气候变化对北方农业区水文水资源的影响PDF电子书下载

第1章 中国北方典型农业和生态脆弱区气候变化与气候情景 1

1.1 华北地区气候变化与情景 1

1.1.1 气候基本要素的变化 2

1.1.2 农业气象指标的变化 6

1.1.3 气候变化情景下降水和温度变化 9

1.2 松花江地区气候变化与情景 11

1.2.1 气候基本要素变化 12

1.2.2 农业气候指标的变化 15

1.2.3 气候变化情景下降水和温度变化 17

1.3 黄土高原气候变化与情景 22

1.3.1 气候基本要素变化 24

1.3.2 气候变化情景下水文参数的变化 26

第2章 中国北方地区干旱强度及频率的演变和趋势 34

2.1 干旱指数及其计算方法 34

2.1.1 Palmer干旱烈度指数 34

2.1.2 标准化降水指数（SPI）和降水-蒸发指数（SPEI） 36

2.1.3 遥感干旱指数 39

2.2 华北地区干旱的演变特征 40

2.2.1 华北干旱时空演变特征 40

2.2.2 未来华北干旱强度和频率的变化趋势 47

2.3 东北地区干旱的演变特征 49

2.3.1 东北地区干旱格局和演变 49

2.3.2 未来情景下松嫩-三江平原干旱时空变化 57

2.4 未来气候情景下北方地区干旱强度和频率的变化趋势 60

2.4.1 未来温度和降水的变化趋势 60

2.4.2 北方地区干旱强度的变化趋势 61

2.4.3 极端干旱发生频率与范围的变化特征 63

2.4.4 温度升高对极端干旱的影响 67

第3章 VIP生态水文动力学模型的原理与方法 69

3.1 能量平衡 70

3.1.1 热量平衡 70

3.1.2 入射辐射 72

3.1.3 冠层辐射传输 74

3.1.4 水汽和热量交换阻力的参数化 76

3.2 土壤水热运动 76

3.2.1 土壤热传导 77

3.2.2 土壤水分运动 77

3.3 光合作用与植被动态 78

3.3.1 冠层光合作用 78

3.3.2 植被动态 80

3.4 土壤碳氮循环 81

3.4.1 地表凋落物库 82

3.4.2 根茬凋落物库 83

3.4.3 微生物库 83

3.4.4 腐殖质库 84

3.5 地表产汇流 84

3.5.1 地表产流 84

3.5.2 地下水汇流 87

3.5.3 水库调度 87

3.6 光合参数的遥感反演 88

3.6.1 光合参数遥感反演方案 89

3.6.2 光合参数（V cmax）的空间格局及验证 95

3.6.3 光合参数反演方案的评价 103

第4章 气候变化对华北水资源和作物生产力的影响 114

4.1 土壤水分的变化趋势 114

4.1.1 土壤水分时空格局 115

4.1.2 土壤水分的变化趋势 119

4.2 蒸散和作物生产力的格局及演变 121

4.2.1 遥感ET和GPP模型 121

4.2.2 预测ET和GPP的验证 124

4.2.3 ET的空间分异性 126

4.2.4 GPP和WUE的空间分异性 127

4.2.5 ET和GPP的年际变化 128

4.3 SRES气候情景下蒸发和径流的变化 130

4.3.1 Thornthwaite-Schreiber方法 130

4.3.2 蒸发变化 132

4.3.3 年径流变化 137

4.4 RCP排放路径下黄淮海流域水资源变化 139

4.4.1 实际蒸散和径流的响应 140

4.4.2 流域水量盈亏量的变化 142

4.5 作物产量和耗水对气候变化的敏感性 144

4.5.1 气候变化情景 145

4.5.2 对比方法 146

4.5.3 不考虑CO2肥效时作物产量对气候变化的响应 148

4.5.4 考虑CO2肥效时产量对气候变化的响应 149

4.5.5 C3和C4作物对气候变化的响应 150

4.5.6 作物产量对降水变化的响应 150

4.5.7 灌溉在作物产量响应气候变化中的作用 151

4.5.8 泊头和怀远作物产量波动对气候变化的响应 152

4.5.9 气候变化的适应性认识 153

4.6 CMIP5 RCP多情景下华北冬小麦耗水和产量的响应 154

4.6.1 生育进程的响应 155

4.6.2 产量和耗水的响应 157

4.6.3 收获期稳定对作物产量和耗水量的影响 159

4.7 多模式集合预测冬小麦-夏玉米蒸散和产量的变化 160

4.7.1 未来气候要素变化 161

4.7.2 作物产量对气候变化的响应 163

4.7.3 作物蒸散量对气候变化的响应 167

4.7.4 气候变化对作物水分利用效率的影响 169

第5章 气候变化对黄土高原水资源的影响 171

5.1 气候变化对径流的影响 171

5.2 气候变化对黄土高原典型流域生态水文过程的影响 173

5.2.1 无定河流域水量平衡的分布式模拟 173

5.2.2 无定河流域土壤水分的时空演变特征 183

5.2.3 气候变化对无定河流域生态水文过程的影响 200

第6章 气候变化对松花江流域水文水资源的影响 207

6.1 潜在蒸散和径流变化的归因分析 208

6.1.1 基于Budyko公式的潜在蒸散和径流变化归因分析方法 208

6.1.2 潜在蒸散对气象要素敏感性分析 211

6.1.3 Budyko模型模拟年径流的验证 212

6.1.4 松花江流域气候因子对径流和潜在蒸散的贡献率 213

6.2 气候变化与人类活动对松花江流域径流影响的分离 214

6.2.1 集水区划分及水文气象数据收集 214

6.2.2 气候变化和人类活动对径流影响的定量区分方法 215

6.2.3 气候变化和人类活动对松花江流域径流变化的贡献 217

6.3 植被蒸散和生产力的时空格局及演变 221

6.3.1 研究方法和数据 223

6.3.2 ET和GPP验证 223

6.3.3 ET和GPP时空格局及驱动机制 225

6.3.4 ET和GPP的年际变化 228

6.4 基于Budyko模型的松花江流域年径流未来变化预测 229

6.5 基于SWAT模型的松花江流域径流未来变化预测 232

6.5.1 未来气候情景下径流变化趋势 232

6.5.2 未来径流空间分布特征 234

6.5.3 未来气候情景下水资源量预估 236

6.6 气候变化对松嫩平原作物耗水和灌溉需水的影响 236

6.6.1 研究方法 237

6.6.2 水稻全生育期需灌溉水量变化 240

6.6.3 不同生育时段需灌溉水量变化 244

6.6.4 气候变化对水稻水分需求贡献率 247

6.6.5 2010～2049年水稻需水量及灌溉水量预估 248

第7章 中国陆域蒸散和径流的演变趋势 249

7.1 蒸散格局与演变趋势 249

7.1.1 数据及其处理方法 250

7.1.2 ET模拟结果的多尺度验证 252

7.1.3 年参考蒸散和实际蒸散的空间变化 253

7.1.4 实际蒸散的季节和年际变化 256

7.1.5 不同植被类型的ETa年际变化 259

7.2 中国东部季风强度变化预测径流响应 260

7.2.1 东部径流变化与夏季风强度指数的关联性 261

7.2.2 西太平洋副热带高压对径流变化的影响 262

7.2.3 未来情景下径流变化预测 270

第8章 确保粮食安全和水资源可持续利用的区域农业气候变化适应措施与对策 272

8.1 历史气候变化对中国北方气候资源和农业生产的影响 272

8.1.1 农业气候资源的变化对主要粮食作物生产的影响 272

8.1.2 作物生长其他条件的改变对作物生产的影响 273

8.2 农业适应气候变化的内涵 274

8.2.1 农业适应气候变化的措施 274

8.2.2 农业适应气候变化措施的评估 275

8.3 基于水资源安全的黄淮海地区气候变化适应 275

8.3.1 未来气候变化对黄淮海地区水资源供需影响分析 275

8.3.2 黄淮海地区几种农业适应性措施的效果模拟评估 277

8.3.3 黄淮海地区农业应对气候变化的对策建议 283

8.4 应对气候变化的松花江流域水资源管理适应性对策 284

参考文献 288