收藏本站
《华北水利水电大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

海河流域主要粮食作物水足迹对气候变化的响应

张冰  
【摘要】:气候变化影响水资源的时空分布。水足迹可以看做水资源占用的综合评价指标。研究气候变化对农业水足迹的影响并提出行之有效的对策对于区域农业水资源管理具有重要意义。本文基于Cropwat、ArcGIS10.0及Matlab软件,研究了海河流域1990-2014年主要粮食作物(冬小麦、夏玉米)生产水足迹的时空分布特征。同时,在2020-2050年GFDL-ESM2M模式RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种气候情景下预估产量的基础上,核算了作物生产水足迹,并定量分析了各气象因子对水足迹的贡献。主要研究内容和结论如下:(1)根据1990-2014年日实测气象数据及作物产量,基于Cropwat软件核算冬小麦、夏玉米单位质量水足迹及总水足迹,利用Arc GIS10.0软件分析空间分布特征,采用时间序列法分析其年际变化规律。结果表明:夏玉米单位质量水足迹中,蓝、绿水分别占36.21%、63.79%,总水足迹中蓝、绿水分别占36.09%、63.91%。冬小麦单位质量水足迹中蓝、绿水分别占76.52%、23.48%,总水足迹中蓝、绿水分别占77.51%、22.49%。西北以及环渤海部分地区冬小麦、夏玉米单位质量蓝、绿水足迹偏高;而总水足迹呈现出四周低,中部、东南部高的特征。1990-2014年间,两种作物单位质量蓝、绿水足迹均呈下降趋势;夏玉米水足迹总体呈上升趋势,冬小麦水足迹总体呈下降趋势。(2)对2020-2050年GFDL-ESM2M模式RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种气候情景气象数据进行降尺度处理,利用偏最小二乘法建立1990-2014年间单位面积产量与各气象要素的拟合方程,并预测2020-2050年夏玉米、冬小麦单位面积产量。结果表明:2020-2050年间RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种情景夏玉米单位面积预估产量均值分别为5581.1 Kg/hm~2、5706.8 Kg/hm~2、5723.5 Kg/hm~2;三种情景冬小麦单位面积预估产量均值分别为4790.0 Kg/hm~2、4940.3 Kg/hm~2、4783.3 Kg/hm~2。同时,分析表明各情景间单位面积产量及产量年际变化规律差异性明显。(3)基于Cropwat软件核算2020-2050年不同气候变化情景下的单位质量水足迹及总水足迹量,分析其时空变化特征。结果表明:空间上,两种作物单位质量蓝、绿水足迹及总水迹分布规律与1990-2014年差异不大。时间上,夏玉米单位质量蓝、绿水足迹较1990-2014年均值有所减小,冬小麦两者均有所增加;两种作物蓝、绿水足迹均有大幅上升。(4)基于Matlab平台采用偏相关法分析各气象因素对各水足迹分项的贡献度,研究表明:相对湿度、降水以及日照时数是影响夏玉米水足迹各分项的主要气象因子,其中降水、相对湿度与蓝水呈负相关,对绿水呈正相关,而日照时数均呈正相关;相对湿度是影响冬小麦水足迹各分项的主要气象因子,且对蓝水呈负相关,对绿水呈正相关。同时,对于各行政区划,大部分地区夏玉米与冬小麦各情景间水足迹受两种气象因子的显著影响,且降水、相对湿度与单位质量水足迹呈负相关,日照时数、气温、风速呈正相关;而各气象因子与总水足迹均呈正相关;但主要影响因子差异性显著。
【学位授予单位】:华北水利水电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P467;TV213.4

【相似文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 何情;北京延庆世界地质公园上侏罗统土城子组恐龙足迹及环境分析[D];中国地质大学(北京);2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张冰;海河流域主要粮食作物水足迹对气候变化的响应[D];华北水利水电大学;2017年
2 龚律;武汉市生猪规模化养殖氮足迹分析[D];华中农业大学;2017年
3 张嘉彧;灌区粮食生产水足迹的影响因素研究[D];华北水利水电大学;2017年
4 胡洋;基于企业网络足迹的环境信息披露和绿色形象研究[D];西安电子科技大学;2017年
5 张朝阳;基于水资源生态足迹的河南省城镇化发展研究[D];湖北大学;2017年
6 吴建伟;基于数字足迹的旅新疆游客空间行为模式研究[D];青岛大学;2017年
7 张令令;有机物料培肥对麦田碳氮水足迹及生态服务价值的影响[D];河南师范大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026