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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國內外研究進展 2
1.2.1 干旱時空變化規(guī)律 2
1.2.2 作物生長和產量的時空變化規(guī)律 9
1.2.3 作物模型在作物生長和產量研究中的應用 10
1.2.4 干旱對作物生長和產量的影響 12
1.3 目前研究中存在的問題 15
第2章 氣象干旱的時空演變規(guī)律 17
2.1 氣象干旱多源數據融合與時空解析方法 17
2.1.1 研究區(qū)概況 17
2.1.2 數據來源 19
2.1.3 CMIP6數據 19
2.1.4 SPEI的計算 22
2.1.5 干旱變量的提取 23
2.1.6 趨勢檢驗 24
2.1.7 森斜率計算 25
2.1.8 不確定性分析 25
2.2 區(qū)域干旱時空分異機制及氣候驅動效應 26
2.2.1 統(tǒng)計降尺度效果評價 26
2.2.2 氣象要素的時空變化規(guī)律 27
2.2.3 SPEI的時空變化規(guī)律 30
2.2.4 干旱特征分析 34
2.3 本章小結 52
第3章 冬小麥生育期氣象和農業(yè)干旱時空演變規(guī)律 54
3.1 基于氣象-GLDAS數據融合的農業(yè)干旱評估方法體系 54
3.1.1 研究區(qū)概況 54
3.1.2 氣象數據 55
3.1.3 GLDAS土壤水分數據 55
3.1.4 干旱指標計算 58
3.2 作物生育期干旱耦合演變及水分脅迫閾值 59
3.2.1 歷史時期冬小麥生育期內干旱變化規(guī)律 59
3.2.2 未來時期冬小麥生育期內干旱變化規(guī)律 63
3.3 本章小結 71
第4章 冬小麥生長和產量變化規(guī)律 73
4.1 基于DSSAT-CERES-Wheat模型的多要素耦合模擬方法 73
4.1.1 氣象和作物數據 73
4.1.2 土壤數據 75
4.1.3 DSSAT-CERES-Wheat模型 75
4.2 冬小麥生產力時空演變及多情景響應 77
4.2.1 DSSAT-CERES-Wheat模型評價結果 77
4.2.2 冬小麥生育期氣象要素變化規(guī)律 83
4.2.3 歷史時期冬小麥生長和產量變化 84
4.2.4 未來時期冬小麥生長和產量變化 87
4.3 本章小結 92
第5章 干旱對冬小麥生長和產量的影響 94
5.1 干旱-產量耦合系統(tǒng)的統(tǒng)計方法 94
5.1.1 冬小麥數據和干旱指標數據 94
5.1.2 皮爾遜相關分析 94
5.1.3 減產率計算 95
5.2 歷史時期和未來時期干旱對冬小麥生長和產量的影響 95
5.2.1 歷史時期干旱對冬小麥生長和產量的影響 95
5.2.2 未來時期干旱對冬小麥生長和產量的影響 110
5.3 本章小結 123
第6章 春小麥生長和產量變化規(guī)律 124
6.1 CMIP6-DSSAT-GRA協(xié)同驅動的春小麥模擬方法體系 124
6.1.1 研究區(qū)概況 124
6.1.2 數據來源 124
6.1.3 最新CMIP6的GCM數據 126
6.1.4 干旱指標的計算 127
6.1.5 灰色關聯分析 127
6.1.6 DSSAT-CERES-Wheat模型 128
6.2 歷史時期和未來時期干旱對春小麥生長和產量的影響 129
6.2.1 模型效果評價 129
6.2.2 歷史時期春小麥生長和產量的變化規(guī)律 131
6.2.3 未來時期春小麥生長和產量的變化規(guī)律 134
6.3 本章小結 137
第7章 春小麥生長和產量對干旱的響應 138
7.1 生育期干旱脅迫與產量響應的統(tǒng)計建模方法體系 138
7.1.1 春小麥數據和干旱指標 138
7.1.2 皮爾遜相關系數 138
7.2 歷史時期和未來時期春小麥生長和產量對生育期干旱的響應 139
7.2.1 歷史時期春小麥生長和產量對生育期氣象干旱和農業(yè)干旱的響應 139
7.2.2 未來時期春小麥生長和產量對生育期氣象干旱和農業(yè)干旱的響應 156
7.3 本章小結 157
第8章 玉米生育期干旱的時空演變規(guī)律 158
8.1 GLDAS-CMIP6協(xié)同驅動的玉米生育期內干旱評估方法 158
8.1.1 研究區(qū)概況 158
8.1.2 氣象數據 158
8.1.3 GLDAS數據 158
8.1.4 CMIP6數據中GCM 數據 160
8.1.5 干旱指數的計算 160
8.2 歷史時期和未來時期玉米生育期內干旱變化規(guī)律 161
8.2.1 歷史時期玉米生育期內干旱變化規(guī)律 161
8.2.2 未來時期玉米生育期內干旱變化規(guī)律 165
8.3 本章小結 165
第9章 玉米生長和產量的時空變化規(guī)律 167
9.1 玉米的生物物理過程模型參數化與多情景模擬技術 167
9.1.1 研究區(qū)概況 167
9.1.2 氣象及作物數據 167
9.1.3 土壤數據 167
9.1.4 DSSAT-CERES-Maize模型 168
9.2 歷史時期和未來時期玉米生長和產量變化 169
9.2.1 DSSAT-CERES-Maize模型評價 169
9.2.2 歷史時期玉米生長和產量變化 173
9.2.3 未來時期玉米生長和產量變化 176
9.3 本章小結 182
第10章 干旱對玉米生長和產量的影響 183
10.1 基于作物模型與統(tǒng)計驗證的干旱影響評估框架 183
10.1.1 研究區(qū)概況及干旱指標的計算 183
10.1.2 玉米生長和產量模擬 183
10.1.3 干旱指標與產量相關要素之間的皮爾遜相關分析和線性斜率 183
10.2 歷史時期和未來時期玉米生長和產量對干旱的響應 184
10.2.1 歷史時期玉米生長和產量對干旱的響應 184
10.2.2 未來時期玉米生長和產量對干旱的響應 199
10.3 本章小結 208
第11章 主要結論 210
11.1 干旱時空變異性對冬小麥生長和產量的影響 210
11.2 干旱時空變異性對春小麥生長和產量的影響 211
11.3 干旱時空變異性對玉米生長和產量的影響 211
參考文獻 213