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华北平原在限水和咸水灌溉及喷灌情景下作物水分生产力的模拟与深层地下水压采量的估算：以河北省黑龙港地区为例


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华北平原在限水和咸水灌溉及喷灌情景下作物水分生产力的模拟与深层地下水压采量的估算：以河北省黑龙港地区为例
  • 书号：9787030702678
    作者：任理,李佩
  • 外文书名：
  • 装帧：圆脊精装
    开本：16
  • 页数：321
    字数：504000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2021-11-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥288.00元
    售价： ￥227.52元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书是一部以分布式的方式运用土壤-水-大气-植物与世界食物研究（Soil Water Atmosphere Plant-WOrld FOod STudy，SWAP-WOFOST）模型对华北平原的河北省黑龙港地区在冬小麦-夏玉米一年两熟制下开展农业水文模拟研究的学术专著。作者针对多年来该区域井灌超采深层地下水所面临的水安全危机，就冬小麦生育期在限水灌溉和咸水灌溉及喷灌这三种情景下作物水分生产力的时空变化进行模拟，并分别估算各模拟情景中优化的灌溉模式对深层地下水的压采量。这是一项结合国家水粮安全与可持续发展战略、以当前实际应用需求中的科学问题为导向的模拟研究，书中的研究结果可为该区域目前开展的与“华北地区地下水超采综合治理行动方案”相关的管理决策工作提供定量化的参考依据。
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    第1章 绪论 1
    1.1 研究背景和意义 2
    1.2 研究进展概述 6
    1.2.1 研究区及其毗邻地区冬小麦限水灌溉的田间试验进展概述 6
    1.2.2 研究区内冬小麦咸水灌溉的田间试验进展概述 7
    1.2.3 研究区及其毗邻区域冬小麦喷灌的田间试验进展概述 10
    1.2.4 农业水文模型SWAP（或SWAP-WOFOST）在国内外的应用研究进展概述 11
    1.3 研究目标和研究内容与技术路线 18
    1.3.1 研究目标 18
    1.3.2 研究内容与技术路线 19
    第2章 材料与方法 25
    2.1 研究区概况 26
    2.1.1 行政区划和所选择的试验站 26
    2.1.2 气候与气象 27
    2.1.3 土壤 27
    2.1.4 地形地貌 31
    2.1.5 土地利用 31
    2.1.6 种植制度与种植结构 33
    2.1.7 用水结构和喷灌概况 34
    2.2 SWAP-WOFOST模型的简介 38
    2.2.1 土壤水分运动 38
    2.2.2 土壤盐分运移 38
    2.2.3 降水截留和蒸散 39
    2.2.4 作物生长 42
    2.2.5 灌溉 44
    2.2.6 下边界条件 46
    2.3 参数敏感性分析与率定及验证 46
    2.3.1 参数敏感性分析的方法 46
    2.3.2 参数敏感性分析的步骤 47
    2.3.3 站点尺度参数率定与验证及区域尺度模型验证的步骤 56
    2.3.4 率定方法 58
    2.3.5 模拟精度的评价指标 59
    2.4 SWAP-WOFOST模型中分布式模拟单元的构建与模拟时段的选择 59
    2.4.1 气象数据及其分区 60
    2.4.2 土壤水力参数及其分区 60
    2.4.3 土壤盐分运移参数及其分区 61
    2.4.4 土壤剖面初始盐分及其分区 61
    2.4.5 作物参数及其分区 61
    2.4.6 作物的播种和收获时间及其分区 62
    2.4.7 灌溉制度及其分区 62
    2.4.8 模拟剖面下边界和土壤初始含水量及其分区 63
    2.4.9 浅层地下水矿化度及其分区 64
    2.4.10 耕地与非耕地的分区 65
    2.4.11 水资源的分区 65
    2.4.12 县（市）域的分区 65
    2.4.13 模拟时段的选择 66
    2.5 限水灌溉情景的设置和模拟分析及评估 69
    2.5.1 冬小麦限水灌溉模拟情景的设置 69
    2.5.2 冬小麦灌水时间的推荐原则 71
    2.5.3 冬小麦灌溉模式的优化 72
    2.5.4 农田节水量及深层地下水压采量的估算思路 73
    2.6 咸水灌溉情景的设置和模拟分析及评估 76
    2.6.1 冬小麦咸水灌溉模拟情景的设置 76
    2.6.2 适宜的咸水灌溉模式的求解 77
    2.6.3 适宜的咸水灌溉模式与咸水资源匹配性的评估及深层地下水压采量的估算 79
    2.7 喷灌情景的设置和模拟分析及评估 80
    2.7.1 冬小麦喷灌模拟情景的设置 80
    2.7.2 农民净收益变化的估算思路 82
    2.7.3 在冬小麦生育期3种灌溉定额下灌溉方式的选择 84
    2.7.4 冬小麦喷灌模式的优化与评估及深层地下水压采量的估算 86
    第3章 参数敏感性分析与率定及验证的结果 89
    3.1 参数的敏感性 90
    3.1.1 土壤水分运动与盐分运移模块的参数 90
    3.1.2 作物（冬小麦）生长模块的参数 92
    3.1.3 作物（夏玉米）生长模块的参数 93
    3.2 试验站点尺度的参数率定与验证 96
    3.2.1 土壤水力参数 96
    3.2.2 土壤盐分运移参数 96
    3.2.3 冬小麦参数 96
    3.2.4 夏玉米参数 98
    3.3 区域尺度的模型验证 105
    3.3.1 作物产量 105
    3.3.2 农田蒸散量 107
    3.3.3 作物水分生产力 108
    3.4 小结 109
    第4章 限水灌溉情景的模拟分析与评估的结果 111
    4.1 限水灌溉情景模拟结果的分析 112
    4.1.1 作物产量 112
    4.1.2 作物生育期农田蒸散量 118
    4.1.3 作物水分生产力 120
    4.1.4 水量平衡 125
    4.2 灌水时间推荐结果的分析 129
    4.2.1 灌水3次 129
    4.2.2 灌水2次 131
    4.2.3 灌水1次 132
    4.3 基于模拟结果优化的灌溉模式 135
    4.4 优化的灌溉模式下的农田节水量及深层地下水压采量 144
    4.5 小结 149
    第5章 咸水灌溉情景的模拟分析与评估的结果 153
    5.1 咸水灌溉情景模拟结果的分析 154
    5.1.1 作物产量 154
    5.1.2 作物生育期农田蒸散量 158
    5.1.3 作物水分生产力 161
    5.1.4 水量平衡 164
    5.1.5 盐分的平衡和分布及淋洗 166
    5.2 适宜的咸水灌溉模式 181
    5.3 适宜的咸水灌溉模式与咸水资源的匹配性及对深层地下水的压采量 183
    5.4 小结 185
    第6章 喷灌情景的模拟分析与评估的结果 187
    6.1 喷灌情景模拟结果的分析 188
    6.1.1 作物产量 188
    6.1.2 作物生育期农田蒸散量 193
    6.1.3 作物水分生产力 197
    6.1.4 水量平衡 199
    6.1.5 农民净收益的变化 203
    6.2 选出的灌溉方式 207
    6.3 优化的喷灌模式及其对深层地下水的压采量 213
    6.4 小结 218
    第7章 结论与讨论 221
    7.1 主要结论 222
    7.2 讨论 227
    7.2.1 研究工作的特色 227
    7.2.2 研究工作的局限性 232
    参考文献 234
    附录 249
    致谢 320
    图目录
    图1.1 在研究区应用SWAP-WOFOST 模型开展参数的敏感性分析和率定及模型验证的技术路线图 20
    图1.2 在研究区应用SWAP-WOFOST 模型开展限水灌溉情景的模拟分析与评估的技术路线图 21
    图1.3 在研究区应用SWAP-WOFOST 模型开展咸水灌溉情景的模拟分析与评估的技术路线图 23
    图1.4 在研究区应用SWAP-WOFOST 模型开展喷灌情景的模拟分析与评估的技术路线图 24
    图2.1 研究区的地理位置图（a）及其所包含的53个县（市）和6个试验站在空间上的分布（b） 26
    图2.2 研究区中各气象分区内冬小麦（a）和夏玉米（b）在生育期的降水量与降水超过概率 28
    图2.3 研究区及其毗邻地区的国家基本气象站在模拟时段内（1993～2012年）的降水量和参考作物蒸散量的月动态 28
    图2.4 研究区内0～10 cm（a）、10～20 cm（b）、20～30 cm（c）、30～70 cm（d）和大于70 cm（e）土层的质地三角图 29
    图2.5 研究区内5层土壤（0～10 cm、10～20 cm、20～30cm、30～70 cm和大于70 cm）中12种质地的每种质地在各层的分布面积占研究区面积的比例 30
    图2.6 研究区内5层土壤（0～10 cm、10～20 cm、20～30cm、30～70 cm和大于70 cm）中各层的体积密度在不同范围内的分布面积占研究区面积的比例 30
    图2.7 研究区内0～200 cm土壤的有效水容量的空间分布（a）和5层土壤（0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～70cm和大于70 cm）中各层的田间持水量与萎蔫系数在不同范围内的分布面积占研究区面积的比例（b） 30
    图2.8 研究区内数字高程（a）和地貌类型（b）的空间分布 31
    图2.9 研究区在1990年（a）、1995年（b）、2000年（c）、2005年（d）和2010年（e）的土地利用类型图 32
    图2.10 研究区内在1995年（a）、2000年（b）、2005年（c）和2010年（d）主要农作物的播种面积占农作物总播种面积的比例 34
    图2.11 1995～2012年研究区内主要粮食作物的播种面积占粮食作物总播种面积的比例 34
    图2.12 1999年研究区内各县（市）及其所属地区中农业、生活和工业的用水量占总用水量的比例 35
    图2.13 1999年研究区内各县（市）及其所属地区的总用水量中来源于地表水和地下水的比例 36
    图2.14 京津以南河北平原深层地下水一般超采区和严重超采区的空间范围 37
    图2.15 研究区内分布式模拟单元构建的框架图 67
    图2.16 研究区内各县（市）1999年农业用水量中地表水、浅层地下水和深层地下水所占比例的估算思路 74
    图2.17 估算的1999年研究区各县（市）农业灌溉用水量中地表水、浅层地下水和深层地下水所占比例 75
    图2.18 在研究区内设置的咸水灌溉模拟情景 77
    图2.19 设置的研究区在冬小麦生育期内的固定的喷灌情景（a）和预设的喷灌情景（b） 82
    图3.1 在6个试验站土壤水分运动-盐分运移模块参数的一阶敏感性（a）和全局敏感性（b）的指数及其排序 91
    图3.2 在6个试验站冬小麦参数的一阶敏感性（a）和全局敏感性（b）的指数及其排序 93
    图3.3 在6个试验站夏玉米参数的一阶敏感性（a）和全局敏感性（b）的指数及其排序 95
    图3.4 6个试验站在参数率定阶段土壤含水量（a）、土壤盐分浓度（b）、冬小麦的叶面积指数（c）、冬小麦的地上部生物量（d）、冬小麦产量（e）、夏玉米的叶面积指数（f）、夏玉米的地上部生物量（g）和夏玉米产量（h）的模拟值与实测值对比 99
    图3.5 6个试验站在参数验证阶段土壤含水量（a）、土壤盐分浓度（b）、冬小麦的叶面积指数（c）、冬小麦的地上部生物量（d）、冬小麦产量（e）、夏玉米的叶面积指数（f）、夏玉米的地上部生物量（g）和夏玉米产量（h）的模拟值与实测值对比 100
    图3.6 研究区内各县（市）（a）冬小麦（b）和夏玉米（c）的多年平均产量之模拟计算值与年鉴统计值的对比 106
    图3.7 2002～2008年研究区内农田蒸散量的模拟计算值与遥感反演值的对比 108
    图3.8 1993～2012年研究区内在冬小麦和夏玉米的生育期农田蒸散量的动态 108
    图3.9 1993～2012年研究区内冬小麦和夏玉米的WP的动态 109
    图4.1 11种限水灌溉情景下冬小麦产量及其与现状灌溉情形相比的减少幅度在县（市）域尺度的空间分布（a）和在研究区尺度的年际变化（b） 116
    图4.2 11种限水灌溉情景下夏玉米产量及其与现状灌溉情形相比的减少幅度在县（市）域尺度的空间分布（a）和在研究区尺度的年际变化（b） 117
    图4.3 11种限水灌溉情景下冬小麦生育期农田蒸散量及其与现状灌溉情形相比的减少幅度在县（市）域尺度的空间分布（a）和在研究区尺度的年际变化（b） 119
    图4.4 11种限水灌溉情景下夏玉米生育期农田蒸散量及其与现状灌溉情形相比的减少幅度在县（市）域尺度的空间分布（a）和在研究区尺度的年际变化（b） 121
    图4.5 11种限水灌溉情景下冬小麦的WP及其与现状灌溉情形相比的减少幅度在县（市）域尺度的空间分布（a）和在研究区尺度的年际变化（b） 123
    图4.6 11种限水灌溉情景下夏玉米的WP及其与现状灌溉情形相比的减少幅度在县（市）域尺度的空间分布（a）和在研究区尺度的年际变化（b） 124
    图4.7 模拟单元剖面下边界分别设置为自由排水（a）和通量为零（b）的区域在现状灌溉情形和不同的限水灌溉情景下冬小麦生育期水量平衡各项的变化 127
    图4.8 模拟单元剖面下边界分别设置为自由排水（a）和通量为零（b）的区域在现状灌溉情形和不同的限水灌溉情景下夏玉米生育期水量平衡各项的变化 128
    图4.9 分别灌水3次、2次和1次时冬小麦产量（a-左）、夏玉米产量（b-左）和轮作周年作物的产量（c-左）在模拟时段内平均值最高的限水灌溉情景的空间分布及分别灌水3次、2次和1次时冬小麦产量（a-右）、夏玉米产量（b-右）和轮作周年作物的产量（c-右）最高的限水灌溉情景的分布面积占模拟单元总面积的比例在模拟时段内的年际变化 133
    图4.10 分别灌水3次、2次和1次时冬小麦的WP（a-左）、夏玉米的WP（b-左）和轮作周年作物的WP（c-左）在模拟时段内平均值最高的限水灌溉情景的空间分布及分别灌水3次、2次和1次时冬小麦的WP（a-右）、夏玉米的WP（b-右）和轮作周年作物的WP（c-右）最高的限水灌溉情景的分布面积占模拟单元总面积的比例在模拟时段内的年际变化 134viii 华北平原在限水和咸水灌溉及喷灌情景下作物水分生产力的模拟与深层地下水压采量的估算
    图4.11 模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下生育期农田蒸散量最小的灌溉模式的空间分布 137
    图4.12 研究区各县（市）域模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下所优化的灌溉模式中冬小麦的WP以及与现状灌溉情形相比的产量、灌溉量和农田蒸散量的变幅 138
    图4.13 模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下优化的灌溉模式与现状灌溉情形相比研究区各县（市）冬小麦产量变幅的空间分布 140
    图4.14 模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下优化的灌溉模式与现状灌溉情形相比研究区各县（市）冬小麦生育期灌溉量变幅的空间分布 141
    图4.15 模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下优化的灌溉模式与现状灌溉情形相比研究区各县（市）冬小麦生育期农田蒸散量变幅的空间分布 142
    图4.16 模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下优化的灌溉模式与现状灌溉情形相比研究区各县（市）冬小麦WP变幅的空间分布 143
    图4.17 研究区的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下所优化的灌溉模式在冬小麦生育期减少的灌溉量和蒸散量（a）及减少的灌溉量中的深层地下水量（b） 145
    图4.18 模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减幅阈值约束下研究区内所涉及的水资源三级区中优化的灌溉模式较现状灌溉情形下减少的灌溉量中的深层地下水量及对深层地下水的限采贡献指数（CIRE） 147
    图4.19 模拟时段内平均的冬小麦产量在14种减少幅度阈值约束下研究区内各县（市）中优化的灌溉模式对深层地下水的限采贡献指数（CIRE）的空间分布 148
    图5.1 1993～2012年咸水灌溉情景1（a）、情景2（b）、情景3（c）、情景4（d）和情景5（e）相较于淡水灌溉下研究区内平均的冬小麦、夏玉米和轮作周年作物的产量的变化量及变幅动态 157
    图5.2 1993～2012年咸水灌溉情景1（a）、情景2（b）、情景3（c）、情景4（d）和情景5（e）相较于淡水灌溉下研究区内平均的冬小麦、夏玉米和轮作周年作物的生育期农田蒸散量的变化量及变幅动态 160
    图5.3 1993～2012年咸水灌溉情景1（a）、情景2（b）、情景3（c）、情景4（d）和情景5（e）相较于淡水灌溉下研究区内平均的冬小麦、夏玉米和轮作周年作物的WP的变化量及变幅动态 163
    图5.4 淡水灌溉和5种咸水灌溉情景下冬小麦生育期（a）和夏玉米生育期（b）及轮作周年（c）0～200 cm土体水量平衡各项在研究区于1993～2012年的平均值及咸水灌溉情景相较于淡水灌溉情景中水量平衡各项平均值的变幅 165
    图5.5 淡水灌溉（a）和咸水灌溉情景1（b）、情景2（c）、情景3（d）、情景4（e）和情景5（f）下在研究区于1993～2012年冬小麦和夏玉米的生育期及轮作周年平均的0～200 cm土体的盐分平衡分项和储盐指数 167
    图5.6 淡水灌溉（a）和咸水灌溉情景1（b）、情景2（c）、情景3（d）、情景4（e）和情景5（f）下在灌溉I 区且2 m模拟剖面下边界为自由排水的区域于1993～2012年冬小麦和夏玉米的生育期及轮作周年平均的0～200 cm土体的盐分平衡分项和储盐指数 169
    图5.7 淡水灌溉（a）和咸水灌溉情景1（b）、情景2（c）、情景3（d）、情景4（e）和情景5（f）下在灌溉II 区且15 m模拟剖面下边界为零通量的区域于1993～2012年冬小麦和夏玉米的生育期及轮作周年平均的0～200 cm土体的盐分平衡分项和储盐指数 170
    图5.8 淡水灌溉（a）和咸水灌溉情景1（b）、情景2（c）、情景3（d）、情景4（e）和情景5（f）下在灌溉I 区且15 m模拟剖面下边界为零通量的区域于1993～2012年冬小麦和夏玉米的生育期及轮作周年平均的0～200 cm土体的盐分平衡分项和储盐指数 171
    图5.9 淡水灌溉（a）和咸水灌溉情景1（b）、情景2（c）、情景3（d）、情景4（e）和情景5（f）下在灌溉III 区且15 m模拟剖面下边界为零通量的区域于1993～2012年冬小麦和夏玉米的生育期及轮作周年平均的0～200 cm土体的盐分平衡分项和储盐指数 173
    图5.10 1993～2012年研究区2809个模拟单元中冬小麦生育期和夏玉米生育期的降水量（a）及在淡水灌溉（b）、咸水灌溉情景1（c）、情景2（d）、情景3（e）、情景4（f）和情景5（g）下冬小麦和夏玉米的生育期及轮作周年0～200 cm土体储盐量变化的动态 174
    图5.11 研究区内在淡水灌溉和5种咸水灌溉情景下冬小麦（a）和夏玉米（b）的生育期及轮作周年（c）0～200 cm土体中各层土壤盐分浓度的变化在特定范围内的分布比例及储盐指数 177
    图5.12 在淡水灌溉（a）和咸水灌溉情景1（b）、情景2（c）、情景3（d）、情景4（e）和情景5（f）中夏玉米生育期不同的降水量与灌溉量对0～200 cm分层土壤盐分的影响 178
    图5.13 1993～2012年研究区在淡水灌溉（a）和咸水灌溉情景1（b）、情景2（c）、情景3（d）、情景4（e）和情景5（f）下冬小麦播前水灌溉的前一天和后一天及夏玉米播种的前一天0～40 cm土壤溶液盐分浓度的动态 180
    图5.14 研究区内适宜的咸水灌溉模式的空间分布及其与咸水资源的匹配性 182
    图6.1 3个灌溉分区在各喷灌情景下冬小麦（a）和夏玉米（b）的产量在模拟时段内的平均值及其相较于现状灌溉情形的变幅 191
    图6.2 冬小麦生育期的灌溉定额分别为225 mm、150 mm和75mm下的喷灌情景（S1～S6）和限水灌溉情景（L1～L10）以及预设的喷灌情景（S7～S11）与现状灌溉情形相比冬小麦（a）和夏玉米（b）的产量的变化量在研究区内的年尺度和模拟时段内的栅格尺度上的分布 192
    图6.3 3个灌溉分区在各喷灌情景下冬小麦生育期（a）和夏玉米生育期（b）的农田蒸散量在模拟时段内的平均值及其相较于现状灌溉情形的变幅 195
    图6.4 冬小麦生育期的灌溉定额分别为225 mm、150 mm和75mm下的喷灌情景（S1～S6）和限水灌溉情景（L1～L10）以及预设的喷灌情景（S7～S11）与现状灌溉情形相比冬小麦生育期（a）和夏玉米生育期（b）的农田蒸散量的变化量在研究区内的年尺度和模拟时段内的栅格尺度上的分布 196
    图6.5 3个灌溉分区在各喷灌情景下冬小麦（a）和夏玉米（b）的WP在模拟时段内的平均值及其相较于现状灌溉情形的变幅 198
    图6.6 冬小麦生育期的灌溉定额分别为225 mm、150 mm和75mm下的喷灌情景（S1～S6）和限水灌溉情景（L1～L10）以及预设的喷灌情景（S7～S11）与现状灌溉情形相比冬小麦（a）和夏玉米（b）的WP的变化量在研究区内的年尺度和模拟时段内的栅格尺度上的分布 200
    图6.7 模拟单元剖面下边界分别设置为自由排水（a）和通量为零（b）的区域在冬小麦不同的灌溉情景下其生育期水量平衡各项的变化 202
    图6.8 模拟单元剖面下边界分别设置为自由排水（a）和通量为零（b）的区域在冬小麦不同的灌溉情景下夏玉米生育期水量平衡各项的变化 204
    图6.9 灌溉I 区（a）、II 区（b）和III 区（c）不同的灌溉情景与现状灌溉情形相比在冬小麦生育期的特定降水水平下平均的农民净收益的变化 206
    图6.10 当冬小麦生育期的灌溉定额分别为225 mm（a）、150 mm（b）和75 mm（c）时在模拟时段冬小麦生育期3种降水水平下研究区内17种土壤质地剖面类型中冬小麦产量最高的灌溉情景 209
    图6.11 当冬小麦生育期的灌溉定额分别为225 mm（a）、150 mm（b）和75 mm（c）时在模拟时段冬小麦生育期3种降水水平下研究区内17种土壤质地剖面类型中冬小麦WP最高的灌溉情景 210
    图6.12 当冬小麦生育期的灌溉定额分别为225 mm（a）、150 mm（b）和75 mm（c）时在模拟时段冬小麦生育期3种降水水平下研究区内17种土壤质地剖面类型中农民净收益最高的灌溉情景 212
    图6.13 当冬小麦生育期的灌溉定额分别为225 mm（a）、150 mm（b）和75 mm（c）时在模拟时段冬小麦生育期3种降水水平下研究区内17种土壤质地剖面类型中冬小麦的市场价格、喷灌设备的投资和运行与维护费用、灌溉水价和劳动日工价的变化对农民净收益最高的灌溉方式的影响 213
    图6.14 在研究区模拟时段内当冬小麦生育期的降水水平分别为丰（a）、平（b）和枯（c）时特定的灌溉定额减幅阈值约束下冬小麦WP最高的喷灌模式 215
    图6.15 在研究区模拟时段内当冬小麦生育期的降水水平分别为丰（a）、平（b）和枯（c）时特定的灌溉定额减幅阈值约束下冬小麦WP最高的喷灌模式与现状灌溉情形相比冬小麦的WP和产量以及生育期的灌溉定额和农田蒸散量的变化 217
    图6.16 在研究区模拟时段内当冬小麦生育期的降水水平分别为丰、平和枯时特定的灌溉定额减幅阈值约束下冬小麦WP最高的喷灌模式与现状灌溉情形相比减少的用于灌溉的深层地下水开采量 218
    表目录
    表2.1 研究区在1990年、1995年、2000年、2005年和2010年的土地利用类型构成 33
    表2.2 在研究区内6个试验站概化的3层土壤的机械组成、质地和体积密度及土壤水分运动与盐分运移的参数之敏感性分析的取值范围 50
    表2.3 作物（冬小麦和夏玉米）参数的默认值和敏感性分析的取值范围及其依据 51
    表2.4 在研究区内6个试验站用于参数率定和模型验证的观测数据的时段与来源 56
    表2.5 用于研究区的分布式模拟单元构建和区域尺度模型验证而收集的数据信息及其来源 68
    表2.6 概化的3个灌溉分区在作物生育期不同的降水超过频率下现状灌溉制度中的灌水次数和灌水时间 69
    表2.7 在研究区内设置的冬小麦生育期限水灌溉模拟情景 71
    表2.8 喷灌和限水灌溉的情景下影响农民净收益变化的4个主要因素的取值范围 84
    表3.1 6个试验站的土壤含水量、土壤盐分浓度、冬小麦的叶面积指数、冬小麦的地上部生物量、冬小麦产量、夏玉米的叶面积指数、夏玉米的地上部生物量和夏玉米产量在参数率定和验证阶段的模拟精度 101
    表3.2 在6个试验站率定后的土壤水分运动和盐分运移的参数 102
    表3.3 在6个试验站对作物模块的冬小麦参数率定和计算的结果 103
    表3.4 在6个试验站对作物模块的夏玉米参数率定和计算的结果 104
    表3.5 研究区在现状灌溉情形下冬小麦和夏玉米的模拟计算产量与年鉴统计产量之对比的统计指标 105
    表4.1 3个灌溉分区在现状灌溉和不同的限水灌溉情景下冬小麦的产量、生育期农田蒸散量、WP及其相较于现状灌溉情形下的变幅 114
    表4.2 3个灌溉分区在现状灌溉和不同的限水灌溉情景下夏玉米xiv 华北平原在限水和咸水灌溉及喷灌情景下作物水分生产力的模拟与深层地下水压采量的估算的产量、生育期农田蒸散量、WP及其相较于现状灌溉情形下的变幅 115
    表4.3 在沧州地区和衡水地区冬小麦的优化灌溉模式与现状灌溉情形下相比模拟时段内平均减少的冬小麦生育期的农田蒸散量和灌溉量及减少的灌溉量中的地下水量和深层地下水量 147
    表5.1 3个灌溉分区在淡水灌溉和5种咸水灌溉情景下冬小麦、夏玉米和轮作周年作物的产量及其相较于淡水灌溉情景下的变幅 156
    表5.2 3个灌溉分区在淡水灌溉和5种咸水灌溉情景下冬小麦、夏玉米和轮作周年作物的生育期农田蒸散量及其相较于淡水灌溉情景下的变幅 159
    表5.3 3个灌溉分区在淡水灌溉和5种咸水灌溉情景下冬小麦、夏玉米和轮作周年作物的WP及其相较于淡水灌溉情景下的变幅 162
    附表1 在研究区各县（市）优化的冬小麦生育期限水灌溉模式相较于现状灌溉情形下的产量、生育期农田蒸散量、水分生产力、灌溉定额的变化量和变幅及削减的深层地下水开采量 250
    附表2 在研究区各县（市）优化的冬小麦生育期内咸水灌溉模式所允许的最大矿化度的分布比例和浅层地下水矿化度的分布比例及模拟时段平均的冬小麦生育期内灌溉所需的咸水资源量和浅层咸水可开采资源量与灌溉所需的咸水资源量之差值 276
    附表3 在研究区各县（市）优化的冬小麦生育期喷灌模式相较于现状灌溉情形下的产量、生育期农田蒸散量、水分生产力、灌溉定额的变化量和变幅及削减的深层地下水开采量 294
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