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基于SPEI的东北地区农作物生长季干旱特征分析

2021-03-01王蔚丹孙丽董沫李凤霞刘敏

安徽农业科学 2021年3期

王蔚丹 孙丽 董沫 李凤霞 刘敏

摘要 利用1968—2017年東北地区89个站点的月值数据,采用Penman-Monteith模型计算了潜在蒸散,进而计算出标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)。分析多尺度SPEI与作物因旱受灾面积的相关关系,结果表明,8月份的4个月尺度SPEI与受旱面积的关系最为密切,故以此代表东北地区农作物生长季干旱。对东北地区生长季SPEI进行突变和趋势分析,发现以1983年为突变点由干转湿,且总体上呈现出湿润化的趋势。月时间尺度的SPEI表明,除9月份出现干旱化趋势且不显著外,其他月份均呈现变湿趋势,其中4和10月份湿润化显著。空间上,大部分区域表现为SPEI增加的趋势,其中SPEI显著增加区域主要分布在东北中西部地区,SPEI减小的站点主要分布在南部区域,但均未通过0.05的显著性检验。生长季不同月份干旱的高发区各不相同。

关键词 SPEI;生长季;干旱特征;东北地区

中图分类号 S162 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)03-0064-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.03.018

Abstract Using monthly data from 89 stations in Northeast China from 1968 to 2017, the PenmanMonteith model was used to calculate the potential evapotranspiration, and then the standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) was calculated.The correlation between SPEI and the area affected by drought was analyzed. The results showed that the fourmonth scale SPEI in August had the strongest correlation with the area affected by drought, so it was used to represent the drought conditions in cropgrowing season. The mutation and trend analysis of SPEI during the growing season in Northeast China found that the mutation point was changed from dry to wet in 1983, and there was an overall increasing trend, indicating a wetting trend. The monthly SPEI showed that except for the nonsignificant drying trend in September, there was a wetting trend all the other months from April to October, with significant wetting in April and October. Spatially, most regions showed an increasing trend of SPEI, among which the SPEI increased significantly mainly in the northeast and central regions, while the SPEI decreased in the southern regions more obviously,but none of them passed the 0.05 significance test. The areas with high incidence of drought in different months were different.

Key words SPEI;Growing season;Drought characteristics;Northeast China

干旱可直接导致大面积作物减产,严重时甚至导致绝收,对国家粮食安全和农业可持续发展造成严重威胁。作为我国重要的粮食生产基地,东北三省的干旱状况备受重视。2007年,东北三省农作物受旱面积占该地区耕地面积的比例不低于35%,占全国农作物因旱受灾面积的39.6%[1]。研究干旱的时空分布特征,揭示干旱的发展规律,可为区域农地的合理规划利用、种植管理提供参考,同时也是抗旱防灾、保障农业健康发展的迫切需求。一批学者对东北地区干旱的时空特征进行了定量研究,但由于各自采用的方法、资料等不同,结果不尽相同。……

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