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度最大的点出现在 2001年 6月 6日,增加幅度占其变化范围的 1.8%,而图 4(c)作物干旱指数考虑灌
溉后增加幅度最大的点出现在 2001年 6月 22日,增加幅度占其变化范围的 16.8%。可见,灌溉对作
物干旱指数影响更大,因为作物土地类型所在的土壤直接受灌溉水量影响,作物耗水量又会受土壤含
水量影响,作物干旱指数直接采用了作物需耗水量数据,所以灌溉水量对作物干旱指数的影响较大。
而 VIC模型输出的土壤含水量会受到非作物的土地利用类型土壤含水量的影响,因此 SMAPI受作物灌
溉的影响较小。
为比较不同作物比例融合单元下的干旱指数差异,将 SMAPI和 CWAPI干旱指数在两种典型融合
单元下的变化过程绘在图 5中,SMAPI和 CWAPI在不同作物比例融合单元中表征出了相同的干旱程
度变化趋势。在 2001年 5—8月大部分时段,较大作物比例融合单元相比较小作物比例融合单元 CWAPI
和 SMAPI(0~40cm)均更小,所以两种干旱指数皆显示在 2001年青口河上游流域内,较大作物比例融
合单元干旱程度更加严重。虽然较大作物比例融合单元蓄水量是较小作物比例融合单元蓄水量的 2.7
倍,但是较大作物比例融合单元相应的耕地面积也偏大,是较小作物比例融合单元耕地面积的 22.2
倍,所以较大作物比例融合单元平分到单位面积作物上的蓄水量反而偏小,这导致较大作物比例融合
单元的缺水程度更加严重。因此,较少的单位耕地面积蓄水量会导致灌溉水量不足而难以缓解农业
干旱。
图 5 2001年青口河上游流域较大与较小作物比例融合单元干旱指数过程线
5.2.2 不同轮作方式 CWAPI变化过程 为分析不同轮作方式作物干旱指数的变化过程,分别绘制了
2000—2001年青口河上游流域春花生、冬小麦 - 夏花生、冬小麦 - 夏玉米三种轮作方式的平均 CWAPI
变化过程,见图 6。不同轮作类型在相同时间下存在大小上的差异。差异最明显的是 5月上旬和 6月
上旬。5月上旬,春花生 CWAPI指数明显小于同期冬小麦的 CWAPI指数,这主要是因为冬小麦基本
成熟后,叶片开始凋落,叶面积指数逐步降低,因此需水量大幅降低,致使冬小麦的作物水分异常指
数大于春花生的作物水分异常指数。6月上旬,这一差异则主要与夏玉米刚种植时叶面积偏小有关。
因此,不同轮作类型 CWAPI差异明显的原因主要是生育期时间差异较大造成的。
虽然冬小麦- 夏花生和冬小麦- 夏玉米这两种轮作类型生育时间相似,但是他们的作物干旱指数仍
然存在一定差异。其中二者差异较明显的时间是在 2001年 7月 10日,这主要是因为最大叶面积指数
参数不同,夏玉米的最大叶面积指数为 6,而春花生的最大叶面积指数为 4,所以相同条件下夏玉米
因叶面积更大散发量更多,而造成需水量更大,因此夏玉米所在土壤的含水量下降更快,当土壤含水
量不足以提供作物需要的水量时,作物便会发生水分抑制效应。所以,夏玉米的 CWAPI小于春花生
的 CWAPI。
除此以外,不同轮作类型的相同作物的 CWAPI也存在差异。图 6中,冬小麦- 夏花生轮作类型在
2001年 4月 1日之前,相比冬小麦- 夏玉米轮作类型要更加缺水。这是因为春花生比玉米的收获时间
迟,所以春花生收获当天所在土壤的含水量小于冬小麦 - 夏玉米轮作类型当天的土壤含水量。当再种
植小麦时,不同轮作类型的初始土壤含水量不同,致使后期冬小麦 - 夏花生的 CWAPI偏小。但是,
2001年 4月 1日之后,冬小麦- 夏花生的 CWAPI反而偏大,这是由于冬小麦- 夏花生生育期内处于缺
水状态的时间更长,因此叶面积受水分抑制影响比同期的冬小麦- 夏玉米的叶面积小,冬小麦- 夏花生
的耗水量偏小,导致冬小麦- 夏花生的土壤含水量在后期大于冬小麦 - 夏玉米的土壤含水量,冬小麦 -
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