基于CCI土壤水分产品的干旱指数精度评价及其对东北地区粮食产量的影响

发布时间：2025-05-13 03:58

　　 土壤水分是监测作物旱情的基本因子,以欧空局1978～2014年微波遥感土壤水分产品、中国经济与社会发展统计数据库以及气象数据为基础,结合土壤水分亏缺指数（Soil Water Deficit Index,SWDI）分析东北地区的干旱程度与玉米亩产的关系。结果表明:①东北三省干旱程度空间上呈现自东北向西南逐渐加重的空间分布模式;②基于CCI（Climate Change Initiative）土壤水分产品计算的SWDI干旱指数与降雨量和气温有良好的相关关系,可用于评估干旱发生的严重程度;③玉米生长季关键需水期——7月的SWDI与玉米产量的相关性最好,二者在黑龙江、吉林和辽宁省的R²分别为0.43、0.78和0.38,非常适合用于评估干旱对玉米单产的影响。该结论对于研究大范围土壤水分含量对农作物产量的影响以及相关农业决策具有重要指导意义。

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【部分图文】：

图1 东北三省土地利用类型及气象站点分布

东北地区地处我国中高纬度带（118.83°～135.09°E,38.72°～54.56°N），包括黑龙江省、吉林省和辽宁省三省，从北向南地跨寒温带、中温带及暖温带。东北地区总面积约80万km2，谷类作物种植面积占该地区总面积的50%以上，是我国最大的商品粮输出基地，其中玉米种植面....

图2 降水与干旱指数的相关关系

研究中所用土壤水分产品为面尺度数据，气象数据为点尺度数据（160个），为平衡降水数据的点尺度与SWDI的面尺度，采取分段平均方式，即将降水数据与对应的干旱指数进行空间的归一化处理，每20个数据进行平均，以此类推，至160个气象站数据整理后得到8个分段平均数据。基于东北三省气象站月....

图3 温度与干旱指数相关关系

本研究将三省不同纬度气象站点温度进行统计回归，得出线性方程，对各个站点温度进行去趋势分析。基于东北三省气象站月平均温度数据，分析Temp-Detrend与干旱指数（SWDI）的相关关系，如图3所示。5～7月温度与干旱指数表现出明显的负相关性，表明植被低矮与稀疏时期，随着温度升高，....

图4 东北三省玉米亩产散点图及变化趋势

利用欧空局1978～2014年土壤水分产品融合数据生成东北地区30余年的月平均土壤水分产品数据，基于上述公式（1）计算东北地区干旱指数。东北地区种植制度为一年一季，每年农作物生长季为5～9月，因此选择黑龙江省、吉林省、辽宁省三省的5～9月干旱情况进行分析。由图5可知，东北三省整体....

本文编号：4045708