气候变暖对河西走廊绿洲灌区主要作物需水量的影响

草业学报 ›› 2011, Vol. 20 ›› Issue (5): 245-251.

气候变暖对河西走廊绿洲灌区主要作物需水量的影响

王鹤龄^1,2,牛俊义¹,王润元²,吕晓东³

1.甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730720;
2.中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室中国气象局干旱气候变化重点开放实验室,甘肃兰州 730020;
3.甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所,甘肃兰州 730070

出版日期:2011-10-20 发布日期:2011-10-20
作者简介:王鹤龄(1978-),男,甘肃会宁人,在读博士,助理研究员。
基金资助:
国家科技部气象行业专项“西北旱作农业对气候变暖的响应特征及其预警和应对技术研究”(GY-HY200806021)和甘肃省自然基金“气候变化对甘肃农作物的影响研究”(3ZS061-A25-010)资助。

Impact of climate change on water requirement of main crops in irrigated oasis of Hexi corridor

WANG He-ling^1,2, NIU Jun-yi¹, WANG Run-yuan², LV Xiao-dong³

1.College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
2.Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster of Gansu Province, Key Open Laboratory of Arid Climatic Change and Disaster Reduction of CMA, Institute of Arid Meteorology, CMA, Lanzhou 730020, China;
3.Institute of Soil, Fertilier and Water-saving Agriculture, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China

Online:2011-10-20 Published:2011-10-20

摘要/Abstract

摘要： 作物需水量是农田水分循环系统中最重要的因素之一。在未来温度上升1～4℃的情景下,研究了气候变暖对我国河西绿洲灌区主要作物需水量的影响。结果表明,气候变暖对不同作物需水量的影响程度不同。其中对棉花和玉米需水量的影响最大,对小麦的影响次之。当生长期内温度上升1～4℃时,棉花需水量将增加2.17%～12.66%,相当于15.00～83.00 mm;玉米需水量将增加1.90%～11.49%,相当于14.60～82.50 mm;小麦需水量将增加1.80%～10.03%,相当于9.70～50.70 mm。气候变化对作物需水量的影响存在一定地域性差异。当增加1℃时,对干旱区武威作物需水量的影响略大于极端干旱区敦煌。当增加2℃时,武威和敦煌的作物需水量几乎相当。当增加3和4℃时,则对敦煌作物需水量的影响大于武威。根据河西绿洲灌区目前的种植结构,当温度上升1～4℃时,估算将使整个地区棉花的灌溉需水量增加0.11,0.21,0.37,0.62亿m³;玉米的灌溉需水量增加0.16,0.33,0.56,0.93亿m³;小麦的灌溉需水量增加0.14,0.26,0.45,0.71亿m³;总的灌溉需水量增加0.41,0.80,1.38,2.25亿m³。气候变暖将使河西绿洲灌区业已紧张的水资源供需矛盾更加突出。

Abstract: The crop water requirement is one of the most important factors in farmland water circulation system. study the effects of climate warming on water requirement of major crops in irrigated oasis in Hexi corridor when 1-4℃ temperature rise in the future scenarios. The results show that climate change will have great impact on water requirement of cotton and corn, followed by spring wheat. when the temperature rises 1-4℃ during the growth period, cotton, water requirement of cotton will increase by 2.17%-12.66%, equivalent to 15.00-83.00 mm; corn will increase by 1.90%-11.49%, equivalent to 14.60-82.50 mm; wheat will be increase by 1.80%-10.03%, equivalent to 9.70-50.70 mm.There are certain regional differences which the impact of climate change on crop water requirements. When the temperature increases 1℃, the crop water requirement of Wuwei in arid regions slightly larger than Dunhuang in extreme arid region; When increases 2℃, the demand almost equivalent. Dunhuang is greater than the Wuwei if increased 3 and 4℃. According to the current planting planning in Hexi Oasis, the given temperature scenario will cause an additional water requirement of 0.11,0.21,0.37,0.62 million m³ for cotton, 0.16,0.33,0.56, 0.93 million m³ for corn; and 0.14,0.26,0.45,0.71 million m³ for spring wheat. The total irrigation water increase 0.41,0.80,1.38,2.25 billion m³. Climate warming will make the situation of water shortage more severe.

中图分类号:

S314

王鹤龄,牛俊义,王润元,吕晓东. 气候变暖对河西走廊绿洲灌区主要作物需水量的影响[J]. 草业学报, 2011, 20(5): 245-251.

WANG He-ling, NIU Jun-yi, WANG Run-yuan, LV Xiao-dong. Impact of climate change on water requirement of main crops in irrigated oasis of Hexi corridor[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2011, 20(5): 245-251.

参考文献

邓振镛, 林日暖.河西气候与农业开发. 北京: 气象出版社, 1993: 181-192.
曹玲, 宋连春, 董安祥, 等. 河西走廊绿洲春季土壤湿度与气候变化的初步研究. 地球科学进展(特刊), 2005, 20: 6-10.
孙秉强, 张强, 董安祥, 等. 甘肃黄土高原土壤水分气候特征. 地球科学进展, 2005, 20(9): 1041-1046.
王润元, 张强, 杨兴国, 等, 河西走廊绿洲农作物生长时段对变暖响应的比较研究. 地球科学进展(特刊), 2007, 22: 1-5.
邓振镛, 王鹤龄, 李国昌, 等. 气候变暖对河西走廊棉花生产影响的成因与对策研究. 地球科学进展, 2008, 23(2): 160-166.
赵鸿, 王润元, 王鹤龄, 等. 西北干旱半干旱区春小麦生长对气候变暖响应的区域差异. 地球科学进展, 2007, 22(6): 636-641.
Howell T A, Steiner J L, Schneider A D, et al. Seasonaland maximum daily evapor transpiration of irrigated winter wheat, sorghum, and corn-southern high plains. Trans. ASAE, 1997, 40(3): 623-634.
冯金朝, 黄子深. 春小麦蒸发蒸腾的调控. 作物学报, 1995, 21(5): 544-550.
Frere M. Agrometerological Crop Monitoring and Forecas Ting. Roma: FAO Plant Production and Protection Paper, 1979.
李远华, 罗金耀. 节水灌溉理论与技术. 武汉: 武汉大学出版社, 2003.
史海滨, 陈亚新, 徐英, 等. 大区域非规则采样系统ET0的最优等值线图Kriging法绘制应用. 西安: 陕西科学技术出版社, 2000.
孙景生, 刘祖贵, 张寄阳, 等. 风沙区参考作物需水量的计算. 灌溉排水, 2002, 21(2): 17-20.
熊伟, 杨婕, 林而达, 等. 未来不同气候变化情景下我国玉米产量的初步预测. 地球科学进展, 2008, 23(10): 1092-1101.
刘晓英,林而达. 气候变化对华北地区主要作物需水量的影响. 水利学报, 2004, 2(2): 77-83.
林而达, 杨修. 气候变化对农业的影响评价及适应对策. 气候变化与生态环境研讨会文集. 北京: 气象出版社, 2003: 72-77.
秦大河, 王馥棠, 赵宗慈, 等. 气候变化对农业生态的影响. 北京: 气象出版社, 2003.
Wang H L, Gan Y T, Wang R Y, et al. Phenological trends in winter wheat and spring cotton in response to climate changes in northwest China. Agricultural and Forest Meteorology, 2008, 148: 1242-1251.
刘德祥, 董安祥, 邓振镛. 中国西北地区气候变暖对农业生产的影响. 自然资源学报, 2005, 20(1): 119-125.
Allen R G, Pereira L S, Dirk Raes, et al. Crop Evapotranspiration-for Comouting Crop Water Requirements. Rome: FAO Irrig and Drain Paper 56, 1998.
黄黔. 我国食物供需格局变化和光温水资源战略配置. 草业学报, 2010, 19(2): 1-6.
张智全, 于爱忠, 罗珠珠, 等. 甘肃省生态足迹和生态承载力动态研究. 草业学报, 2010, 19(4): 187-193.
夏伦志, 徐义流, 张长青, 等. 沿淮洼地农业结构优化理论探讨及其对秸秆饲用、牧草生产与粮食安全的影响. 草业学报, 2010, 19(2): 218-226.
毛飞, 张光智, 徐祥德. 参考作物蒸散量的多种计算方法及其结果的比较. 应用气象学报, 2000, (S1): 128-136.
马鹏里, 杨兴国, 陈端生, 等. 农作物需水量随气候变化的响应研究. 西北植物学报, 2006, 26(2): 348-353.
李应林, 高素华. 我国春玉米水分供需状况分析. 气象, 2002, 28(2): 29-33.
张旭东, 柯晓新, 杨兴国. 甘肃河东小麦需水规律及其分布特征. 干旱地区农业研究, 1999, 17(1): 39-44.

[1]	王增如,杨国靖,何晓波,叶柏生. 物种多样性和生物量分布规律对冻土活动层埋深变化的响应[J]. 草业学报, 2012, 21(1): 10-17.
[2]	郭丽琢,张虎天,何亚慧,柴强,黄高宝. 根瘤菌接种对豌豆/玉米间作系统作物生长及氮素营养的影响[J]. 草业学报, 2012, 21(1): 43-49.
[3]	王桂芹,高瑞如,王玉良,柴瑞娟. 异质生境空心莲子草的结构基础与生态适应性[J]. 草业学报, 2011, 20(4): 143-152.
[4]	高宗军,李美,高兴祥,郭晓,孙廷林,赵维. 不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的影响[J]. 草业学报, 2011, 20(1): 15-21.
[5]	王平,周道玮,姜世成. 半干旱地区禾-豆混播草地生物固氮作用研究[J]. 草业学报, 2010, 19(6): 276-280.
[6]	李响,王平,孙守梅²,包国章³. 禾草种群对白三叶构型的影响[J]. 草业学报, 2010, 19(1): 28-34.
[7]	侯扶江,南志标,任继周. 作物-家畜综合生产系统[J]. 草业学报, 2009, 18(5): 211-234.