气候变化下辽西北春玉米生育期需水量研究

Abstract

：Crop water requirement is important to irrigation requirement planning and water resources planning. Understanding historical changes and future trends is critical to predicting future crop water use trends and making rational decisions. Using the Penman-Monteith model recommended by the FAO, the water requirement of spring maize across the whole plantation in northwestern Liaoning was calculated. The net water requirement of spring maize at different growth stages was obtained by soil moisture density function under full irrigation conditions. We found that potential evapotranspiration and spatial and temporal variation in water demand indicates that spring maize increased and decreased over the last 50 years. In the past 50 years, the water demand of spring maize in northwestern Liaoning has not decreased over time. The spatial distribution has gradually increased from southeast to northwest. From net irrigation water demand, the average annual net irrigation water requirement of spring maize in northwestern Liaoning was 402.44 mm, and average annual irrigation requirement index was 0.67. From the perspective of net irrigation water demand under future climate change scenarios, domestic or regional resources (A2) scenarios and regional sustainable development (B2) scenarios, the 30a growth rate decreased in turn. This study provides a basis for agricultural water use and reasonable irrigation of spring maize planting in the northern Liaoning. It is of great strategic significance to the increasingly prominent contradiction between supply and demand of water in this region. Key words： climate change; spring maize; water requirement; irrigation water requirement; Northwest Liaoning

Spatiotemporal patterns of wheat and maize production under the evolution of crop planting structures in the Huang-Huai-Hai dry farmland, China

“…续发展的重要研究内容 [1] 。近年来， 随着中国耕地 供给日趋紧张、 局部地区农业水资源严重短缺、 居 民消费提档升级， 粮食供需的结构性矛盾日益凸 显， 调整农作物种植结构成为促进农业高质量、 可 持续发展的现实选择。明确农作物种植结构的历 史演变规律与现状分布特征， 则是开展农作物种植 调整和空间布局优化等工作的重要前提 [2,3] 。目前， 学者针对农作物种植结构识别与分析开展了许多 研究： 尺度上， 从国家水平 [4,5] 、 省域水平 [6,7] ， 到市县水 平 [8,9] 均有相关进展； 数据源方面， 包括卫星遥感数 据和农业统计数据等 [10,11] ， 针对各种数据又衍生出不 同的分析方法 [12,13] ， 这些研究为进一步开展相关工 作奠定了重要基础。 黄淮海地区是中国重要的农业生产基地之一， 该地区河北、 河南、 山东、 安徽四省 2019 年的粮食播 种面积占到了中国 13 个粮食主产区的 37% [14] 。然 而， 由于农业生产特别是冬小麦生育期进行灌溉带 收稿日期： 2021-08-20； 修订日期： 2022-01-19 基金项目： 国家重点研发计划项目 (2016YFD0300801) 。 作者简介： 任频频， 男， 山东济宁人， 博士研究生， 研究方向为农业水文遥感。E-mail: ppren2017@cau.edu.cn 通讯作者： 黄峰， 男， 天津人， 副教授， 研究方向为农业水土资源利用。E-mail: fhuang@cau.edu.cn 2022 年 3 月 任频频等： 农作物种植结构演变下的黄淮海旱作区小麦玉米生产时空格局 http://www.resci.cn 来的大量用水， 该区域正面临严重的水资源短缺问 题 [15] 。大量抽取地下水用于农业灌溉， 造成该地区 地下水严重超采、 地下水位不断下降， 并出现地面 沉降等一系列生态环境问题 [16] 。目前， 该地区的石 家庄、 邯郸、 沧州等市已成为地下水严重超采区的 "代名词" [17] 。调整农作物种植结构类型， 是实现该 区域 "粮-水" 平衡发展与水资源节约和可持续利用 的重要途径之一。自 2014 年以来， 河北省就开始实 施一系列地下水压采政策， 压采措施包括调整农作 物种植结构等。迄今为止， 该地区的农作物种植结 构类型发生了怎样的变化？整个黄淮海地区近年 来的农作物种植结构类型变化如何？目前相关报 道较少， 已有研究多侧重于部分作物的空间分布识 别 [18,19] ， 或局部地区农作物的种植结构优化 [20,21] 。例 如， 王红营等 [22] 、 张雅芳等 [23] 内关于粮食作物生产时空格局的研究侧重于总体粮 食生产的研究 [24,25] 。同海梅等 [26] 、 曹永强等 [27] 、 巫振富 等 [28]…”

Risk assessment and divisions of loss caused by drought for spring maize in Northwestern Liaoning

“…2 m 高处风速 (m/s) ；es为饱和空气水汽压 (kPa) ；ea为空气水汽压 (kPa) ；Δ为饱和水 汽压-温度曲线的梯度 (kPa/℃) ；γ为湿度计常数；Gn、Gd为固定常数，在估算逐日潜 在蒸散发量时取值分别为 900 和 0.34，各因子具体计算公式详见参考文献 [20]。 第二步计算作物需水量 [21] ：…”