曾曉珊,馮利平,高嘉辰,余衛(wèi)東,伍 露,王春雷 ,閆錦濤,李亦卓
(1.貴州省山地環(huán)境氣候研究所,貴陽 550002;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100193;3.河南省氣象科學(xué)研究所,鄭州 450003)
隨著全球氣候的持續(xù)變暖[1-2],受氣溫上升、降水減少影響[3],西南地區(qū)的干旱范圍、程度、頻次均呈增加趨勢[4-5],氣候暖干化趨勢明顯。近年來西南地區(qū)發(fā)生了多次異常干旱事件,如2006年夏季川渝地區(qū)特大干旱,2009年秋至2010年春的西南大旱,2012年云南、四川春旱,2013年貴州、重慶夏季高溫干旱等,對西南地區(qū)糧食安全造成極大威脅。據(jù)統(tǒng)計,西南四省旱災(zāi)導(dǎo)致的農(nóng)作物受災(zāi)、成災(zāi)面積占所有類型的農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的40%~70%[6]。目前,國內(nèi)學(xué)者分別采用標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)[7]、地表濕潤指數(shù)[8]、相對濕潤度指數(shù)[9]等從年、季、月尺度對西南干旱開展了大量的研究。其中,相對濕潤度指數(shù)考慮了降水量和蒸散量這兩個參數(shù),更能表現(xiàn)土壤水分的收支平衡,適用于區(qū)域內(nèi)整體干旱情況。在評估干旱時,選取合理的干旱指數(shù)尤為重要[10]。近年來大多數(shù)研究表明,相對濕潤度指數(shù)在西南干旱中具有較好的適用性[9-13]。而馮建設(shè)[14]、張建平[15]等的研究結(jié)果表明,相對濕潤度指數(shù)在農(nóng)業(yè)干旱中也具有較好的適用性。故本文采用相對濕潤指數(shù),研究西南水稻干旱特征。水稻是西南地區(qū)的主要糧食作物,干旱頻發(fā)嚴(yán)重影響水稻的正常生產(chǎn),導(dǎo)致部分地區(qū)大幅減產(chǎn)或絕收[16]。為保證水稻的安全生產(chǎn),深入研究西南地區(qū)水稻生長季的干旱特征顯得尤為迫切。
目前,大多數(shù)研究主要從季節(jié)、全生育期、各發(fā)育期來分析水稻干旱[17-19],很少從需水關(guān)鍵期的角度來分析。作物的需水關(guān)鍵期是對水分最敏感的時期,該時期發(fā)生干旱對產(chǎn)量的影響最大。因此,研究作物需水關(guān)鍵期的干旱特征顯得尤為重要。水稻的需水關(guān)鍵期是孕穗期和抽穗開花期。為了探討西南地區(qū)水稻需水關(guān)鍵期的干旱特征,本研究按照出苗-穗始分化、穗始分化-開花、開花-成熟3個生育階段來劃分水稻生育期,利用相對濕潤度指數(shù)分析西南地區(qū)水稻的干旱演變特征和空間分布規(guī)律,為西南中稻區(qū)抗旱避災(zāi)提供理論依據(jù)。
研究區(qū)域位于中國西南地區(qū),包括四川省、云南省、貴州省和重慶市。該區(qū)域地形復(fù)雜,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均降水量空間差異大,大部地區(qū)為900~1300 mm[20]。該區(qū)域水稻在山間盆地、山原壩地、梯田、壟脊等都有分布,立體農(nóng)業(yè)特點顯著[21]。根據(jù)該區(qū)域地形特點、農(nóng)業(yè)氣候特征,參考梅方權(quán)等[22]的研究結(jié)果,并結(jié)合《水稻高產(chǎn)創(chuàng)建技術(shù)規(guī)范模式圖》[23],將研究區(qū)域內(nèi)水稻種植區(qū)劃分為5個子區(qū)域(以縣級為劃分單元),水稻種植區(qū)及站點分布情況見圖1。其中,Ⅰ區(qū)為重慶市,Ⅱ區(qū)包括貴州中東部地區(qū),Ⅲ區(qū)包括四川盆地,Ⅳ包括云南中北部、四川南部和貴州西部地區(qū),Ⅴ區(qū)包括云南中南部地區(qū)。此外,因四川省西北部水稻種植面積很小,故本研究不考慮該區(qū)域。
圖1 西南地區(qū)水稻種植區(qū)及氣象站點分布
氣象資料來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng),包括四川、重慶、貴州、云南4省(市)共66個氣象站點1960—2015年的逐日氣象資料。主要氣象要素包括日照時數(shù)(h)、平均氣溫(℃)、日最高氣溫(℃)、日最低氣溫(℃)、降水量(mm)、平均風(fēng)速(m/s)、空氣相對濕度(%)和水汽壓(hPa)。水稻生育期資料來自國家氣象信息中心。為了便于分析水稻需水關(guān)鍵期及其他生育階段的干旱特征,本文將水稻生育期劃分為出苗-穗始分化、穗始分化-開花(需水關(guān)鍵期)、開花-成熟3個階段,西南地區(qū)各水稻種植區(qū)生育期劃分見表1。
表1 西南地區(qū)水稻種植區(qū)生育期劃分
1.2.1 相對濕潤度指數(shù)計算方法及干旱等級劃分
計算水稻生長季和不同生育期階段的相對濕潤度指數(shù)(M)的公式為
(1)
式中,M為相對濕潤度指數(shù),P為水稻某生育階段的降水量(mm),ETc為水稻某生育階段的實際蒸散量(mm)。稻田蒸發(fā)不受水分條件限制,可以看作水面蒸發(fā),實際蒸散量即為潛在蒸散量。ETc采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦的公式計算:
ETc=Kc×ET0
(2)
式中,Kc為作物系數(shù),ET0為參考作物蒸散量(mm/d)。本研究采用FAO推薦的Kc值確定各生育階段的作物系數(shù):生育前期的作物系數(shù)(Kc-ini)為1.05,生育中期的作物系數(shù)(Kc-mid)為1.20,生育后期的作物系數(shù)(Kc-end)為0.90。ET0的計算采用FAO推薦Penman-Monteith公式計算。假定參考作物的高度為0.12 m,作物冠層阻力為常數(shù)并取值70 s/m,地表反射率取值0.23,則ET0可由下式計算:
(3)
式中,Rn為到達作物表面的凈輻射(MJ/m2·d),G為土壤熱通量密度(MJ/m2·d),T為作物冠層2 m高處的空氣溫度(℃),U2為2 m高處的風(fēng)速(m/s),ed為飽和水汽壓(kPa),ea為實際水汽壓(kPa),Δ為飽和水汽壓與溫度關(guān)系曲線斜率(kPa/℃),γ為干濕常數(shù)。其中,Rn、G、Δ、U2可通過氣象臺站觀測資料計算得到。
采用王明田等修正的相對濕潤度指數(shù)干旱等級進行劃分[9],相對濕潤度指數(shù)<-0.3記為1次干旱過程,干旱等級和類型見表2。
表2 基于相對濕潤度指數(shù)的干旱等級劃分
1.2.2 水稻干旱強度的計算方法
干旱強度(H)用來評價干旱嚴(yán)重程度。某時段內(nèi)的干旱強度一般可直接由相對濕潤度指數(shù)反映,數(shù)值越小,表示干旱越嚴(yán)重。當(dāng)M>0時,該區(qū)域或站點的指數(shù)值按0處理,相對濕潤度指數(shù)的多年平均值表示該站平均干旱強度,即
(4)
式中,n為統(tǒng)計總年數(shù),Mi為各年的相對濕潤度指數(shù)。
1.2.3 水稻干旱發(fā)生頻率的計算方法
根據(jù)干旱等級,計算水稻生長季和不同生育階段干旱的發(fā)生頻率(F):
(5)
式中,n為該生育階段出現(xiàn)某一等級干旱的年數(shù),N為統(tǒng)計總年數(shù)。
1.2.4 空間分布圖制作方法
采用ArcGIS 10.4軟件的反距離權(quán)重插值方法(IDW),對數(shù)據(jù)進行空間插值,設(shè)定cell size的參數(shù)均為0.05,生成空間柵格數(shù)據(jù),繪制相應(yīng)的空間分布圖。
利用相對濕潤度指數(shù)監(jiān)測2006年川渝地區(qū)水稻穂始分化至開花階段(7月上旬至8月中旬)的旱情(圖2)。由圖2可以看出,2006年水稻受旱區(qū)域主要分布于川東和重慶大部地區(qū),干旱強度高值區(qū)位于川東和重慶中西部地區(qū)。從受旱分布區(qū)域來看,本文的結(jié)果與鄒旭凱[24]、張文江[25]、王素艷[26]等的研究結(jié)論基本一致。
圖2 2006年西南地區(qū)水稻穂始分化至開花階段的干旱分布
根據(jù)干旱強度的計算方法,以多年平均相對濕潤度指數(shù)的空間分布來反映干旱強度的空間分布(圖3)。由圖3可以看出,在水稻出苗—穗始分化階段,干旱主要發(fā)生在西南稻區(qū)的西南部,水稻需水關(guān)鍵期和開花-成熟階段干旱主要發(fā)生在西南稻區(qū)的東北部。相對濕潤度指數(shù)值越小,表示干旱強度越強。出苗-穗始分化階段的干旱強度明顯強于后兩個生育階段的強度,而水稻需水關(guān)鍵期的干旱強度是最弱的。此外,在云南北部的金沙江河谷和中南部的元江河谷地區(qū),水稻整個生長季降雨量少,蒸散量大,干旱強度較強。
在出苗-穗始分化階段干旱主要發(fā)生在云南大部、川南邊緣和川北邊緣地區(qū),相對濕潤度指數(shù)小于-0.16;云南中北部及蒙自等地的相對濕潤度指數(shù)為-0.76~-0.25,干旱強度偏強,特別是金沙江河谷地區(qū),相對濕潤度指數(shù)在-0.62以下,干旱強度最強(圖3a)。在水稻需水關(guān)鍵期和開花-成熟階段,干旱主要發(fā)生在重慶、貴州大部、四川東北部及金沙江和元江河谷地區(qū),相對濕潤度指數(shù)小于-0.15(圖3b、c)。在水稻需水關(guān)鍵期,重慶中南部及東北部、貴州北部及東南部邊緣、四川東部邊緣、金沙江和元江河谷的干旱強度偏強,相對濕潤度指數(shù)為-0.32~-0.22(圖3b);在開花-成熟階段,重慶大部、貴州東北部邊緣及東南部邊緣、四川東部邊緣、金沙江和元江河谷的干旱強度偏強,相對濕潤度指數(shù)為-0.40~-0.21(圖3c)。
圖3 1960-2015年西南地區(qū)水稻出苗-穗始分化(a)、穗始分化-開花(b)、開花-成熟(c)階段干旱強度分布
西南稻區(qū)各生育階段年代際干旱強度的變化總體較為明顯(圖4)。從2000-2009年到2010-2015年,水稻3個生育階段的干旱強度總體均呈增強趨勢。在出苗-穗始分化階段,云南大部、川南邊緣地區(qū)為增強趨勢;在水稻需水關(guān)鍵期,重慶大部、貴州大部及云南東北部為增強趨勢;開花-成熟階段,重慶大部、四川東北部及云南東北部地區(qū)為增強趨勢。特別是2010-2015年,水稻需水關(guān)鍵期的干旱強度較開花-成熟階段的增強趨勢更顯著。
圖4 1960-2015年西南地區(qū)水稻不同生育階段干旱強度的年代際空間分布
在出苗-穗始分化階段,干旱強度總體呈基本一致-減弱-增強的變化趨勢。從1960-1989年到1990-2009年,相對濕潤度指數(shù)最小值從-0.81增大為-0.60,小于-0.21的范圍明顯縮小,干旱強度變?nèi)鯀^(qū)域主要為云南、川南邊緣地區(qū),而川北邊緣地區(qū)的干旱強度則是增強。2010-2015年,云南干旱強度高值區(qū)及川南邊緣的干旱強度顯著增強,相對濕潤度指數(shù)最小值為-0.83,干旱強度為近56年的最強,小于-0.10的范圍明顯增大,擴張到云南南部地區(qū)及貴州西部邊緣地區(qū),而川北邊緣地區(qū)則基本沒有干旱發(fā)生。
在水稻需水關(guān)鍵期,干旱強度總體呈增強-減弱-增強的變化趨勢。1960-1979年重慶和川東北地區(qū)相對濕潤度指數(shù)小于-0.21的范圍增大,1980-1989年小于-0.10的范圍縮小,干旱強度為近56年的最弱,川東北地區(qū)基本沒有干旱發(fā)生。在水稻需水關(guān)鍵期貴州干旱強度高值區(qū)隨著年代際的更替而變換,主要分布在北部、東部地區(qū),2010-2015年,干旱強度顯著增強;1990-2015年重慶干旱強度逐漸增強,2010-2015年干旱強度高值區(qū)位于中南部,與貴州干旱強度高值區(qū)連成一片,相對濕潤度指數(shù)最低,為-0.56,小于-0.10的范圍明顯增大,為近56年來的最強。1990-2009年川東北地區(qū)干旱強度增強,擴張到川東邊緣地區(qū),而2010-2015年干旱強度又略微減弱。
在開花-成熟階段,干旱強度總體呈增強-減弱-增強的變化趨勢。1960-1979年,重慶和川東北地區(qū)的干旱強度明顯增強,相對濕潤度指數(shù)最小值從-0.29下降到-0.58,小于-0.21的范圍明顯增大,為近56年的最強;貴州的干旱強度則明顯減弱,相對濕潤度指數(shù)最小值從-0.45上升到-0.21,小于-0.10的范圍明顯縮小。1980-1989年,重慶、貴州、川東北地區(qū)的干旱強度顯著減弱,相對濕潤度指數(shù)最低為-0.2,為近56年來的最弱。1990-2015年,相對濕潤度指數(shù)小于-0.1的范圍明顯增大,擴張到云南的東北部,川東北地區(qū)的干旱強度先減弱后增強;重慶、貴州的干旱強度在1990-2009年基本一致,在2010-2015年時,重慶大部增強,貴州則略減弱,小于-0.2的范圍縮小到北部。
水稻不同生育階段干旱頻率的空間分布與干旱強度相似,干旱強度大的地區(qū)干旱頻率也高。出苗-穗始分化階段的干旱頻率明顯高于后2個生育階段的干旱頻率,水稻需水關(guān)鍵期和開花-成熟階段的干旱頻率相差不大(圖5)。在水稻需水關(guān)鍵期,重慶中南部及貴州東北部為該階段的干旱高發(fā)區(qū)(圖5b)。此外,在云南北部的金沙江河谷和中南部的元江河谷地區(qū),水稻整個生長季的干旱頻率均偏高。
在出苗-穗始分化階段,干旱頻率總體較高,干旱多發(fā)區(qū)主要在云南大部、川南邊緣和川北邊緣地區(qū),干旱頻率在20%以上,為5年1遇以上。其中,云南中北部及蒙自等地的干旱頻率在67%以上,為3年2遇以上,金沙江河谷地區(qū)的干旱基本每年發(fā)生(圖5a)。在水稻需水關(guān)鍵期和開花-成熟階段,干旱頻率總體較低于出苗-穗始分化階段的干旱頻率,干旱多發(fā)區(qū)主要分布在重慶、貴州中部以東、川東北部地區(qū)及金沙江河谷、元江河谷地區(qū),干旱頻率在20%以上,基本為5年1遇(圖5b、c)。在水稻需水關(guān)鍵期,重慶中南部、貴州東北部、金沙江河谷和元江河谷的干旱頻率偏高,為33%~47%,為10年3遇至2年1遇(圖5b);在開花-成熟階段,重慶中部及東北部、貴州東北部邊緣及東南部邊緣和金沙江河谷地區(qū),干旱頻率偏高,為33%~63%,為10年3遇至3年2遇(圖5c)。
圖5 1960-2015年西南地區(qū)水稻出苗-穗始分化(a)、穗始分化-開花(b)、開花-成熟(c)階段干旱頻率分布
西南稻區(qū)各生育階段干旱頻率的年代際間變化總體較為明顯(圖6)。從2000-2009年到2010-2015年,水稻3個生育階段的干旱頻率總體均呈增高趨勢,特別是出苗-穗始分化階段和水稻需水關(guān)鍵期。在出苗-穗始分化階段,云南大部、川南邊緣地區(qū)和貴州西北部地區(qū)干旱頻率為增高趨勢;在水稻需水關(guān)鍵期,重慶大部、貴州中部以東地區(qū)和云南東部地區(qū)干旱頻率為增高趨勢;開花-成熟階段,重慶、四川大部地區(qū)干旱頻率為增高趨勢。
圖6 1960-2015年西南地區(qū)水稻不同生育階段干旱頻率的年代際空間分布
在出苗-穗始分化階段,干旱頻率總體呈降低-增高-降低-增高的變化趨勢。1960-1969年云南、川南邊緣和川北邊緣的干旱頻率最高,達100%,1970-1979年頻率高于40%的地區(qū)略減少,1980-1989年干旱頻率又略增高。1990-2009年,云南、川南邊緣地區(qū)干旱頻率逐漸降低,干旱頻率高于20%的地區(qū)明顯減少,為近56年的最低,而川北邊緣地區(qū)干旱頻率則逐漸增高。2010-2015年云南干旱頻率顯著增高,為近56年的最高,干旱頻率最高為100%,干旱頻率高于80%的地區(qū)明顯增多,這與云南近年來多年連旱的實情相符。
在水稻的需水關(guān)鍵期,干旱頻率總體呈增高-降低-增高的變化趨勢。1960-1979年川東北、貴州東部地區(qū)的干旱頻率略增高,高于20%的地區(qū)增多。1980-1989年重慶、川東北地區(qū)的干旱頻率降到最低,高于20%的地區(qū)明顯減少,貴州東部邊緣干旱頻率則略增高。在水稻需水關(guān)鍵期,貴州干旱高發(fā)區(qū)隨著年代際的更替而變換,主要分布在北部、東部地區(qū)。1990-2015年貴州、重慶的干旱頻率顯著增高,尤其是在2010-2015年,干旱高發(fā)區(qū)位于重慶中南部和貴州北部及東部,干旱頻率在50%以上,為近56年來的最高。1990-2009年川東北地區(qū)干旱頻率增高,而2010-2015年干旱頻率又略降低。
在開花-成熟階段,干旱頻率總體呈增高-降低-增高-降低-增高的變化趨勢。1960-1979年,重慶、川東北地區(qū)的干旱頻率明顯增高,頻率最高值從50%上升到90%,貴州的干旱頻率則明顯降低,頻率最高值從80%下降到30%。1980-1989年重慶、貴州和川東地區(qū)的干旱頻率降到近56年來的最低,頻率最高為50%,四川基本無旱。1990-2015年,重慶、川東北地區(qū)的干旱頻率先降低后增高,在2010-2015年時頻率為0%~66.7%,擴大到云南的東部及四川南部;1990-2015年貴州干旱頻率則略降低。
在3個生育階段,隨著旱級的加重,干旱區(qū)域均呈縮小趨勢(圖7)。從出苗-穗始分化階段到穗始分化-開花階段,再到開花-成熟階段,云南大部、川南和川北邊緣的輕旱發(fā)生頻率呈降低趨勢,而金沙江河谷的則呈增加趨勢;川東、重慶的呈先增多后減少的趨勢;貴州的呈增加后基本不變的趨勢。云南中部以北、川南邊緣地區(qū)的中旱呈減少趨勢,而金沙江河谷的則呈增加趨勢;川東的呈先增加后減少的趨勢,重慶、貴州的呈增加趨勢。云南北部的金沙江河谷地區(qū)的重旱呈減少后基本不變的趨勢,川東的呈先增加后減少的趨勢,重慶、貴州的呈增加趨勢。云南北部的金沙江河谷地區(qū)的特旱呈減少趨勢,川東、重慶的呈增加趨勢,貴州的呈先增加后減少的趨勢。
圖7 1960-2015年西南地區(qū)水稻不同生育階段各等級干旱發(fā)生頻率
在出苗-穗始分化階段,輕旱、中旱的分布較廣,重旱、特旱主要集中在金沙江河谷區(qū)域,其中,中旱發(fā)生頻率低于其他旱級的發(fā)生頻率。重旱、特旱主要分布在云南北部的元謀、華坪、楚雄等地,頻率最高為42%,為5年2遇;中旱主要分布在云南中部以北及川南邊緣,頻率最高為25%,為4年1遇;輕旱主要分布在云南大部、川南邊緣和川北的平武、廣元、綿陽、成都等地,頻率最高為43%,為5年2遇,其中,頻率在33%以上(3年1遇以上)的地區(qū)分布于云南南部和西北部的蒙自、元江、保山及川南會理。
在水稻需水關(guān)鍵期,輕旱的分布較其他旱級的廣,隨著旱級的加重,干旱區(qū)域呈縮小趨勢,干旱頻率呈下降趨勢。特旱主要分布在黔北的遵義,頻率為11%,為10年1遇;重旱主要分布在貴州東北部大部及重慶中部的涪陵,頻率最高為17%,為6年1遇;中旱主要分布在渝東北的奉節(jié)、黔北的思南和桐梓、川東的瀘州、達縣和高坪區(qū)及云南的元謀、元江地區(qū),頻率最高為16%,為6年1遇;輕旱主要分布在重慶大部、貴州北部和東部、四川東北部和東南部邊緣及云南的元謀、元江地區(qū),頻率最高為29%。
在水稻開花-成熟階段,隨著旱級的加重,除重慶無明顯變化外,其余地區(qū)的干旱區(qū)域呈縮小趨勢,干旱頻率呈下降趨勢。特旱主要分布在重慶的涪陵和奉節(jié)及川東的遂寧,頻率最高為20%,為5年1遇;重旱主要分布在云南的元謀、黔東南的榕江及重慶中部的萬州,頻率最高為15%,為20年3遇;中旱主要分布在云南的元謀和元江、川東的達縣、重慶的沙坪壩、奉節(jié)和酉陽及黔南的羅甸,頻率最高為20%,為5年1遇;輕旱主要分布在云南的元謀和元江、貴州中部以東大部、四川的高坪區(qū)和內(nèi)江、重慶的奉節(jié)和涪陵,頻率最高為29%,為10年3遇。
穂始分化期和開花期是水稻的需水關(guān)鍵期,該時期對水分最敏感,發(fā)生干旱對產(chǎn)量的影響最大。本文分析了根據(jù)需水關(guān)鍵期及其他生育期劃分的水稻出苗-穗始分化、穗始分化-開花、開花-成熟3個生育階段的干旱空間分布和演變特征。
出苗-穂始分化階段的干旱主要分布在云南大部、川南邊緣和川北邊緣地區(qū),相對濕潤度指數(shù)為-0.76--0.16,云南中北部及蒙自等地的干旱發(fā)生頻率為3年2遇以上,干旱強度、發(fā)生頻率均顯著大于其他2個生育階段的,輕旱、中旱的分布較廣,重旱、特旱主要集中在金沙江河谷區(qū)域;從年代際變化來看,該生育階段除了在2000-2009年干旱強度較弱外,其余時段干旱均較為嚴(yán)重,特別是2010-2015年,云南大部、川南邊緣地區(qū)的干旱強度顯著增強,干旱頻率顯著增高,達到近56年最強,這與云南近年來多年連旱的實情相符,水稻育秧和移栽面臨更嚴(yán)重的干旱風(fēng)險。
水稻在需水關(guān)鍵期,干旱強度、頻率略弱于開花-成熟階段的,干旱主要發(fā)生在重慶、貴州大部、四川東北部及金沙江和元江河谷地區(qū)。水稻需水關(guān)鍵期的相對濕潤度指數(shù)為-0.32~-0.15,干旱高發(fā)區(qū)為重慶中南部及貴州東北部,干旱頻率為10年3遇至2年1遇,輕旱分布較廣,中旱及以上等級干旱主要分布在黔北部、渝中南部和東北部??傮w來看,該階段從2000-2009年到2010-2015年干旱強度呈現(xiàn)顯著增強、干旱頻率顯著增高的趨勢,強度和頻率均較開花-成熟階段的高,達到近56年來的最高。可以看出在氣候變化影響下,水稻需水關(guān)鍵期高溫少雨天氣增多,面臨的干旱風(fēng)險顯著升高。
開花—成熟階段的干旱強度、頻率介于前2個生育階段的干旱強度、頻率之間,相對濕潤度指數(shù)為-0.40~-0.15,干旱高發(fā)區(qū)為重慶中部及東北部、貴州東北部邊緣及東南部邊緣和金沙江河谷地區(qū),干旱頻率為10年3遇至3年2遇,輕旱分布較廣,各級干旱在重慶大部均有發(fā)生,貴州無特旱。從2000-2009年到2010-2015年,開花-成熟階段的干旱發(fā)展呈不同趨勢,重慶大部、川東北部地區(qū)的干旱強度值和頻率呈略增高趨勢,而貴州地區(qū)的則呈減小趨勢。
相較于已有的西南干旱研究[9,15,27-28],本文利用相對濕潤度指數(shù)直接探討了西南地區(qū)水稻需水關(guān)鍵期及其他生育階段的干旱分布和演變特征,揭示了2010-2015年水稻需水關(guān)鍵期和出苗-穂始分化階段的干旱風(fēng)險呈顯著升高趨勢,開花-成熟階段的干旱風(fēng)險呈持平略減的趨勢。在氣候變暖的背景下,如果西南地區(qū)水稻生長季內(nèi),尤其是水稻需水關(guān)鍵期和出苗—穂始分化階段的蒸散量及灌溉需求量持續(xù)增加,將可能會受到更大的干旱威脅。本研究只是從氣候?qū)W和水稻植株的蒸散作用的角度進行分析,而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還需要考慮西南地區(qū)灌溉條件、地形地勢及土壤狀況等,因此今后還可以從不同關(guān)注角度和其他多種研究方法[29-30]進一步深入研究西南地區(qū)的干旱特征。