1971—2018年黑龙江省玉米需水量与有效降水量耦合度演变特征

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2022.05.010

Abstract

Abstract:

Based on the daily meteorological data from 69 meteorological stations from 1971 to 2018, the method recommended by FAO was used to calculate the water need by maize.In addition, the effective precipitation was calculated using the U.S.Department of Agriculture Soil Conservation method.Mann-Kendall test and GIS inverse distance weighted interpolation were used to analyze the coupling degree between maize water need and effective precipitation and its evolution characteristics in Heilongjiang province.The results showed that the effective precipitation increased in most areas during the growth period before maize jointing in Heilongjiang province, but it decreased in most areas during the growth period after maize jointing, and the changing trend was slightly different in different regions.Affected by meteorological factors such as the decrease in wind speed and daylight hours, the maize water need in most areas of Heilongjiang province decreased, and the speed of deceleration was the fastest in the east and the slowest in the north.The coupling degree of maize water requirement and effective precipitation was higher in the middle and northeast of Heilongjiang province, and it was lower in the west; the coupling degree was lower before jointing, and it was higher after jointing.The coupling degree of each region showed a trend of decrease-increase-decrease-increase in Heilongjiang province.From 2011 to 2012, it was the obvious mutation point of the coupling degree from low to high.

Key words: Water need of maize, Effective precipitation, Coupling degree

CLC Number:

S162.3

Hui-hui QU, Dong-dong WANG, Min-hui YAN, Mo ZHAI, Dan LIU, Ping YAN, Xiao-ming WANG, Li-xia JIANG. The evolution characteristics of coupling degree between maize water need and effective precipitation in Heilongjiang province[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2022, 38(5): 81-87.

Figures/Tables 5

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Table 1

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References 41

1	韩湘玲. 农业气候学[M]. 太原: 山西科学技术出版社, 1999: 90- 138.
2	张永勤, 彭补拙, 缪启龙, 等. 南京地区农业耗水量估算与分析[J]. 长江流域资源与环境, 2001, 10 (5): 413- 418. doi: 10.3969/j.issn.1004-8227.2001.05.005
3	肖厚军, 蒋太明, 夏锦慧, 等. 贵州省几种作物需水量的估算与分析[J]. 贵州农业科学, 2004, 32 (1): 41- 42. doi: 10.3969/j.issn.1001-3601.2004.01.013
4	张和喜, 迟道才, 刘作新, 等. 作物需水耗水规律的研究进展[J]. 现代农业科技, 2006, (5): 52- 54. doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2006.05.040
5	张淑杰, 周广胜, 李荣平. 基于涡度相关的春玉米逐日作物系数及蒸散模拟[J]. 应用气象学报, 2015, 26 (6): 695- 704.
6	曲辉辉, 杨晓光, 张晓煜, 等. 基于作物需水与自然降水适配度的湖南省防旱避灾种植制度优化[J]. 生态学报, 2010, 30 (16): 4257- 4265.
7	王明田, 曲辉辉, 杨晓光, 等. 基于降水保证指数的四川省种植制度优化研究[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2012, 40 (10): 82- 92. doi: 10.13207/j.cnki.jnwafu.2012.10.015
8	左余宝, 唐继伟, 田昌玉, 等. 德州地区主要作物不同生育期需水、降水吻合性及种植结构优化探讨[J]. 水利与建筑工程学报, 2008, 6 (4): 33- 34.33-34, 42 doi: 10.3969/j.issn.1672-1144.2008.04.010
9	闫平, 季生太, 孙彦坤, 等. 富裕县农田土壤湿度变化及其对玉米发育期和产量的影响[J]. 气象与环境学报, 2020, 36 (4): 74- 82. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.04.010
10	魏钟博, 边大红, 杜雄, 等. 黑龙港流域夏玉米生育期降水、需水和干旱时空分布特征[J]. 农业工程学报, 2020, 36 (9): 124- 133.
11	崔日鲜, 付金东. 山东植棉区降水与棉花需水耦合度的时空变化特征分析[J]. 棉花学报, 2014, 26 (1): 49- 57. doi: 10.3969/j.issn.1002-7807.2014.01.007
12	张秋平, 杨晓光, 薛昌颖, 等. 北京地区旱稻作物需水与降水的耦合分析[J]. 农业工程学报, 2007, 23 (10): 51- 56. doi: 10.3321/j.issn:1002-6819.2007.10.010
13	王文佳, 冯浩. 基于CROPWAT-DSSAT关中地区冬小麦需水规律及灌溉制度研究[J]. 中国生态农业学报, 2012, 20 (6): 795- 802.
14	张华, 王浩, 徐存刚. 1967—2017年甘肃省玉米需水量与缺水量时空分布特征[J]. 生态学报, 2020, 40 (5): 1718- 1730.
15	姚德龙, 高繁, 李志军, 等. 杨凌地区冬小麦—夏玉米水分供需适配性分析[J]. 干旱地区农业研究, 2018, 36 (1): 115- 120.115-120, 163
16	赵晗, 吴迪, 刘玉春, 等. 基于多因素影响的区域旱作物有效降水量估算[J]. 灌溉排水学报, 2019, 38 (7): 101- 109.
17	水利部国际合作司. 美国国家灌溉工程手册[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 1998: 53- 102.
18	郭元裕. 农田水利学(第3版)[M]. 北京: 水利电力出版社, 1980: 27- 94.
19	高晓容, 王春乙, 张继权, 等. 近50年东北玉米生育阶段需水量及旱涝时空变化[J]. 农业工程学报, 2012, 28 (12): 101- 后插4.101-109, 后插3-后插4
20	刘钰, 汪林, 倪广恒, 等. 中国主要作物灌溉需水量空间分布特征[J]. 农业工程学报, 2009, 25 (12): 6- 12.
21	胡玮, 严昌荣, 李迎春, 等. 气候变化对华北冬小麦生育期和灌溉需水量的影响[J]. 生态学报, 2014, 34 (9): 2367- 2377.
22	中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴—2016[M]. 北京: 中国统计出版社, 2016: 401- 403.
23	许佳琦, 周永吉, 姜丽霞, 等. 1965—2014年黑龙江省洪涝灾害时空演变特征[J]. 气象与环境学报, 2020, 36 (3): 41- 48.
24	姜丽霞, 王晾晾, 吕佳佳, 等. 基于Hurst指数的黑龙江省作物生长季降水趋势研究[J]. 气象与环境学报, 2020, 36 (2): 70- 77.
25	吴双, 姜丽霞, 李宇光, 等. 基于自然灾害风险理论的黑龙江省玉米干旱风险评价[J]. 气象与环境学报, 2019, 35 (6): 139- 144.
26	Allen R G , Pruitt W O , Wright J L , et al. A recommendation on standardized surface resistance for hourly calculation of reference ET₀ by the FAO56 Penman-Monteith method[J]. Agricultural Water Management, 2006, 81 (1-2): 1- 22.
27	中国主要农作物需水量等值线图协作组. 中国主要农作物需水量等值线图研究[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 1993: 48.
28	Smith M. CROPWAT A computer program for irrigation planning and management[M]. Rome Food and Agriculture Organization of the United Nations, 1992: 20-21.
29	Doll P , Siebert S . Global modeling of irrigation water requirements[J]. Water Resources Research, 2002, 38 (4): 1037.
30	李勇, 杨晓光, 叶清, 等. 1961—2007年长江中下游地区水稻需水量的变化特征[J]. 农业工程学报, 2011, 27 (9): 175- 183.
31	张振涛. 辽宁阜新和山东德州不同种植模式水分利用特征研究[D]. 北京: 中国农业大学, 2008.
32	汪婷, 沈玉峰, 孙首华, 等. 1961—2008年昆山市气候变化特征[J]. 气象与环境学报, 2010, 26 (5): 53- 56.
33	刘园, 王颖, 杨晓光. 华北平原参考作物蒸散量变化特征及气候影响因素[J]. 生态学报, 2010, 30 (4): 923- 932.
34	于成龙, 刘丹, 马秋斯, 等. 1961—2013年黑龙江省气温变化特征[J]. 环境科学与技术, 2016, 39 (5): 169- 175.169-175, 181
35	周晓宇, 张新宜, 崔妍, 等. 1961—2009年东北地区日照时数变化特征[J]. 气象与环境学报, 2013, 29 (5): 112- 120.
36	靳春香, 王秀茹, 王希, 等. 黑龙江省近50年降水变化趋势及空间分布特征[J]. 中国水土保持科学, 2015, 13 (1): 76- 83.
37	李天霄, 付强, 孟凡香, 等. 黑龙江省降水变化趋势及其对农业生产的影响研究[J]. 灌溉排水学报, 2017, 36 (5): 103- 108.
38	聂堂哲, 张忠学, 林彦宇, 等. 1959—2015年黑龙江省玉米需水量时空分布特征[J]. 农业机械学报, 2018, 49 (7): 217- 227.
39	朱红蕊, 刘赫男, 张洪玲, 等. 1971—2010年黑龙江省蒸发量气候变化特征[J]. 气象与环境学报, 2013, 29 (3): 63- 68.
40	马建勇, 许吟隆, 潘婕. 基于SPI与相对湿润度指数的1961—2009年东北地区5—9月干旱趋势分析[J]. 气象与环境学报, 2012, 28 (3): 90- 95.
41	顾金普, 王双银, 龚家国, 等. 黑龙江省降水及旱涝时空演变特征[J]. 水电能源科学, 2017, 35 (2): 17- 20.17-20, 6

要素类型	生育期	气候倾向率/(mm·10 a^-1)
要素类型	生育期	集贤	五常	龙江	青冈	嘉荫
	播种期—出苗期	0.59	1.67	0.44	0.67	0.62
	出苗期—拔节期	-1.32	-0.04	1.35	2.30	1.18
有效降水	拔节期—抽穗期	-0.08	-0.57	0.73	-0.66	0.23
	抽穗期—乳熟期	-2.87	-2.69	1.41	-1.92	-1.61
	乳熟期—成熟期	0.41	-0.03	-0.22	-1.62	0.04
	播种期—出苗期	-2.74^**	-2.36^**	-2.74^**	-2.46^**	-0.36
	出苗期—拔节期	-3.30	-1.69	-2.97	-3.45^*	-0.69
作物需水	拔节期—抽穗期	-2.69^**	-1.94^*	-0.18	-0.69	0.21
	抽穗期—乳熟期	-2.94^**	-1.13	-1.99	-1.76	0.61
	乳熟期—成熟期	-2.53^**	-0.48	-1.45^*	-0.80	0.64

[1]	Mo ZHAI,Xiu-fen LI,Dan LIU,Lan YU,Hui-hui QU. Spatial and temporal distribution of drought and flood in the growing season of soybean in Heilongjiang province [J]. Journal of Meteorology and Environment, 2023, 39(1): 92-99.
[2]	HOU Yi-ling, XU Han-qing, YANG Xuan, ZHAO Chun-yu. The study case of NorESM1-M on the estimation of spring maize climate potential productivity in northeast China in 2050s [J]. Journal of Meteorology and Environment, 2019, 35(4): 100-105.
[3]	LI Rui-ying;REN chong-yong ;Zhang-ting. Spatio-temporal change characteristics of heat resources in the southwest of Shandong province during 1961-2015 [J]. Journal of Meteorology and Environment, 2018, 34(4): 92-97.

The evolution characteristics of coupling degree between maize water need and effective precipitation in Heilongjiang province

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