【doc】中国降水量与农田需水量

【doc】中国降水量与农田需水量 中国降水量与农田需水量 中国降水量与农田需水量 苏人琼陈远生 (中国科学院自然资源综合考察委员会北京1001O1) 提要根据我国热量和降雨量地区分布对农作物栽培的 影响,了各地区农田需水量,获得了我国降雨量基本大于 农田需水量,农业充分利用降水量的节水潜力很大. 关键词中国降水量农田需水量栽培制度土壤水资源 在农业生产过程中耗用的水量由土壤水,地表 水,地下水三部分组成,由于地表水,地下水分布集 中,可以由人工直接进行提取,运输和作各种用途运 用具有特别重要的资源价值,受到人类的重视,我国 的水资源中只对地表水,地下水作为水资源进行 评价.对农作物能直接利用的,世界上最多 拔很高,为高寒气候. 由于受纬度和地形条件的影响,我国的热量分布 变化趋势是由南向北,由东向西递减,如表1.最南境 的西沙年平均气温高达.5?,?10?的年积温 9671.5_C,无霜期365d,常年都可以种植喜温作物; 最北境的漠河的年平均气温仅一0.4.C,?10?年积 温1650C,无霜期92d,一年一熟的耐寒作物都难以 生长.从东至西,随着海拔高程的升高,热量也随着减 小.东部的福州市年平均气温为19.6?,?10?积温 的土壤水因不能由人工直接进行提取,运表1中国热量,无霜期地区分布(1951, l98o年) 输和作各种用途运用而被忽略,没有进行Table1Heatandfrost, freeseasondistributioninChina(1951~1980) 评价.因而,使我国的农业水资源评价不够 全面,对指导农业水资源合理利用产生不 同程度的误导.因此,在研究农业合理利用 水资源时,必须对我国降水资源进行深人 研究,认识降水资源在我国农业生产中的 重要地位,做好农业水资源合理利用规划, 制度措施和方针政策. 1水热分布基本协调 中国农业的作物地区分布,栽培制度 与气候条件密切相关.我国气候受纬度与 地形条件的影响,南北之间,东西之间的差 异明显. 中国最南境为南沙群岛的曾母暗沙, 位于北纬4.15;最北境为黑龙江省漠河附 近地区位于北纬53.31,南北之间跨纬度 东西变化(1) 福州19.6 长沙17.2 昆明14.7 拉萨7.5 申扎一0.4 325.2 274.8 226.2 137.3 85.9 注:根据中国科学院一国家委员会自然资源综合考察委员会《中国自然资源 手册》资料整编 49.15,太阳人射角大小和昼夜长短差别很大.由于 上述原因,形成热量由南到北逐渐减小,农业生产利 用的热条件及对热量资源的利用程度也随之减小. 中国由东到西受地形的影响,气候的差异很大. 我国由东到西跨越三大地形阶梯,东南部为丘陵,平 原,海拔低;中部为云贵高原,黄土高原,内蒙古高原, 海拔高,热量比东南部大量减小;西部为青藏高原,海 ?该文获得中国科学院"九五重大项目(KZ951一A一203)支助. 6505?,无霜期325.2d;西藏高原的申扎年平均气温 一 0.4?,?10?年积温113.4?,无霜期仅113.4d. 中国降雨量的时空分布与热量的分布基本一致, 也是由东南向西北递减.如表2所示,南部的海口年 降雨量1684.5mm,漠河为403.4mm;东部的福州年 降雨量1343.7ram,西部西藏的申扎年降雨量 293.6mm. O3394 盯?n 4 577u7 O472O 一 表2中国降雨量分布(1951~1980年)(mm) Table2RainfallDistributioninChina(195O,1980) 资料来源同表1 雨量的时间分布也与热量一致,冬季11,3月降 雨量占年降雨量的1, 26%,作物生长发育的夏秋季 降雨量集中了年降雨量的 71,99.越干旱地区,夏 秋季降雨量越集中. 2降雨量与农田需水量 的地区分布基本适应 中国农业种植制度受气 候的影响,地区差异明显.华 南地区热量丰富,农业种植制 度为二年五熟,复种指数 2.37,粮食以水稻为主,水田 面积占耕地面积67%;中部 地区的长江中下游区,云贵高 原区,四川盆地区为一年二 熟,复种指数为2.0,以水田 为主,水田面积占耕地面积 36,64;华北地区为二年三熟,复种指数为1.6, 以旱作为主,旱耕地面积占耕地面积的96;东北, 晋陕,蒙宁,甘新,青藏等区为一年一熟,复种指数为 0.96,1.O8,以旱作物为主,旱耕地面积占耕地面积 9O,100(表3). 全国农田需水量随各地区作物栽培制度不同而 变化,其变化趋势与热量,降雨量的变化基本一致.东 南部多,西北部少.根据1997年全国各省,区,市的作 物播种面积和作物的需水量,分析计算各地区农田综 合需水量,分析计算结果如表4所示.华南区年降雨 量1646mm,农田需水量1342mm;长江中下游区年 降雨量1394mm,农田需水量941mm;南方四区年降 , 雨量1037.5ram,农田需水量1016mm;华北,东北晋陕三区平均年降雨量614mm,农田需水量 548mm,我国南北七个区,降雨量都大于农田需水 量,只有蒙宁,甘新西北二区降雨量小于需水量,年降 雨量217mm,农田需水量534mm. 根据1997年的统计(表5),全国的耕地面积南 方四区占38.589/6,北方三区占46.74,南北七区占 85.3%.而作物总播种面积占9O.6,其中水稻播种 面积占全国的99.1,蔬菜播种面积占94.6.全国 食物基本也产自南北七区,其中粮食产量占93,肉 类产量占94.59/5,禽蛋产量占97.4,水果产量占 94.8.由此可见,我国主要农产品生产地区的降水 量基本都大于农田需水量,我国降雨量分配对农业供 表3中国耕地面积,播种面积,复种指数水田面积占耕地面积的比重(1997年) Table3TheCountry'sregionalfarmlandarea,cultivatedarea,multi--crop indexandtheratioofpaddyfieldtothefarmlandarea(1997) 注:根据中国统计局《中国统计年鉴》(1998年),《中国农村及统计年鉴》(1998年)及各省,区,市统计 局1998年统计年鉴资料整编 表4中国年降水量,农业需水量地区分布 Table4Theregionaldistributionofannualrainfalland agriculturalwaterdemandinChina 注:降水量是根据水利电力部水文司《中国水资源评价》整编 水基本是好的. 3降雨利用潜力 从上述可知,全国耕地播种面积,水稻播种面积, 蔬菜播种面积的9O以上,我国生产食物9O以上 的七个地区年降雨量都大于农田需水量.因此,充分 合理利用降雨资源在我国农业生产中具有重要的意 义. 降雨到达地面之后,转化为地表径流,地下水,土 壤水三种形态的水资源,其中,土壤水资源最多,其次 为地表径流,第三是地下水.全国年降雨量 648.4mm,总水量61889亿m.,其中转化为土壤水资 源353.2mm,总水量33718亿m.,占降雨量54.5; 地表径流深284.1mm,径流量27115亿m.,占降雨 量的43.89/6;降雨补给地下水1055.8亿万m.,占降 雨量的1.7(表6). 充分利用土壤水资源可以大量减小灌溉用水,如 表7所示,在充分利用土壤水资源之后,南方四区农 田需要补充灌溉水量为442mm,667m平均水量 295m.;北方三区农田需要补充灌溉水量为 148.6mm,667m平均水量99m.,其中,华北区农田 需要补充灌溉水量232.86mm,667m平均水量 155m.;晋陕区为黄土高原区,土层深厚,易于获得降 雨人渗补给,土壤水量较多,农田需要补充灌溉水量 少,仅33.3ram,667m平均补给水量22m.,只要通过 少量的灌溉水就可以满足作物生长发育对水分的要 求.全国平均补充水量404mm,折合667m平均水量 270m.,全国总补充水量3870亿m.,比1997年全国 农业用水量3920亿m.还少5O亿m..由此可见,利 用土壤水资源在农业节水中的潜力巨大. 表s中国各地区水稻,蔬菜播种面积,总播种面积,耕地面积与粮食产量等主要食物 占全国比重(1997年) Table5Theregionalriceandvegetableareas,thecultivatedarea, thefarmlandfrea,andfoodproductionpercentageinChina 注:根据中国统计局'中国统计年鉴}(1998年),《中国农村及统计年鉴}(1998年)资 料整编 ., , 表6中国各地区降雨量,径流量,降雨补给地下水 Table6Theregionalrainfall,riverrunoffandtherainfallrechargetoundergroundwater 注:降水量,径流量,地下水是根据水利电力部水文司《中国水资源评价》整编 表7农田需水量与补水量 Table7Thefarmlandwaterdemandandsoilwatercomplimentarydepth 2 3 4 参考文献 中国科学院一国家计划委员会自然资源综合考 察委员会.中国自然资源手册.北京,科学出 版社,1990 水利水电部水文局.中国水资源评价.北京, 水利水电出版社,1987 陈玉民等.中国主要作物需水量与灌溉.北 京,水利水电出版社,1995 中国主要农作物需水量等值线图协作组.中 国主要农作物需水量等值线图研究.北京,中 国农业科技出版社,1993 TheRainfallandFarmlandWaterDemandinChina SuRenqiong (CommissionforIntegratedsurveyof SciencesBeijing100101, ChenYuansheng NaturalResources,ChineseAchdemyof ? PeoplesRepublicofChina) AbstractTakingintoaccounttheinfluenceofthecountry'sheatandrainfalldistributiontothecropcultiva— tionsystem,theauthorsanalyzedtheregionalfarmlandwaterdemandofthecountry,andconclutedthat country'Srainfallisinexcessofthefarmlandwaterdemandandthepotentialtofulluseoftherainfallissig— nificant. KeywordChinaRainfallFarmlandwaterdemandCultivatingsystemSoilwaterresources