基于农业旱涝指标的湖北省棉花生育期内旱涝急(4) - 灌溉排水学报杂志社投稿

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基于农业旱涝指标的湖北省棉花生育期内旱涝急(4)

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1961—2019年湖北省棉花旱转涝和涝转旱累计强度的空间分布如图4 所示。由图4（a）可知，湖北省棉花旱转涝累计强度值空间分布不均匀，鄂西北、江汉平原、以及鄂东的黄冈地区是旱转涝的高风险区，其中鄂东的黄冈地区风险最大，鄂西南则是旱转涝低风险区。总体上，旱转涝的高风险区呈现分布范围广的特点，广泛分布于湖北省的东部、中部和西北部。1961—2019年湖北省棉花涝转旱累计强度的空间分布如图4（b）所示。由图4（b）可知，鄂西北的十堰地区、鄂西南的恩施地区以及鄂东南的洪湖地区是涝转旱的高风险区。总体上涝转旱高风险区的分布比较集中，主要位于鄂西北和鄂东南，其中，鄂西北的棉花涝转旱事件不仅风险高，而且影响范围广。通过图4 的对比可以发现，湖北省棉花旱转涝与涝转旱的高、低风险区有所交错。鄂西北和鄂东南的洪湖地区同时是旱转涝和涝转旱的高值区，此外，该地区还与周悦等[35]发现的湖北省旱涝急转最强值点地理位置相一致，因此这2 个区域的旱涝情势复杂，应加强防范。江汉平原和鄂东的黄冈地区虽然旱转涝风险较高，但是涝转旱的风险较低；鄂西南的恩施地区虽然涝转旱风险偏高，但是旱转涝风险较低。

为进一步分析湖北省旱涝急转事件逐年的变化，对2000—2019年湖北省逐年不同形式的旱涝急转站次数和单次平均强度进行了统计（图5）。由图5（a）可知，湖北省旱涝急转站次数并未呈现持续上升或下降的趋势。2000年的旱涝急转发生站次数最多（12次/a），随后各年份的站次数一直波动，并在2011年再次超过10 次/a，次数的增加主要是因为全省内发生旱涝急转的站点更多，受旱涝急转波及范围更大。此外，在旱涝急转平均强度方面，各年旱涝急转强度也处于波动状态，但表现出与次数不同的规律，峰值分别出现在2006—2007年以及2016—2017年。部分年份出现了高强度旱涝急转，主要是由于旱、涝事件的持续性较强，而2007、2016、2017年强度达到峰值的主要原因都是部分地区降水量偏多而且持续时间长，说明了近年来湖北省高强度旱涝急转事件的影响因素主要是持续性降水。对于不同形式的旱涝急转，旱转涝占主导地位，因此旱转涝的次数与强度的变化规律与旱涝急转基本相同。相较之下，涝转旱的站次数较少（0～2 次/a），平均强度也较低，但在2018年旱涝急转强度出现了高值，这主要是因为该次涝转旱事件后期旱情异常严重且持续时间长，自7月9日至棉花生育期结束，长时间无有效降水。

图3 湖北省棉花旱涝急转累计旱涝急转强度年代际分布Fig.3 Temporaldistribution of the accumulative intensity of drought and flood abrupt alternationfor cottonin Hubei province during different decades

图4 湖北省棉花旱涝急转累计强度分布Fig.4 Spatial distribution of the accumulative intensity of drought andflood abrupt alternationfor cotton in Hubei province

图5 2000―2019年湖北省棉花旱涝急转站次数及单次平均强度Fig.5 Frequency and the intensity of per event of drought and flood abrupt alternation for cottonin Hubei province during 2000―2019

3 讨论

年内不同时段旱涝急转事件的计算结果表明，湖北省棉花在夏季7—8月（即花铃期内）最容易遭受旱涝急转灾害，与前人[16]采用的基于降水因素的DFAAI指标所得的结果（5—6月为高风险期）存在差异。比较2 种方法可知，本文额外考虑了作物种类以及作物在不同生育期的需水量差异。例如7—8月正值棉花花铃期，棉花对水分的需求量要高于其他生育期，这可能导致各生育期旱涝程度受作物水分消耗的影响而发生偏差，从而导致了2 种方法筛选得到的旱涝急转的年内分布有所差异。本文的结果表明花铃期是湖北省棉花遭受旱涝急转风险最大的生育期，该时期内旱涝急转事件频次高且强度大（表2）；前人试验结果已表明，棉花在花铃期内对农田涝渍和干旱胁迫非常敏感[36-37]，因此棉花花铃期的外部环境条件和自身承灾能力都具有较高的旱涝急转风险，需要加强对棉花花铃期内旱涝急转的预防措施，改善棉田灌溉排水管理，为减灾保产做好准备。

就湖北省棉花遭遇的旱涝急转事件的年代趋势而言，结果表明，20 世纪70年代是湖北省旱涝急转风险最大的年代（图3（b）），该结论与杨家伟等[19]的结论相类似。本文还发现近20年来湖北省棉花旱转涝发生次数最多的年份是2000年和2011年（图5（a）），这与闪丽洁等[16]在长江中下游流域所得到的结果一致。在旱涝急转事件的空间分布方面，发现鄂西北和鄂东南的洪湖地区的旱转涝和涝转旱强度都较高（如图4 所示），该区域与周悦等[35]发现的湖北省旱涝急转最强值点所在地理位置相吻合。此外，就不同形式的旱涝急转事件而言，湖北省棉花旱涝急转事件中旱转涝事件占绝对主导地位（约占80%，表2，图5），这与熊威[23]和闪丽洁等[38]关于湖北地区旱涝急转的研究结果均相符。以上结果表明，虽然本文采用了农业旱涝指标来判定旱涝急转事件，但对于旱涝急转年代趋势、空间分布和主要表现形式的判断与前人成果基本吻合。

文章来源：《灌溉排水学报》网址: http://www.ggpsxbzz.cn/qikandaodu/2021/0709/872.html