叶鑫, 刘艳. 北方粳稻最优产量氮肥阈值周年变化及其影响因素分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 144–151
[11] 花芹, 林泉祥, 宋远辉, 孙家猛, 张祖普, 陈庆全, 李金才, 张海涛. 水稻粉质胚乳突变体cse的表型分析及基因定位[J]. 作物杂志, 2023, (4): 22–30
[12] 杨洪伟, 张丽颖, 李晓辉. 盐、碱胁迫下水稻种子萌发过程水分含量变化及对种子发芽影响的低场核磁检测研究[J]. 作物杂志, 2023, (4): 253–259
[13] 栾金华, 宋欣阳, 汪磊, 孙丽丽, 程艳双, 董浩, 张佳, 程效义, 徐海. 辽宁省水稻新品系苗期耐盐性差异研究[J]. 作物杂志, 2023, (3): 20–26
[14] 吴艳, 柳开楼, 张景云, 宋惠洁, 胡丹丹. 增施大豆豆粕及豆粕炭对酸性水稻土的改良效果及对水稻产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 200–204
[15] 卫云飞, 李猛, 季新, 刘娟, 王付娟, 刘秋员. 不同耕播方式对秸秆全量还田下麦茬直播稻生长和产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 94–100
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