毛萌++任理++韓琳琳

摘要：干旱是黑龍港地區(qū)最嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，評(píng)估冬小麥各生育階段的干旱風(fēng)險(xiǎn)可為合理制定灌溉制度、采取相應(yīng)的防旱抗旱措施提供依據(jù)?；隍?yàn)證后的APSIM模型所模擬的1961年-2005年31個(gè)點(diǎn)的土壤含水量動(dòng)態(tài)，計(jì)算得到了冬小麥各生育期的土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)，分析了農(nóng)民方案和優(yōu)化方案的該地區(qū)的農(nóng)業(yè)干旱時(shí)空分布特征。結(jié)果表明，干旱頻率發(fā)生較高的時(shí)期農(nóng)民方案中是播種越冬期和返青拔節(jié)期，分別為4889%和2760%；基于“吳橋模式”的優(yōu)化方案是越冬返青期、返青拔節(jié)期和灌漿收獲期，干旱發(fā)生的頻率為5161%、3978%和6222%。易發(fā)生干旱的地方多位于邢臺(tái)、衡水南部和邯鄲北部。在冬小麥各生育階段，干旱指數(shù)年際變化顯示出兩種方案的變化趨勢(shì)基本一致。盡管總體說(shuō)來(lái)優(yōu)化方案發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)要高于農(nóng)民方案的，但基于“吳橋模式”的優(yōu)化方案充分發(fā)揮了根系帶的土體水庫(kù)功能，減少了灌溉水，能夠高效利用土壤水，如果全區(qū)31個(gè)點(diǎn)在1961年-2005年間，均按照優(yōu)化方案灌溉，相比農(nóng)民方案總共可節(jié)水61 785 mm，表明“吳橋模式”可在黑龍港地區(qū)推廣，它在一定程度上可規(guī)避干旱風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能達(dá)到節(jié)水、穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：土壤相對(duì)濕度；農(nóng)業(yè)干旱；黑龍港地區(qū)；冬小麥；吳橋模式

中圖分類號(hào)：TV122；S152.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：16721683（2016）06001809

Risk assessment of agricultural drought in Heilonggang District

MAO Meng，REN Li，HAN Linlin

（College of Resources and Environmental Sciences，China Agricultural University；

Key Laboratory of Arable Land Conservation（North China），Ministry of Agriculture，Beijing 100193，China）

Abstract：Drought is the most severe agricultural meteorological disaster in Heilonggang District，assessment of drought risk during different growing stages of winter wheat may provide basis to determine rational irrigation schedule and to prevent and control drought.Based on the simulated soil water dynamics of 31 profiles for 1961-2005 using the calibrated APSIM model，relative soil moisture drought indexes were calculated for different growth stages of winter wheat，and the spatial and temporal characteristics of agricultural drought of two scenarios，F(xiàn)arm Scenario（FS） and Optimized Scenario（OS） were analyzed.The results showed that，from the point of view of different growth stages of winter wheat，highfrequency drought occurred in sowingoverwintering stage and turning greenjointing stage for FS，with frequencies of 4889% and 276% respectively，and in overwinteringturning green stage，turning greenjointing stage and grain fillingharvesting stage for OS，with drought frequencies of 5161%，3978% and 6222% respectively.High drought risk frequently occurred in central region and Xingtai，south part of Hengshui and north part of Handan.The time series of relative soil moisture drought index in the different growth stages of winter wheat showed the same change trend in the time series of relative soil moisture drought index of two scenarios.This study suggested that，in general，the relative soil moisture drought index was higher in FS than OS，but the OS，which based on ′Wuqiao Mode′，brought the soil root zone reservoir into play enough，reduced the irrigation water and could use soil water with high efficiency.The total water amount of 61 785 mm could be saved in OS compared to that in FS，if irrigation schedule of the OS was adopted in 31 profiles through the district in the period of 1961-2005.It showed that ′Wuqiao Mode′ can be extended to application in Heilonggang District，and this mode may avoid drought risk in some degree，and can reach the goal of saving water and maintaining high yield.

Key words：relative soil moisture；agricultural drought；Heilonggang District；winter wheat；Wuqiao mode

干旱是一個(gè)全球性問(wèn)題，人類面臨的第一個(gè)生態(tài)問(wèn)題就是水分不足[1]。農(nóng)業(yè)是受干旱發(fā)生影響首當(dāng)其沖的部門(mén)，因?yàn)樗蕾囉谧魑锷L(zhǎng)不同生育期內(nèi)的水資源和土壤水的保持[2]。據(jù)民政部1949年-2003年的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)平均每年受旱耕地面積約2 2316萬(wàn)hm2，約占各種氣象災(zāi)害影響耕地面積的60%，因旱災(zāi)每年損失糧食100億kg[3]。2009年春天的黃淮海平原大旱，以及2009年秋冬至2010年春天的西南特大重度干旱給我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與糧食安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。華北地區(qū)近20多年來(lái)干旱不斷加劇的形勢(shì)十分嚴(yán)峻，從1970年代后期開(kāi)始至今，華北的干旱不斷加劇，20世紀(jì)90年代后期以來(lái)華北地區(qū)更是連年出現(xiàn)大旱[3]?；糁螄?guó)等[4]也指出華北地區(qū)最嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是干旱，受旱和成災(zāi)面積分別占全國(guó)受旱和成災(zāi)面積的47%和51%。雖然不同學(xué)科對(duì)干旱有著不同的理解和定義，但農(nóng)業(yè)干旱總是以一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)降水缺少，并造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)為特征的[5]。準(zhǔn)確地評(píng)估與監(jiān)測(cè)干旱的發(fā)生發(fā)展，是進(jìn)一步采取科學(xué)的對(duì)策以減少其不良影響的關(guān)鍵，目前國(guó)內(nèi)外研究農(nóng)業(yè)干旱的方法多是制定出各種各樣的干旱評(píng)估指標(biāo)。關(guān)于干旱指數(shù)的計(jì)算和干旱評(píng)估方法的研究，在華北平原或黃淮海平原范圍內(nèi)有過(guò)大量的報(bào)道[623]，但這些研究成果中，所采用的干旱指數(shù)多為氣象干旱指標(biāo)，如以Z指數(shù)[67]、降水距平和減產(chǎn)率[812]、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)[1316]、Palmer干旱指數(shù)[1718]、干旱綜合指數(shù)值[1920]等居多；其他的，劉建棟等[21]建立了具有明確生物學(xué)機(jī)理的華北農(nóng)業(yè)干旱預(yù)測(cè)數(shù)值模式，袁國(guó)富和吳連海[22]使用減產(chǎn)的程度衡量作物干旱程度，康西言等[23]采用作物水分生產(chǎn)函數(shù)，嚴(yán)登華等[24]結(jié)合累積相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)和模糊集對(duì)評(píng)價(jià)法研究了干旱問(wèn)題。Wu等[25]指出精確的土壤含水量模擬對(duì)于評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)農(nóng)業(yè)干旱是必要的，也是重要的，土壤含水量要比降雨重要。在采用土壤含水量作為干旱指標(biāo)方面，房穩(wěn)靜等[26]、郭晶等[27]、尹正杰等[28]、陳曉楠等[29]、Hunt等[30]、Wu等[25]在不同的地區(qū)做過(guò)一些研究。在這些以土壤含水量作為農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)的研究中，尚未見(jiàn)到對(duì)黑龍港地區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)干旱的時(shí)空分析。

黑龍港地區(qū)氣候干旱少雨，水資源嚴(yán)重匱乏，是華北平原的干旱中心，目前其聞名于世的是由于深層地下水超采而形成的深層地下水大漏斗，并且這些漏斗正在逐年擴(kuò)大加深，節(jié)水的任務(wù)艱巨而迫切[31]。針對(duì)水資源不足和作物高產(chǎn)之間的矛盾，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究人員們?cè)诤颖笔菢蚩h進(jìn)行了多年試驗(yàn)研究，形成了“冬小麥節(jié)水省肥簡(jiǎn)化高產(chǎn)四統(tǒng)一栽培技術(shù)”，在澆好底墑水和生育期間澆1～2水（每次灌溉75 mm）的條件下，產(chǎn)量達(dá)到6 000～7 500 kg/hm2，成功地實(shí)現(xiàn)了節(jié)水、高產(chǎn)、高資源效益三者的統(tǒng)一。河北省將這套節(jié)水技術(shù)體系定為“吳橋模式”，并大面積推廣應(yīng)用[3233]。本研究嘗試用土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)作為農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)，分析農(nóng)民方案和基于“吳橋模式”的優(yōu)化方案下黑龍港地區(qū)冬小麥-夏玉米輪作體系下冬小麥生育階段的干旱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)及其時(shí)空變化規(guī)律，探討長(zhǎng)期使用“吳橋模式”在該地區(qū)應(yīng)用的農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險(xiǎn)，以期為準(zhǔn)確評(píng)估冬小麥各生育階段的干旱風(fēng)險(xiǎn)和合理制定灌溉制度、有效的采取相應(yīng)的防旱抗旱預(yù)案提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源

根據(jù)收集的來(lái)自氣象、國(guó)土、水利和農(nóng)業(yè)等部門(mén)的監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)資料，應(yīng)用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)模型（APSIM）的模擬結(jié)果[34]來(lái)進(jìn)行分析研究，有關(guān)站點(diǎn)上模型率定的過(guò)程，可參考文獻(xiàn)[35]。為了驗(yàn)證在區(qū)域上模型參數(shù)的可靠性，我們將在黑龍港地區(qū)所采集的31個(gè)2 m深的土壤剖面（簡(jiǎn)記為31個(gè)點(diǎn)）上模擬的產(chǎn)量進(jìn)行空間插值，然后與縣域尺度的統(tǒng)計(jì)年鑒產(chǎn)量進(jìn)行了對(duì)比。在模擬結(jié)果中選出了兩種情景，一種是農(nóng)民情景，是指管理措施參照農(nóng)民的施肥量和灌溉量及其他日常管理，冬小麥的灌溉時(shí)期概化為越冬、拔節(jié)、抽穗和灌漿期。施肥管理概化為：冬小麥?zhǔn)┎デ胺屎桶喂?jié)肥，施氮肥的基追比為1∶2。該方案的1985年-2005年冬小麥產(chǎn)量模擬值與縣域上年鑒產(chǎn)量[36]的平均相對(duì)誤差為624%，證明我們對(duì)農(nóng)民方案的概化是可靠的。優(yōu)化情景是基于“吳橋模式”設(shè)置的9種節(jié)水省氮方案所選出的保證糧食產(chǎn)量、水分利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力都較優(yōu)的方案基礎(chǔ)上進(jìn)行晚播增密設(shè)置后的方案，即在現(xiàn)有冬小麥播種日期的基礎(chǔ)上晚播10天，對(duì)冬小麥的播種密度增至750萬(wàn)株/hm2。在灌溉上，冬小麥一般在播前、拔節(jié)、開(kāi)花期灌溉，每次灌溉量為75 mm；施肥時(shí)間與農(nóng)民方案一致，但施肥量方面進(jìn)行了優(yōu)化。具體的，可參考文獻(xiàn)[37]中的節(jié)水省氮情景的設(shè)定。在模擬中我們考慮了冬小麥-夏玉米輪作，但在此僅分析展示冬小麥生育期的農(nóng)業(yè)干旱情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬小麥生育期內(nèi)水分變化特征

圖1顯示了1961年-2005年冬小麥生育期內(nèi)的作物蒸散量（ETa）、降水量（P）和土壤相對(duì)濕度的變化動(dòng)態(tài)。整個(gè)冬小麥生育期降雨量較少，45年來(lái)平均降水量為151 mm，而平均的實(shí)際蒸散量農(nóng)民方案為269 mm，優(yōu)化方案為347 mm，降水量不能滿足作物需水量。農(nóng)民方案的蒸散量模擬的偏小，可能跟早期灌溉量較少、小麥產(chǎn)量模擬的較低有關(guān)。由農(nóng)民方案和優(yōu)化方案兩種情景下0～50 cm土層的平均土壤相對(duì)濕度可以看出，兩種土壤相對(duì)濕度基本與降雨量成正相關(guān)，通常降雨較多的年份，土層的土壤相對(duì)濕度也較高；優(yōu)化情景中的土壤相對(duì)濕度明顯小于農(nóng)民情景，但兩者的變化趨勢(shì)一致。冬小麥生育期內(nèi)兩種方案的多年平均土壤相對(duì)濕度分別為83%和71%。按照表1中的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論哪種情景的平均土壤相對(duì)濕度均屬于無(wú)旱等級(jí)，但實(shí)際上在冬小麥的有些生育階段有干旱的發(fā)生，所以還需要分生育期來(lái)討論。

2.2 冬小麥各生育階段干旱發(fā)生頻率變化

特征

利用公式（1）和（2）計(jì)算了在黑龍港地區(qū)31個(gè)點(diǎn)1961年-2005年冬小麥各生育期干旱的發(fā)生頻率，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，對(duì)于冬小麥整個(gè)生育期來(lái)說(shuō)，農(nóng)民方案中發(fā)生干旱頻率較高的時(shí)期是播種越冬期，約有49%，并且特旱發(fā)生的頻率達(dá)到了10%，這是因?yàn)檗r(nóng)民方案中沒(méi)有灌溉播前水而是在越冬時(shí)期灌溉，從而在這一時(shí)期發(fā)生了干旱。返青到拔節(jié)時(shí)期由于耗水量大，所以有大約28%的站點(diǎn)發(fā)生了不同程度的干旱；其他生育期干旱發(fā)生的頻率基本在4%以下。優(yōu)化方案由于澆足了底墑，所以播種越冬期內(nèi)發(fā)生干旱的頻率較農(nóng)民方案有所下降，大約為17%，越冬返青期、返青拔節(jié)期及灌漿收獲期是干旱發(fā)生頻率較高的時(shí)期，分別為52%、40%和62%。雖然在灌漿收獲期發(fā)生了干旱，但不會(huì)影響冬小麥的產(chǎn)量（限于篇幅，在此未列出）。總體來(lái)說(shuō)，由于優(yōu)化方案的總灌溉量遠(yuǎn)小于農(nóng)民方案的，優(yōu)化方案的干旱發(fā)生頻率要高于農(nóng)民方案的；盡管如此，優(yōu)化方案在產(chǎn)量和水分利用率方面的表現(xiàn)要優(yōu)于農(nóng)民方案，所以是可取的。

2.3 基于土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)的冬小麥

各生育階段干旱空間分布特征

根據(jù)公式（1）計(jì)算了31個(gè)點(diǎn)的1961年-2005年每年冬小麥各生育期的土壤相對(duì)濕度，并按表1的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了干旱等級(jí)劃分，然后對(duì)這31個(gè)點(diǎn)的多年平均土壤相對(duì)濕度值進(jìn)行kriging插值得到其空間分布并在區(qū)域上進(jìn)行分級(jí)顯示（圖2）。比較圖2（a）和圖2（b）可見(jiàn)，農(nóng)民方案在播種到越冬期有許多地方發(fā)生了干旱，是因?yàn)檗r(nóng)民方案沒(méi)有灌溉播前水，而我們的優(yōu)化方案，在這一時(shí)期僅有2個(gè)點(diǎn)發(fā)生了輕旱。在越冬返青期（圖2（c）和2（d）），由于農(nóng)民方案有越冬水，所以這個(gè)時(shí)期的土壤相對(duì)濕度要高于優(yōu)化方案的。雖然優(yōu)化方案里邢臺(tái)市周?chē)?個(gè)點(diǎn)發(fā)生了中旱，但據(jù)吳東麗等[10]的研究，在苗期和越冬期，冬小麥處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，水分虧缺并不直接影響產(chǎn)量的形成，加之氣溫較低，土壤蒸發(fā)能力較弱，小麥耗水較少，故對(duì)水分虧缺并不十分敏感。在返青拔節(jié)期（圖2（e）和2（f）），農(nóng)民方案中有6個(gè)點(diǎn)發(fā)生了輕旱，但在區(qū)域上內(nèi)僅邢臺(tái)和邯鄲的小部分地區(qū)發(fā)生了輕旱；而優(yōu)化方案中有6個(gè)點(diǎn)發(fā)生了中旱，位于研究區(qū)內(nèi)的邢臺(tái)市和邯鄲市的縣域的土壤相對(duì)濕度都在50%～60%之間，屬于輕旱類型。在拔節(jié)期，冬小麥由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)逐漸轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)階段，葉面積逐漸增大，加之土壤蒸發(fā)能力日益增強(qiáng)，小麥耗水量也日益加大，作物產(chǎn)量對(duì)水分虧缺越來(lái)越敏感[10]。兩個(gè)方案都有拔節(jié)水，故而拔節(jié)孕穗這一時(shí)期的土壤相對(duì)濕度要高于上一生育期，優(yōu)化方案雖然有一個(gè)點(diǎn)發(fā)生了輕旱，但整個(gè)區(qū)域的土壤相對(duì)濕度也達(dá)到75%以上（圖2（g）和2（h））。由于拔節(jié)孕穗時(shí)期是小麥生長(zhǎng)的關(guān)鍵期，對(duì)穗數(shù)和穗粒數(shù)影響最大[32]，缺水會(huì)造成減產(chǎn)，所以要保證這一段時(shí)期的土壤墑情。但農(nóng)民方案的灌溉量明顯過(guò)大，使得整個(gè)區(qū)域的土壤相對(duì)濕度基本都高于田持的90%。在孕穗抽穗期（圖2（i）和2（j）），這一時(shí)段水分供應(yīng)較充分，只有優(yōu)化方案中有1個(gè)點(diǎn)發(fā)生了輕旱，兩種方案在這個(gè)研究區(qū)上的土壤相對(duì)濕度都大于70%，但土壤相對(duì)濕度小于上一個(gè)生育期的。在抽穗灌漿期（圖2（k）和2（l）），由于農(nóng)民方案這一時(shí)期有灌溉，所以土壤貯水量繼續(xù)增高，優(yōu)化方案由于上一時(shí)期的灌溉水分繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，這一時(shí)期0～50 cm土體的土壤貯水量較上一時(shí)期有所下降，但整個(gè)研究區(qū)的土壤相對(duì)濕度也都大于70%，這說(shuō)明農(nóng)民方案中的抽穗水可以省略。吳東麗等[10]指出，在抽穗開(kāi)花期，冬小麥葉面積最大，作物產(chǎn)量對(duì)水分虧缺最為敏感；而農(nóng)民方案和優(yōu)化方案都保證了這一時(shí)期的充分供水。在灌漿收獲期（圖2（m）和2（n）），農(nóng)民方案由于有灌溉，0～50 cm土層中的土壤相對(duì)濕度大于90%，沒(méi)有干旱現(xiàn)象的發(fā)生；而優(yōu)化方案的土壤含水量較上一時(shí)期有明顯的下降。農(nóng)民方案的土壤相對(duì)濕度仍然處于超過(guò)田持90%的狀態(tài)，優(yōu)化方案中有多于1/2的點(diǎn)出現(xiàn)了干旱，其中有8個(gè)點(diǎn)還發(fā)生了中旱，整個(gè)研究區(qū)大部分地區(qū)的土壤相對(duì)濕度處于50%～60%，屬于輕旱。然而在灌漿成熟期，冬小麥籽粒趨于飽滿，水分虧缺對(duì)產(chǎn)量形成的影響漸小[10]，所以我們的優(yōu)化方案在這個(gè)時(shí)期雖然出現(xiàn)了干旱，但對(duì)產(chǎn)量的影響不大。

2.4 冬小麥各生育階段土壤相對(duì)濕度干旱

指數(shù)的年際變化特征

將整個(gè)研究區(qū)31個(gè)點(diǎn)每年的冬小麥生長(zhǎng)的7個(gè)階段的土壤相對(duì)濕度取平均后，分析冬小麥各生育時(shí)期的土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)在1961年-2005年間的年際變化。由圖3可以看出，總的來(lái)說(shuō)，農(nóng)民方案的土壤相對(duì)濕度的年際變化較優(yōu)化方案的年際變化要平緩，這可能是由于農(nóng)民方案供水較充足，在拔節(jié)期以后土壤相對(duì)濕度一般在80%～100%間波動(dòng)，農(nóng)民方案中，各生育期年際間變異較大的為播種越冬期、返青拔節(jié)期和孕穗抽穗期；農(nóng)民方案由于灌溉量大，反映不出枯水年年份，而優(yōu)化方案中土壤相對(duì)濕度較低的年份一般對(duì)應(yīng)的是枯水年和特枯水年。從5年移動(dòng)平均線可以看出，兩種方案在各生育期內(nèi)的平均土壤相對(duì)濕度變化趨勢(shì)基本一致。在播種越冬期，優(yōu)化方案的土壤相對(duì)濕度高于農(nóng)民方案的，兩者都是在1967年前呈下降趨勢(shì)，1967年-1978年間呈緩慢增加趨勢(shì)，1978年-1983年呈急速下降趨勢(shì)，1983年以后波動(dòng)平緩。在越冬返青期，農(nóng)民方案由于有越冬水，土壤相對(duì)濕度的年際間變化不明顯，而優(yōu)化方案的土壤相對(duì)濕度在1967年前呈下降趨勢(shì)，1967年-1978年有緩慢增加趨勢(shì)，1978年-1985年下降幅度較大，1985年-2005年間呈波動(dòng)狀態(tài)。返青拔節(jié)期，兩種方案的土壤相對(duì)濕度都是在1990年和1997年最高，而在1999年和2002年最低。在拔節(jié)期以后，兩種方案都是在1961年-1964年呈上升趨勢(shì)、1964年-1968年呈明顯的下降趨勢(shì)，1968年以后成波動(dòng)狀態(tài)，但總體上有略微下降趨勢(shì)。綜合這幾個(gè)時(shí)期土壤相對(duì)濕度的變化情況，在拔節(jié)期之前，1978年之前為年際間變化相對(duì)平緩的時(shí)期，1978年-1985年有一明顯的下降趨勢(shì)，1985年以后變化也相對(duì)平緩，但波動(dòng)幅度比1961年-1978年間的幅度大。拔節(jié)期以后，1961年-2005年間兩種方案均呈緩慢下降趨勢(shì)，1998年-2003年間的下降幅度增大，但2003年-2005年稍有所回升。以干旱較嚴(yán)重的位于邢臺(tái)市廣宗縣的站點(diǎn)為代表，在1961年-2005年間，優(yōu)化方案相比農(nóng)民方案可節(jié)水2 010 mm，這些水如果按照優(yōu)化灌溉方案，大約可提供該站點(diǎn)9季冬小麥的生長(zhǎng)。如果全區(qū)31個(gè)點(diǎn)在1961年-2005年間，均按照優(yōu)化方案灌溉，相比農(nóng)民方案總共可節(jié)水61 785 mm。

3 結(jié)論

基于模型模擬的1961年-2005年黑龍港地區(qū)31個(gè)點(diǎn)的土壤含水量動(dòng)態(tài)，計(jì)算得到了冬小麥各生育期的土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)，分析了兩種方案下該地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱的時(shí)空分布特征。結(jié)果表明，（1）對(duì)于冬小麥整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段來(lái)說(shuō)，農(nóng)民方案中發(fā)生干旱頻率較高的時(shí)期是播種越冬期和返青拔節(jié)期，優(yōu)化方案中越冬返青期、返青拔節(jié)期和灌漿收獲期是干旱發(fā)生頻率較高的時(shí)期；干旱均以輕旱為主，中旱次之。雖然優(yōu)化方案發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)高于農(nóng)民方案的，但并不影響優(yōu)化方案的產(chǎn)量和水分利用率，還是值得推廣的。（2）從兩種方案的土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)的空間分布圖可知，對(duì)于冬小麥各生育期，黑龍港地區(qū)的西部地區(qū)的土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)要小于東部，說(shuō)明西部發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)要大于東部，易發(fā)生干旱的地方多位于邢臺(tái)、衡水南部和邯鄲北部。（3）從冬小麥不同生育階段土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)的年際變化特征看，在冬小麥各生育階段，優(yōu)化方案和農(nóng)民方案的變化趨勢(shì)基本一致，優(yōu)化方案的土壤相對(duì)濕度干旱指數(shù)雖然小于農(nóng)民方案的，但優(yōu)化方案45年間在全區(qū)31個(gè)點(diǎn)可節(jié)水61 785 mm。

當(dāng)然，此研究也有一些局限性：由于收集到的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、資料中未涉及到其他層次的土壤相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)的農(nóng)業(yè)干旱的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，所以只選擇了較淺的50 cm土層用于農(nóng)業(yè)干旱的評(píng)價(jià)。受收集的資料限制，在模擬時(shí)簡(jiǎn)單的將整個(gè)黑龍港地區(qū)分為南北兩個(gè)分區(qū)，以保定和滄州為界，北部的滄州、保定、廊坊市的縣（市）采用滄州吳橋的農(nóng)民方案、作物品種，南部的衡水、邢臺(tái)和邯鄲的縣（市）采用邯鄲曲周的農(nóng)民方案、作物品種；并且在45年的模擬時(shí)段里，由于缺乏比較詳細(xì)的品種變化資料，沒(méi)有考慮實(shí)際生產(chǎn)中的品種更替；在模擬時(shí)，不能滿足每一個(gè)模擬站點(diǎn)所在縣域有相對(duì)應(yīng)的氣象站點(diǎn)，基本上是每個(gè)地級(jí)市一個(gè)氣象站，這些都會(huì)對(duì)模擬結(jié)果有影響。總體說(shuō)來(lái)優(yōu)化方案發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)要高于農(nóng)民方案的，但基于“吳橋模式”的優(yōu)化方案充分發(fā)揮了根系帶的土體水庫(kù)功能，減少了灌溉水，能夠高效利用土壤水，并創(chuàng)造前期和后期上層土壤適度水分虧缺的環(huán)境，從而可減少氮素?fù)p失。優(yōu)化方案在黑龍港地區(qū)的應(yīng)用表明“吳橋模式”可在黑龍港地區(qū)推廣，它在一定程度上可規(guī)避干旱風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能達(dá)到節(jié)水、穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。參考文獻(xiàn)（References）：

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