干旱区研究 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (2): 656-664.doi: 10.13866/j.azr.2022.02.32
• 其他 • 上一篇
丁文魁1,2(),李兴宇1,杨晓玲1(),马中华1,李岩瑛1
收稿日期:
2021-05-26
修回日期:
2021-11-17
出版日期:
2022-03-15
发布日期:
2022-03-30
通讯作者:
杨晓玲
作者简介:
丁文魁(1970-),男,高级工程师,主要从事农业气象与生态试验研究工作. E-mail: 基金资助:
DING Wenkui1,2(),LI Xingyu1,YANG Xiaoling1(),MA Zhonghua1,LI Yanying1
Received:
2021-05-26
Revised:
2021-11-17
Online:
2022-03-15
Published:
2022-03-30
Contact:
Xiaoling YANG
摘要:
干旱是甘肃武威市致灾最严重灾害天气。利用甘肃武威市1960—2019年降水资料和1970—2019年粮食产量资料,运用统计学方法分析了武威市气象干旱和粮食产量的变化特征以及干旱与粮食产量的关系。结果表明:(1) 春旱、春末夏初旱、伏旱频数的空间变化比较一致,均为北部荒漠区多于绿洲平原区,绿洲平原区多于南部山区。(2) 春旱、夏初旱和伏旱年代频数变化不一致,春旱凉州、民勤呈增加趋势,古浪、天祝及全市呈减少趋势;夏初旱凉州、古浪无变化,民勤、天祝及全市呈减少趋势;伏旱凉州无变化,民勤、古浪呈减少趋势,天祝及全市呈增加趋势;随干旱等级的加重各类干旱频数总体上呈增加趋势。(3) 粮食产量(小麦、玉米和总粮食)随年和年代呈显著增加趋势,气象产量的年变化没有明显的规律性,波动性较大;气象产量年代变化呈先增加后减少再增加趋势。气象产量与各类干旱年代频数基本表现为负相关,气象产量与夏初旱频数的相关性水平显著,与其他干旱相关性均不显著。
丁文魁,李兴宇,杨晓玲,马中华,李岩瑛. 气象干旱变化特征及其对粮食产量的影响——以甘肃武威市为例[J]. 干旱区研究, 2022, 39(2): 656-664.
DING Wenkui,LI Xingyu,YANG Xiaoling,MA Zhonghua,LI Yanying. Drought characteristics and effects on grain production in Wuwei, Gansu Province[J]. Arid Zone Research, 2022, 39(2): 656-664.
表1
武威市春旱、夏初旱和伏旱各年代频数"
年代 | 春旱/a | 夏初旱/a | 伏旱/a | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
凉州 | 民勤 | 古浪 | 天祝 | 全市 | 凉州 | 民勤 | 古浪 | 天祝 | 全市 | 凉州 | 民勤 | 古浪 | 天祝 | 全市 | ||||||
1960 | 5 | 6 | 3 | 5 | 4.8 | 6 | 8 | 2 | 2 | 4.5 | 7 | 9 | 3 | 1 | 5 | |||||
1970 | 2 | 7 | 3 | 2 | 3.5 | 6 | 6 | 2 | 2 | 4 | 9 | 7 | 5 | 4 | 6.3 | |||||
1980 | 8 | 7 | 2 | 3 | 5 | 4 | 4 | 0 | 1 | 2.3 | 9 | 10 | 7 | 1 | 6.8 | |||||
1990 | 4 | 7 | 1 | 2 | 3.5 | 4 | 5 | 2 | 1 | 3 | 5 | 8 | 4 | 1 | 4.5 | |||||
2000 | 7 | 6 | 2 | 3 | 4.5 | 6 | 6 | 3 | 1 | 4 | 7 | 9 | 4 | 3 | 5.8 | |||||
2010 | 5 | 9 | 1 | 2 | 4.3 | 6 | 6 | 1 | 1 | 3.5 | 9 | 8 | 4 | 5 | 6.5 |
表2
武威市春旱、夏初旱和伏旱的线性倾向率和趋势系数"
地名 | 春旱 | 夏初旱 | 伏旱 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
倾向率/[a·(10a)-1] | 趋势系数 | 倾向率/[a·(10a)-1] | 趋势系数 | 倾向率/[a·(10a)-1] | 趋势系数 | |||
凉州 | 0.314 | 0.275 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||
民勤 | 0.343 | 0.586*** | -0.257 | -0.362* | -0.029 | -0.051 | ||
古浪 | -0.400 | -0.837*** | 0.000 | 0.000 | -0.029 | -0.039 | ||
天祝 | -0.371 | -0.594*** | -0.229 | -0.828*** | 0.486 | 0.516*** | ||
全市 | -0.029 | -0.084 | -0.121 | -0.280 | 0.107 | 0.226 |
表5
武威市粮食产量和气象产量逐年代距平"
年代 | 粮食产量/(kg·hm-2) | 气象产量/(kg·hm-2) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
小麦 | 玉米 | 总粮食 | 小麦 | 玉米 | 总粮食 | ||
1970 | -1782.93 | -3419.23 | -2186.90 | -23.58 | -33.56 | -19.34 | |
1980 | -669.18 | -1523.98 | -1298.00 | 29.06 | 2.45 | 21.76 | |
1990 | -105.33 | 36.62 | -318.50 | 2.33 | 33.17 | 4.96 | |
2000 | 868.66 | 2334.09 | 1349.35 | -33.94 | -13.99 | -34.22 | |
2010 | 1688.79 | 2572.48 | 2454.07 | 26.13 | 11.93 | 26.83 |
[1] | 闫娜, 杜继稳, 李登科, 等. 干旱遥感监测方法研究应用进展[J]. 灾害学, 2008, 23(4):117-121. |
[ Yan Na, Du Jiwen, Li Dengke, et al. Application progress on drought monitoring by remote sensing[J]. Journal of Catastrophology, 2008, 23(4):117-121. ] | |
[2] | 王富强, 霍风霖, 张功瑾. 我国农业干旱遥感监测方法研究进展[J]. 水资源研究, 2013, 2(3):206-212. |
[ Wang Fuqiang, Huo Fenglin, Zhang Gongjin. Progress on agricultural drought monitoring by remote sensing in China[J]. Journal of Water Resources Research, 2013, 2(3):206-212. ] | |
[3] | 程静, 陶建平. 全球气候变暖背景下农业干旱灾害与粮食安全——基于西南五省面板数据的实证研究[J]. 经济地理, 2010, 30(9):1524-1528. |
[ Cheng Jing, Tao Jianping. Agricultural drought disaster and food security under the background of global warming: Based on panel data of five provinces of southwest china[J]. Economic Geography, 2010, 30(9):1524-1528. ] | |
[4] | 姚小英, 张强, 王劲松, 等. 甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估[J]. 干旱地区农业研究, 2014, 32(2):1-6, 32. |
[ Yao Xiaoying, Zhang Qiang, Wang Jinsong, et al. Variation characteristics of drought and influence risk assessment for the main growing areas of winter wheat in Gansu Province during 40 yeas[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2014, 32(2):1-6, 32. ] | |
[5] | 颜亮东, 李林, 李红梅. 青海省气象干旱对粮食产量的影响及其评估方法研究[J]. 冰川冻土, 2013, 35(3):687-691. |
[ Yan Liangdong, Li Lin, Li Hongmei. The impact of drought on grain output in Qinghai Province and how to assess[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2013, 35(3):687-691. ] | |
[6] | 王春乙. 重大农业气象灾害研究进展[M]. 北京: 气象出版, 2007: 1-29. |
[ Wang Chunyi. Research Progress on Major Agricultural Meteorological Disasters[M]. Beijing: Meteorological Press, 2007: 1-29. ] | |
[7] | 赵海燕, 张强, 高歌, 等. 中国1951—2007年农业干旱的特征分析[J]. 自然灾害学报, 2010, 19(4):201-206. |
[ Zhao Haiyan, Zhang Qiang, Gao Ge, et al. Characteristic analysis of agricultural drought disaster in China during 1951-2007[J]. Journal of Natural Disaster, 2010, 19(4):201-206. ] | |
[8] | 李吉顺, 王秀英. 我国农作物受旱面积的统计分析[J]. 中国减灾, 1996, 6(3):28-31. |
[ Li Jishun, Wang Xiuying. Statistical analysis of the drought area of crops in China[J]. Disaster Reduction in China, 1996, 6(3):28-31. ] | |
[9] | 赵建军, 蒋远胜. 气候变化对我国农业受灾面积的影响分析——基于1951—2009年的数据分析[J]. 农业技术经济, 2011(3):112-118. |
[ Zhao Jianjun, Jiang Yuansheng. Analysis of climate change on agricultural affected area in China: Based on data analysis from 1951-2009[J]. Agricultural Technical Economy, 2011(3):112-118. ] | |
[10] | 罗晓玲, 王润元, 齐月. 石羊河流域干旱特征及预测方法探讨[J]. 江西农业学报, 2017, 29(12):107-114. |
[ Luo Xiaoling, Wang Runyuan, Qi Yue. Study on drought characteristics and prediction method in Shiyang River Basin[J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2017, 29(12):107-114. ] | |
[11] | 成爱芳, 赵景波. 武威地区清代-民国时期干旱灾害特征研究[J]. 干旱区资源与环境, 2012, 26(1):98-103. |
[ Cheng Aifang, Zhao Jingbo. Characteristics of Drought disasters in Wuwei region during the Qing Dynasty and the Republic of China[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2012, 26(1):98-103. ] | |
[12] | 姚玉璧, 李耀辉, 石界, 等. 基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划[J]. 干旱地区农业研究, 2014, 32(2):21-28. |
[ Yao Yubi, Li Yaohui, Shi Jie, et al. Assessment and division of drought hazard risk in Shiyang River basin based on GIS[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2014, 32(2):21-28. ] | |
[13] | 罗晓玲, 胡丽莉, 杨梅. 近30年石羊河流域气象灾害特征及风险评估技术研究[J]. 中国农学通报, 2015, 31(32):205-210. |
[ Luo Xiaoling, Hu Lili, Yang Mei. Research on the characteristics of meteorological disasters and risk assessment technology in Shiyang River Basin in recent 30 years[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2015, 31(32):205-210. ] | |
[14] | 欧阳海, 郑步忠, 王雪娥, 等. 农业气候学[M]. 第一版. 北京: 气象出版社, 1990: 35-41. |
[ Ouyang Hai, Zheng Buzhong, Wang Xue’e, et al. Agricultural Climatology[M]. 1st Ed. Beijing: Meteorological Press, 1990: 35-41. ] | |
[15] | 房世波. 分离趋势产量和气候产量的方法探讨[J]. 自然灾害学报, 2011, 20(6):13-18. |
[ Fang Shibo. Exploration of method for discrimination between trend crop yield and climatic fluctuant yield[J]. Journal of Natural Disasters, 2011, 20(6):13-18. ] | |
[16] | 魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术[M]. 第二版. 北京: 气象出版社, 2007: 37-41. |
[ Wei Fengying. Modern Climatic Statistical Diagnosis and Prediction Technology[M]. 2nd Ed. Beijing: Meteorological Press, 2007: 37-41. ] | |
[17] | Livezey R E, Chen W Y. Statistical field significance and its determination by Monte Carlo techniques[J]. Monthly Weather Review, 1983, 111(1):46-59. |
[18] | 张建勇, 高冉, 胡骏, 等. 灰色关联度和Pearson相关系数的应用比较[J]. 赤峰学院学报(自然科学版), 2014, 30(11):1-2. |
[ Zhang Jianyong, Gao Ran, Hu Jun, et al. Apply comparison of gray correlation degree and Pearson correlation coefficient[J]. Journal of Chifeng University(Natural Science Edition), 2014, 30(11):1-2. ] | |
[19] | 徐玉霞, 许小明, 杨宏伟, 等. 基于GIS的陕西省干旱灾害风险评估及区划[J]. 中国沙漠, 2018, 38(1):192-199. |
[ Xu Yuxia, Xu Xiaoming, Yang Hongwei, et al. Assessment and regionalization of drought disaster risk in Shaanxi Province based on GIS[J]. Journal of Desert Research, 2018, 38(1):192-199. ] | |
[20] | 刘静, 王连喜, 马力文, 等. 中国西北旱作小麦干旱灾害损失评估方法研究[J]. 中国农业科学, 2004, 37(2):201-207. |
[ Liu Jing, Wang Lianxi, Ma Liwen, et al. A loss estimation method of monitoring and estimating the yield loss of wheat by drought in dry farming areas in Northwest of China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2004, 37(2):201-207. ] | |
[21] | 柏庆顺, 颜鹏程, 蔡迪花, 等. 近56 a中国西北地区不同强度干旱的年代际变化特征[J]. 干旱气象, 2019, 37(5):722-728. |
[ Bai Qingshun, Yan Pengcheng, Cai Dihua, et al. Inter-decadal change characteristics of different grades drought in northwest China in recent 56 years[J]. Journal of Arid Meteorology, 2019, 37(5):722-728. ] | |
[22] | 任培贵, 张勃, 张调风, 等. 基于SPEI的中国西北地区气象干旱变化趋势分析[J]. 水土保持通报, 2014, 34(1):182-187, 192. |
[ Ren Peigui, Zhang Bo, Zhang Tiaofeng, et al. Trend analysis of meteorological drought change in Northwest China based on standardized precipitation evapotranspiration index[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2014, 34(1):182-187, 192. ] | |
[23] | 曹丽君, 孙慧兰, 兰小丽, 等. 新疆天山极端干湿事件时空演变特征[J]. 干旱区研究, 2021, 38(1):188-197. |
[ Cao Lijun, Sun Huilan, Lan Xiaoli, et al. Spatio-temporal evolution of the extreme dry and wet events in Tianshan Mountains, Xinjiang, China[J]. Arid Zone Research, 2021, 38(1):188-197. ] | |
[24] | 张乐园, 王弋, 陈亚宁. 基于SPEI指数的中亚地区干旱时空分布特征[J]. 干旱区研究, 2020, 37(2):282-290. |
[ Zhang Leyuan, Wang Yi, Chen Yaning. Spatio-temporal distribution characteristics of drought in Central Asia based on SPEI index[J]. Arid Zone Research, 2020, 37(2):282-290. ] | |
[25] | 邹旭恺, 任国玉, 张强. 基于综合气象干旱指数的中国干旱变化趋势研究[J]. 气候与环境研究, 2010, 15(4):371-378. |
[ Zou Xukai, Ren Guoyu, Zhang Qiang. Droughts variations in China based on a compound index of meteorological drough[J]. Climatic and Environmental Research, 2010, 15(4):371-378. ] | |
[26] | 尉迟文思, 苗恒录, 王星天, 等. 阴山北麓荒漠草原干旱气象因子分析[J]. 干旱区研究, 2021, 38(5):1327-1334. |
[ Yuchi Wensi, Miao Henglu, Wang Xingtian, et al. Analysis of meteorological factors affecting drought in a desert steppe of the northern foot of Yinshan Mountain[J]. Arid Zone Research, 2021, 38(5):1327-1334. ] | |
[27] | 童彦, 潘玉君, 朱海燕. 农业干旱灾害影响粮食产能安全的机理分析——以云南省为例[J]. 江苏农业科学, 2011, 39(2):502-522. |
[ Tong Yan, Pan Yujun, Zhu Haiyan. Mechanism analysis of agricultural drought disaster encing food capacity safety: Take Yunnan Province as an example[J]. Jiangsu Agricultural Science, 2011, 39(2):502-522. ] | |
[28] | 何翠荣, 窦彩霞, 刘金付. 干旱灾害对粮食安全的影响及应对措施[J]. 现代农业科技, 2010(15):332-333. |
[ He Cuirong, Dou Caixia, Liu Jinfu. Impact of drought disasters on food security and countermeasures[J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2010(15):332-333. ] | |
[29] | 邓振镛, 王强, 张强, 等. 中国北方气候暖干化对粮食作物的影响及应对措施[J]. 生态学报, 2010, 30(22):6278-6288. |
[ Deng Zhenyong, Wang Qiang, Zhang Qiang, et al. Impact of climate warming and drying on food crops in northern China and the countermeasures[J]. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(22):6278-6288. ] | |
[30] | 丁声俊. 干旱灾害与粮食安全[J]. 中国食物与营养, 2009(4):4-6. |
[ Ding Shengjun. Drought disaster and food security[J]. Food and Nutrition in China, 2009(4):4-6.] |
[1] | 李素雲,祁栋林,温婷婷,史飞飞,乔斌,肖建设. 1961—2020年青海省饱和水汽压差变化特征及影响因子分析[J]. 干旱区研究, 2023, 40(2): 173-181. |
[2] | 满多清, 李得禄, 刘明成, 张德魁, 唐进年, 陈芳, 付贵全, 杨雪梅, 丁峰. 民勤西沙窝沙区不同演替阶段植被变化特征研究[J]. 干旱区研究, 2023, 40(12): 1949-1958. |
[3] | 王云鹏, 李红英, 姚玉璧, 李栋梁, 范琦玮, 刘香萍. 敦煌太阳总辐射多时间尺度变化特征及影响因素[J]. 干旱区研究, 2023, 40(12): 1885-1897. |
[4] | 王澄海,杨金涛,杨凯,张飞民,张晟宁,李课臣,杨毅. 过去近60 a黄河流域降水时空变化特征及未来30 a变化趋势[J]. 干旱区研究, 2022, 39(3): 708-722. |
[5] | 吴霞,姜志伟,蒙荣,李云飞,孙晓涵. 河套平原太阳辐射变化特征及其与气象要素的相互影响[J]. 干旱区研究, 2022, 39(1): 41-53. |
[6] | 买买提阿布都拉·依米尔,阿依夏木古丽·买买提,沙依然·外力,陈天宇,布帕提曼·艾拜都拉,阿依夏木·买买提托合提,毛炜峄. 和田地区沙尘暴时间分布及变化特征[J]. 干旱区研究, 2021, 38(5): 1306-1317. |
[7] | 许志平,邵天杰,张连凯,邵明玉,牛俊杰. 黄土区不同土地利用类型下砂质壤土地表CO2通量变化特征——以清凉寺沟流域为例[J]. 干旱区研究, 2021, 38(4): 1000-1009. |
[8] | 张晓龙, 沈冰, 黄领梅. 基于ITPCAS再分析资料中国近地面风速时空变化特征 [J]. 干旱区研究, 2020, 37(1): 1-9. |
[9] | 缑倩倩, 李乔乔, 屈建军, 王国华. 荒漠-绿洲过渡带土壤温度变化分析[J]. 干旱区研究, 2019, 36(4): 809-815. |
[10] | 张雪琪,满苏尔·沙比提,马国飞. 叶尔羌河平原绿洲气候变化对粮食生产的影响[J]. 干旱区研究, 2018, 35(3): 705-712. |
[11] | 韩军彩, 王传辉, 陈静, 阎访, 杨鹏, 王磊. 石家庄市暴雨变化特征及降水极值重现期研究[J]. 干旱区研究, 2013, 30(5): 796-801. |
[12] | 刘明春, 杨晓玲, 殷玉春, 胡津革. 武威市相对湿度气候特征及预报[J]. 干旱区研究, 2012, 29(4): 654-659. |
[13] | 胡健, 赵景波. 1421-1950年青海东部农业区旱灾特征及驱动力研究[J]. 干旱区研究, 2011, 28(6): 921-927. |
[14] | 郁科科, 赵景波, 罗大成. 河西走廊明清时期旱灾与干旱气候事件初步研究[J]. 干旱区研究, 2011, 28(2): 288-293. |
[15] | 成爱芳, 赵景波. 公元1400年以来陇中地区干旱灾害特征[J]. 干旱区研究, 2011, 28(1): 175-180. |
|