基于水文-作物耦合模型和CWAPI指數(shù)的農(nóng)業(yè)干旱評(píng)估

張宇亮，吳志勇，何 海

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009；2.河海大學(xué) 水文水資源學(xué)院，江蘇 南京 210098)

1 研究背景

農(nóng)業(yè)干旱是指由外界環(huán)境因素造成作物體內(nèi)水分虧缺，影響作物正常生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而導(dǎo)致減產(chǎn)或失收的現(xiàn)象[1]。農(nóng)業(yè)干旱造成的減產(chǎn)嚴(yán)重影響糧食安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。近十年來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)干旱受災(zāi)面積在各類災(zāi)害中最大[2]，干旱與其它各類災(zāi)害相比，對(duì)農(nóng)業(yè)的影響巨大。為降低旱災(zāi)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響，常會(huì)采取各種抗旱措施減少旱災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失，但在落實(shí)抗旱措施時(shí)，需要了解各地的受旱程度才能因地制宜部署，這就要求評(píng)估各地農(nóng)業(yè)干旱情況。因此，研究農(nóng)業(yè)干旱評(píng)估對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施和經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

農(nóng)業(yè)干旱的形成機(jī)理復(fù)雜，影響因素眾多，往往難以捕捉干旱的開(kāi)始、持續(xù)時(shí)間和結(jié)束等干旱要素[3]，準(zhǔn)確地評(píng)估農(nóng)業(yè)干旱難度較大[4]。因此，各國(guó)學(xué)者嘗試了不同的方法進(jìn)行農(nóng)業(yè)干旱評(píng)估。其中，基于氣象要素和基于土壤含水量的評(píng)估方法都未考慮到作物需水的影響，只能間接反映農(nóng)業(yè)干旱特征。為此，一些學(xué)者[5-7]提出了作物缺水指數(shù)，它能反映植被實(shí)際耗水量(作物實(shí)際生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中植株蒸散量和棵間蒸發(fā)量之和)與需水量(作物適宜條件下生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中植株蒸散量和棵間蒸發(fā)量之和)的差異[8]，作物缺水程度的物理意義十分明確。因此，作物缺水指數(shù)相較于其它干旱指數(shù)更能直接地反映農(nóng)業(yè)干旱狀況，基于作物缺水指數(shù)評(píng)估農(nóng)業(yè)干旱的準(zhǔn)確度更高[9]。……