氣候變化對(duì)西北干旱區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉需水的影響研究.pdf

1、我國(guó)是世界上水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家之一，在西北干旱區(qū)水資源短缺的形勢(shì)更加嚴(yán)峻。西北干旱區(qū)農(nóng)田灌溉消耗了水資源的絕大部分，近些年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的激增，耕地面積進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)水資源的需求也進(jìn)一步增加。大量抽取地表水灌溉引發(fā)了一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，導(dǎo)致河流斷流、荒漠植被生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞、沙漠侵襲，進(jìn)而又制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。水資源已經(jīng)成為西北干旱區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要限制因素。因此研究農(nóng)業(yè)灌溉需水量，分析其時(shí)空變化規(guī)律，對(duì)區(qū)域水資源安全以

2、及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。
　　 本文在充分收集數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)Penman-Monteith公式，結(jié)合作物生育期以及作物系數(shù)等數(shù)據(jù)計(jì)算了西北干旱區(qū)主要作物的單位面積需水量，然后通過(guò)對(duì)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的空間插值以及對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的空間化模擬1989年以來(lái)西北干旱區(qū)主要作物的灌溉需水量，并對(duì)流域水資源安全做了簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。這些研究的結(jié)果可以為西北干旱區(qū)水資源合理配置以及水資源規(guī)劃等提供理論參考。
　　 研究結(jié)果表明:近50年

3、來(lái)，氣候變暖導(dǎo)致西北干旱區(qū)熱量條件得到改善，為農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供了很好的熱量資源，同時(shí)氣候變暖也導(dǎo)致作物單位面積需水量顯著增加。計(jì)算結(jié)果顯示，溫度每增加1℃，棉花需水量增加18mm，小麥、玉米增加13mm，且不同地區(qū)作物需水受溫度增加的影響存在差異。作物需水量按其強(qiáng)度排列，依次為甜菜＞棉花＞玉米＞小麥＞油料，空間分布上表現(xiàn)為河西＞北疆＞南疆。
　　 2010年灌溉需水量達(dá)到443億m3，而河西地區(qū)僅46.5億m3。相比19

4、89年，多數(shù)地區(qū)灌溉需水量都呈增加趨勢(shì)，總灌溉需水量增加136億m3。灌溉需水增加的地區(qū)與棉花面積迅速增加的地區(qū)基本一致。灌溉需水量高峰期主要集中在6、7、8月份，南疆種植制度的差異使得存在5月和8月的雙峰值。
　　 就流域水資源安全來(lái)看，盡管葉爾羌河、黑河、開(kāi)孔河流域地表水資源年尺度上基本滿足作物灌溉，但是仍存在季節(jié)性缺水。自1989年以來(lái)多數(shù)流域水資源短缺的形勢(shì)進(jìn)一步加劇。
　　 未來(lái)各GCM模式模擬的氣溫和降水差異