关中灌区主要作物耗水量状况研究

论文摘要

关中灌区是陕西省重要的粮油生产基地。随着当地工农业生产的迅速发展,各部门需水量急剧增长,水资源供需矛盾十分突出。本研究分析关中灌区800户农户连续5年入户调查资料,探索作物耗水量变化状况,建立作物水分生产函数模型。为制定灌溉规划、确定合理的灌溉制度等提供参考。通过本文的研究,取得了如下一些主要结果:（1）ET0（P）与ET0（PM）的比较,对采用月气象资料基于Penman公式计算的ET0（P）和基于Penman-Monteith公式计算的ET0（PM）结果进行了比较,两者计算的多年平均ET0绝对偏差变化范围在31.83mm146.75mm,平均偏差为93.41mm,最大偏差为146.75mm,位于蒲城站,最小偏差为31.83mm,位于户县站。两者计算的多年平均ET0相对偏差变化范围在4.26%15.00%,平均偏差为10.66%,最大偏差为15.00%,位于宜君站,最小偏差为4.26%,位于户县站。对两者计算的多年ET0月值系列进行t检验结果表明:在1-4、11、12月份,在各个站点都有显著差异,而5-10月份,在不同站点有不同的差异性。（2）关中灌区主要作物冬小麦基于Penman-Monteith公式的作物系数Kc（PM）为0.928（关中东部）、0.933（关中西部）;夏玉米为0.981（关中东部）、1.141（关中西部）;棉花为0.934（关中东部）、0.944（关中西部）;油菜为0.912（关中东部）、0.921（关中西部）。（3）从2000年到2005年,关中灌区主要作物耗水量ETa:冬小麦ETa为316.76-397.87mm,平均值为347.43mm;夏玉米ETa为386.83-474.35mm,平均值为415.73mm ;苹果ETa为487.85-863.18mm ,平均值为641.33mm ;棉花ETa为461.26-598.17mm,平均值为527.55mm;油菜ETa为240.55-453.17mm,平均值为331.95mm。以2000年作物耗水量为基准,从20002005年,关中灌区冬小麦耗水量在5年内累计增长1.92mm（0.56%）,年增长率0.11%。夏玉米耗水量在5年内累计增长39.99mm（10.18%）,年增长率2.04%。苹果耗水量在5年内累计增长50.70mm（8.03%）,年增长率1.61%。棉花耗水量在5年内累计增长-4.39mm（-0.76%）,年增长率-0.15%。油菜耗水量在5年内累计增长78.6mm（32.68%）,年增长率6.54%。作物耗水量年增长率大小依次为油菜、夏玉米、苹果、冬小麦,而棉花耗水量为负增长。（4）从2000年到2005年,关中灌区主要作物冬小麦、夏玉米、苹果、棉花和油菜的土壤水分胁迫指数平均值分别为0.287、-0.208、-0.039、-0.085和0.386。从2000年到2005年,关中灌区冬小麦土壤水分胁迫指数变化范围为0.2500.322,说明冬小麦耗水量一直处于亏缺状态,平均每年亏缺29%;夏玉米土壤水分胁迫指数变化范围为-0.485-0.038,说明夏玉米耗水量一直处于盈余状态,平均每年盈余21%;苹果土壤水分胁迫指数变化范围为-0.4750.203,说明苹果耗水量在2001、2002、2004年处于亏缺状态,在2000、2005年处于盈余状态,多年平均处于盈余状态,平均每年盈余4%;棉花土壤水分胁迫指数变化范围为-0.3080.107,说明棉花耗水量在2001、2002、2004年处于亏缺状态,在2000、2005年处于盈余状态,多年平均处于盈余状态,平均每年盈余8%;油菜土壤水分胁迫指数变化范围为0.2290.557,说明油菜耗水量一直处于亏缺状态,平均每年亏缺39%。（5）关中灌区主要作物在不同水文频率年份的灌溉需水量。（6）对关中灌区主要作物的耗水量与产量进行了线性回归分析,获得作物的水分生产函数模型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究进展和存在的问题
• 1.2.1 作物需水量
• 1.2.2 作物需水量计算方法
• 1.2.3 作物系数
• 1.2.4 作物水分亏缺的判别指标
• 1.2.5 水分生产函数
• 1.2.6 存在的问题
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究方法与技术路线
• 1.4.1 相关资料搜集
• 1.4.2 作物需水量的计算
• 1.4.3 作物耗水量和土壤水分胁迫指数的计算与分析
• 1.4.4 作物水分生产函数模型的建立
• 第二章 参考作物蒸发蒸腾量的计算与分析
• 0 计算公式说明'>2.1 ET₀计算公式说明
• 2.1.1 彭曼公式及说明
• 2.1.2 彭曼-蒙泰斯公式及说明
• 2.2 各气象站概况
• 0 年值比较'>2.3 ET₀年值比较
• 0 年均值比较'>2.3.1 两种方法计算的各站ET₀年均值比较
• 0 年值t 检验'>2.3.2 两种方法计算的各站历年ET₀ 年值t 检验
• 0 月值比较'>2.4 ET₀月值比较
• 0 月均值比较'>2.4.1 两种方法计算的各站ET₀月均值比较
• 0 月值t 检验'>2.4.2 两种方法计算的各站历年ET₀ 月值t 检验
• 第三章 关中灌区主要作物的基于PENMAN-MONTEITH 公式的作物系数
• 3.1 作物系数的确定
• 3.1.1 冬小麦
• 3.1.2 夏玉米
• 3.1.3 棉花和油菜
• 3.2 作物系数KC（P）与KC（PM）的比较
• 3.2.1 冬小麦
• 3.2.2 夏玉米
• 第四章 主要作物耗水量的计算与分析
• 4.1 作物耗水量
• 4.2 有效降水量
• 4.2.1 有效降水的定义
• 4.2.2 有效降水量的确定
• 4.3 灌溉水量
• 4.3.1 灌溉资料来源
• 4.3.2 灌溉资料统计项目及方法
• 4.3.3 灌溉水量统计结果
• 4.4 作物耗水量计算
• 4.5 关中灌区作物耗水量变化分析
• 4.5.1 水文频率分析
• 4.5.2 关中灌区主要作物耗水量
• 4.5.3 关中灌区作物耗水量年际变化
• 4.6 作物需水量
• 4.7 关中灌区作物土壤水分胁迫指标
• 4.8 关中灌区不同水文年份作物灌溉需水量
• 第五章 作物耗水量与产量的关系
• 5.1 水分生产函数的定义
• 5.2 水分生产函数模型
• 第六章 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 论文创新点
• 6.3 论文不足之处及值得进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介