渭河流域農業乾旱評估與致災機理研究

《渭河流域農業乾旱評估與致災機理研究》是依託北京師範大學，由左德鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：渭河流域農業乾旱評估與致災機理研究
• 依託單位：北京師範大學
• 項目負責人：左德鵬
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

全球變化顯著改變了降水與氣溫的時空分布特徵，加之我國特殊的自然地理條件，使得近年來乾旱事件呈廣發和頻發的態勢，嚴重影響農業生產與糧食安全，造成巨大農業經濟損失。本項目擬構建渭河流域分散式水文模型，模擬流域尺度農作物產量，分析農業乾旱時空演變規律，剖析農業旱災致災機理，從而對渭河流域農業旱災損失進行綜合評估。首先，藉助分散式水文模型模擬渭河流域水循環過程，並完善其相對薄弱的作物生長模組以模擬流域尺度農作物產量；其次，提出基於藍水綠水概念的農業乾旱評價指標，並優選已有乾旱指標分析流域農業乾旱時空演變規律；最後，深入剖析渭河流域農業旱災致災機理，定量分析作物產量對水分虧缺的回響關係，建立作物水分生產函式，識別農業旱災致災因子，探討乾旱對農作物產量的影響，從而對渭河流域農業旱災損失進行綜合評估，為減輕乾旱對渭河流域農業的影響提供理論依據與技術支撐。

結題摘要

乾旱是世界上影響最廣、造成農業經濟損失最大的自然災害之一，每年給全球農業造成數十億美元的損失。特殊的自然地理條件加之全球氣候變化的影響，決定了我國是一個乾旱頻發的國家，這對於我國的農業發展和糧食安全來說影響重大。渭河流域是我國西北經濟較為發達的地區，也是我國重要的糧棉油產區和工業生產基地之一。因此，該地區農業的穩產和高產對於我國西部地區，甚至全國的糧食安全來說具有重要作用。針對近些年乾旱事件頻發，科學評估由此產生的糧食損失，提出適宜的抗旱減災措施，以最大限度地減輕旱災影響和糧食減產，保障國家的糧食安全，是亟待研究的問題。本研究採用氣象乾旱指標SPI和SPEI分析渭河流域近五十多年氣象乾旱年代際、年際和季節變化，評估乾旱發生頻率、發生強度、影響範圍以及持續時間；選用農業乾旱指標VHI和CWSI評估渭河流域近十六年農業乾旱時空演變規律。構建渭河流域分散式水文模型SWAT，採用SUFI-2算法進行參數敏感性分析、率定、驗證及不確定性分析，多尺度估算近五十年渭河流域藍水綠水資源量，從而進行乾旱評估，揭示綠水資源對於農業灌溉用水的替代作用。深入剖析渭河流域農業乾旱的致災機理，識別影響渭河流域農業乾旱的關鍵驅動因子，探討其對渭河流域農業乾旱的影響，並定量分析其對乾旱程度的相對貢獻；分析農業乾旱指標用於估算渭河流域糧食產量的可行性。本研究為減輕乾旱災害對渭河流域乃至我國西北乾旱半乾旱地區農業生產的影響，保障我國的糧食安全提供理論依據與科技支撐。