气候变化和人类活动下玉米需水量时空特征及未来趋势

摘要

[目的]为探究气象因素和作物种植面积变化对宁夏引黄灌区玉米需水量的影响及未来玉米需水量变化趋势。[方法]采用Penman-Monteith公式和单作物系数法，计算宁夏引黄灌区玉米需水量并分析其时空变化特征；利用重标极差分析法预测未来作物需水量和灌溉需水量的时空演变趋势；利用基于偏导数的敏感性分析和对数平均迪氏指数分解方法，探究气象因子和种植面积变化对玉米需水量的影响并确定主要影响因素。[结果]玉米需水量具有较为明显的空间异动性，空间分布趋势呈现由引黄灌区中部向南北两端递增，西南整体低于东北趋势。在对未来需水量预测中，惠农、银川站点的作物未来需水量呈上升趋势。在考虑气象因素对玉米需水量的影响上，相对湿度的敏感系数最高；单位面积作物需水量和灌溉需水量随着最高气温、最低气温、风速、日照时间的上升而增加，随着相对湿度的增加而减少。整个研究期内，作物种植面积变化是导致玉米总需水量变化的主要因素。[结论]玉米种植规模扩大对总需水量的增加有着较大的影响，而气象因子对该时期的总需水量变化作用相对较小。研究结果可为气候变化背景下确定合理的作物种植结构和规模及灌区水资源适应性管理提供决策支持。

关键词

气象因子 / 种植面积变化 / 需水量 / 引黄灌区 / 重标极差分析法(rescaled range analysis, R/S) / 对数平均迪氏指数分解法(logarithmic mean divisia index, LMDI)