基于DSSAT模擬的不同水分利用效率指標(biāo)區(qū)域評價差異研究

楊曉慧，黃修橋，王景雷，段福義，孫秀路

(1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所 河南省節(jié)水農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實驗室，河南 新鄉(xiāng) 453003； 2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京100081；3. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所，河南 新鄉(xiāng) 453003)

我國水資源匱乏農(nóng)業(yè)用水緊張，發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)、提高用水效率成為主要應(yīng)對措施。多種節(jié)水灌溉方式的發(fā)展和推廣，需明確的指標(biāo)評價其節(jié)水效率。目前還沒有一套對不同灌水方式均適用的灌溉用水效率評價量化指標(biāo)。灌溉水利用效率指標(biāo)能綜合反映不同尺度灌溉工程、灌溉方式和灌水技術(shù)的用水管理水平，是正確評估灌溉水有效利用程度的重要參考依據(jù)[1]。實際使用中灌溉水利用效率評價具體由哪些指標(biāo)組成還未有定論，目前研究中常用的有：灌溉水利用系數(shù)[2]、灌溉水利用效率[3]、灌溉水有效利用效率[4,5]、農(nóng)田總供水分利用效率[6]、廣義水分利用效率[7]、作物水分生產(chǎn)率[8,9]等。這些指標(biāo)可總結(jié)為兩類：一為有效耗水量與投入水量之比，另一類為產(chǎn)量與投入水量之比。

本文研究的是第二類指標(biāo)，涉及兩個關(guān)鍵要素：產(chǎn)量和投入水量。投入水量中有效耗水的測量一直是個難點(diǎn)，目前的方法包括田測法[10]、水量平衡計算法[11]、遙感估算法[12]、SWAT模型模擬[5]等，由于高的測量成本難以獲得準(zhǔn)確數(shù)值，實際計算常采用毛(凈)入流量、灌溉水量、降雨量等不同形式水分作為投入水量計算。

不同形式的評價指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取和計算難易程度及反映問題有差異，選擇簡明科學(xué)的指標(biāo)表征灌溉水利用程度可為正確有效的評價提供便利，多種定義和形式的評價指標(biāo)不利于相互間比較又易引起混淆。因而非常有必要對不同指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范，研究其在同一地區(qū)橫向比較、不同區(qū)域縱向比較的差異、相關(guān)關(guān)系、適用條件和影響因素等。但相同控制條件下對應(yīng)的降雨量、灌溉水量、蒸散量、灌溉產(chǎn)量及雨養(yǎng)產(chǎn)量這些數(shù)據(jù)獲取不易，故針指標(biāo)本身的研究主要集中在理論層面分析[1,13]、灌區(qū)層面不同口徑的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析[11]或遙感估算[12,14]。同一情境不同形式指標(biāo)差異、具體數(shù)量關(guān)系研究較少，且灌溉水分利用效率多直接使用產(chǎn)量與灌溉水量的比值，完全忽略自然降雨量的貢獻(xiàn)，并沒有評估真實的灌溉水利用效率。

因此，本文以不同形式水分利用效率含義為切入點(diǎn)，針對文獻(xiàn)中常用的5種不同形式的水分利用效率評價指標(biāo)，以黃淮海冬小麥作為研究對象，利用CERES-Wheat(Crop and Environment Research Synthesis- wheat)模型模擬獲取灌溉和雨養(yǎng)兩種情境下的產(chǎn)量和水量數(shù)據(jù)，分析了不同指標(biāo)在評價和表征不同區(qū)域灌溉水利用水平差異和指標(biāo)間的相互關(guān)系及不同指標(biāo)的優(yōu)劣、適用條件。為選擇簡單實用的區(qū)域評價指標(biāo)提供參考，為正確使用水分利用效率這一類重要評價指標(biāo)和相關(guān)規(guī)范制定提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究作物與區(qū)域介紹

小麥?zhǔn)鞘澜绶N植面積最大的糧食作物，我國小麥種植面積占全國農(nóng)作物播種面積的22%左右，其產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)的21%左右[24]，小麥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位。黃淮海平原是我國最大的冬麥區(qū)，主要種植作物是冬小麥、夏玉米，年降水量500 mm，季節(jié)分配不均，冬小麥生育期內(nèi)缺水，灌溉是保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有效措施。

1.2 模型介紹

農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移決策支持系統(tǒng)(Decision Support System for Agrotechnolgy Transfer，DSSAT)是一個基于過程逐日模擬作物生長發(fā)育的綜合模型，能用于水氮管理[15,16]、土壤肥力管理[17]、作物基因與環(huán)境交互作用及產(chǎn)量預(yù)測[18]、作物對氣候變化的適應(yīng)性[19,20]和管理措施空間變異性分析等。模型包含了土壤水分平衡、養(yǎng)分(氮)平衡和不同作物生長發(fā)育模型。CERES-Wheat是其中成熟完善的作物模型，已經(jīng)廣泛用于模擬冬小麥產(chǎn)量對灌溉、作物管理及氣候的響應(yīng)等[20-23]，研究表明CERES-Wheat模型在我國冬小麥模擬研究方面已得到了廣泛的應(yīng)用與適用性的驗證，可用于不同情景下冬小麥水分利用效率模擬研究。

1.3 數(shù)據(jù)源

模型所需數(shù)據(jù)包括：①近10年4個站點(diǎn)逐日降水量、最低氣溫、最高氣溫、日照時數(shù)， 來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http:∥cdc.nmic.cn/)； ②冬小麥播種日期、發(fā)育期(播種期、出苗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期和成熟期)來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)； ③各土壤層的深度、質(zhì)地、全氮含量、土壤密度、pH值及有機(jī)碳含量等土壤數(shù)據(jù)，來源于田間實驗實測數(shù)據(jù)和中國土壤數(shù)據(jù)庫(http:∥www.soil.csdb.cn/)；④選擇的品種為已在文獻(xiàn)[25]研究驗證過的小麥品種，模型需要的遺傳參數(shù)如表1所示。

表1 小麥品種遺傳參數(shù)[25]

注：PIV為春化作用特征參數(shù)；PID為光周期特征參數(shù)；P5為灌漿特征參數(shù)；G1為籽粒數(shù)特征參數(shù)；G2為潛在灌漿速率參數(shù)；G3為花期潛在單莖穗重參數(shù)；PHINT為出葉間隔特性參數(shù)。

1.4 試驗設(shè)計與計算方法

本文選取了黃淮海平原2004—2014年具有完整數(shù)據(jù)的4 個典型站點(diǎn)作為分析對象，分別是北京通州、河北石家莊、河南新鄉(xiāng)和山東兗州，先后進(jìn)行了10 a間雨養(yǎng)和灌溉2種不同情境下同一品種冬小麥生長模擬，肥料無脅迫，水分管理分別設(shè)為雨養(yǎng)和充分灌溉兩種模式，其余控制條件均保持一致。

水分利用效率計算采用Howell[26]定義的單位水資源投入所生產(chǎn)的農(nóng)作物產(chǎn)量。當(dāng)產(chǎn)量或投入水資源量采用不同值時形成不同的水分利用效率評價指標(biāo)，本文研究的5個不同水分利用效率指標(biāo)具體含義如表2所示。

WUE=Y/W

(1)

式中：WUE為水分利用效率，kg/m3；Y為單位面積糧食產(chǎn)量， kg/hm2；W為水資源投入量，m3/hm2。

有效降雨量計算方法[29]為：

Pe=σP

(2)

式中：P和Pe分別表示為降雨量和有效降雨量，mm；σ為降雨有效利用系數(shù)；在無實測資料時σ采用下列數(shù)值，當(dāng)P<5 mm時σ=0.5；當(dāng)5 mm≤P≤50 mm時σ=1.0；當(dāng)P>50 mm時 =0.7～0.8 ，本文為方便計算選擇中間值0.75。

表2 不同水分利用效率評價指標(biāo)含義

本文數(shù)據(jù)采用EXCEL2007和MATLAB2010處理，采用Pearson相關(guān)分析、線性回歸等方法進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析，顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同指標(biāo)對站點(diǎn)和區(qū)域評價的時空變差異

黃淮海地區(qū)近10年各站點(diǎn)5個水分利用效率指標(biāo)評價結(jié)果如表3所示，各站點(diǎn)按近10年評價結(jié)果的均值排序。WUEg評價4個站點(diǎn)從小到大依次為北京通州1.11kg/m3、河北石家莊1.38kg/m3、山東兗州1.58kg/m3和河南新鄉(xiāng)1.65kg/m3；WUEu評價4個站點(diǎn)從小到大依次為北京通州1.18kg/m3、河北石家莊1.47kg/m3、山東兗州1.71kg/m3和河南新鄉(xiāng)1.76kg/m3；WP評價4個站點(diǎn)從小到大依次為北京通州1.32kg/m3、河北石家莊1.52kg/m3、河南新鄉(xiāng)1.76kg/m3和山東兗州1.83kg/m3?？梢姴煌笜?biāo)對各站點(diǎn)的評價結(jié)果有差異，WUEg和WUEu對4個站點(diǎn)評價結(jié)果完全一致，即用降雨量或有效降雨量評價結(jié)果一致。實際應(yīng)用中有效降雨量往往根據(jù)經(jīng)驗公式計算難以獲得準(zhǔn)確數(shù)值，站點(diǎn)水平?jīng)]必要取得該數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，WUEg即可很好評估水分利用效率。灌溉水利用效率用WUEi評價4個站點(diǎn)從小到大依次為北京通州2.06kg/m3、河北石家莊2.52kg/m3、河南新鄉(xiāng)3.20kg/m3、山東兗州3.32kg/m3，WUEti評價4個站點(diǎn)從小到大依次為河北石家莊1.09kg/m3、河南新鄉(xiāng)1.39kg/m3、北京通州1.52kg/m3、山東兗州1.76kg/m3。兩個指標(biāo)數(shù)值大小相差很大，且兩個指標(biāo)的評價結(jié)果相差甚大。WUEi雖數(shù)據(jù)獲取簡單，但該定義下的評價結(jié)果與真實灌溉水利用效率WUEti相差很大，不能真實反映灌溉水利用水平。

表3 不同指標(biāo)對各站點(diǎn)近10年評價時空變異

WUEg和WUEu對各站點(diǎn)評價順序一致，最大值最小值年份完全一致，極差變異系數(shù)也相近，更加驗證這兩個指標(biāo)在站點(diǎn)水平表征結(jié)果相同，因此使用WUEg更方便。WP與前兩個指標(biāo)對4個站點(diǎn)的評價順序相近，但最大值和最小值年份相差大，變異系數(shù)整體變小，說明WP對站點(diǎn)間近10年評價結(jié)果與前兩者一致，具體到年際間自身比較則不一致。WUEi和WUEti不僅站點(diǎn)間評價結(jié)果不同，最大值最小值年份也不同。WUEi評價結(jié)果最大值為通州站點(diǎn)，最大值年份為2006年，變異系數(shù)也最大；而WUEti評價結(jié)果最大值為石家莊站點(diǎn)，最大值年份為2009年，變異系數(shù)并非最大。WUEi無論在站點(diǎn)間還是年際間比較均不能代表真實的灌溉水利用效率，評價結(jié)果不可靠。

WUEg、WUEu和WP 3個指標(biāo)對4個站點(diǎn)的總水分利用效率評價結(jié)果介于0.8～2.2之間，站點(diǎn)間的變異系數(shù)分別為16.93%、17.35%和14.39% 。WUEi對4個站點(diǎn)評價結(jié)果介于1.7到4.4之間，站點(diǎn)間極差的均值增大到1.46，站點(diǎn)間變異系數(shù)為21.46%。WUEti對4個站點(diǎn)評價結(jié)果介于0.1～3.1之間，站點(diǎn)間極差的均值最大為1.74，站點(diǎn)間的變異系數(shù)為19.3%。WP對站點(diǎn)間的評價結(jié)果最穩(wěn)定，離散程度最低，WUEi變異性最大。WUEti較總水分利用效率評價指標(biāo)變異性增大，灌溉水利用效率與氣象條件更加密切相關(guān)。站點(diǎn)水平各指標(biāo)變異系數(shù)從小到大依次為WP 、WUEg、WUEu、WUEti和WUEi。

表4 不同指標(biāo)對黃淮海地區(qū)近10年評價差異

各指標(biāo)對黃淮海區(qū)域年際間的評價結(jié)果如表4所示，整體而言WUEg、WUEu和WP 3個指標(biāo)依次增大，黃淮海地區(qū)近10年4個站點(diǎn)的均值分別為1.42、1.51、1.60kg/m3，各指標(biāo)間相差較小。而灌溉水利用效率評價指標(biāo)的WUEi遠(yuǎn)大于WUEti，近10年4個站點(diǎn)的均值分別為2.67和1.42kg/m3。不同指標(biāo)評價結(jié)果仍明顯不同。不同指標(biāo)年際間的變化較站點(diǎn)間的變化減小，變異系數(shù)顯著減小，上升至區(qū)域水平，各指標(biāo)的穩(wěn)定性明顯增加。區(qū)域水平各指標(biāo)變異系數(shù)從小到大為WUEg、WUEu、WP 、WUEi和WUEti，與站點(diǎn)水平明顯不同。

2.2 不同指標(biāo)間的相關(guān)性分析

考慮到WUEi用于灌溉水利用效率評估，局限于特定降雨量的情境，僅分析了其與WUEti相關(guān)關(guān)系。經(jīng)過分析WUEg與WUEu呈良好的相關(guān)性，因此僅用一個代表分析與其余指標(biāo)的相關(guān)性。北京通州站各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系如圖1所示，WP 、WUEg、WUEu近10年指標(biāo)兩兩間呈現(xiàn)強(qiáng)線性相關(guān)性。WUEg與WUEu線性相關(guān)性最高，r值為0.96，由于有效降雨量是用實際降雨量與有效系數(shù)相乘計算得出，兩者本身存在強(qiáng)的相關(guān)性，因此兩個指標(biāo)相關(guān)性高。WUEti作為評估真實灌溉水利用效率的指標(biāo)，與WP 、WUEg呈正相關(guān)，相關(guān)性并不高，說明站點(diǎn)水平真實灌溉水利用效率指標(biāo)與總水量利用效率評價指標(biāo)是不同角度的評價指標(biāo)，盡管該站點(diǎn)近10年灌溉水量占總水量(降雨量+凈灌溉水量)高達(dá)73% ，仍不能用灌溉水利用效率與總水量利用效率相互替代。WUEti與WUEi呈強(qiáng)的正線性相關(guān)，由于該地區(qū)冬小麥生育期降雨少，雨養(yǎng)產(chǎn)量很低，灌溉對比雨養(yǎng)增收產(chǎn)量主要取決于灌溉產(chǎn)量，因而二者相關(guān)性高，表明干旱地區(qū)雨養(yǎng)產(chǎn)量低甚至接近0時，真實灌溉水利用效率等同于灌溉水利用效率，可用簡化的灌溉水利用效率評價指標(biāo)WUEi進(jìn)行灌溉水利用效率評價。

圖1 北京通州站點(diǎn)各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系

河北石家莊站各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系如圖2所示，WP與WUEg、WP與WUEu并未呈現(xiàn)強(qiáng)的線性相關(guān)性，由于該站點(diǎn)近10年冬小麥生育期降雨量變異系數(shù)達(dá)34.66% ，而產(chǎn)量變異系數(shù)也達(dá)17.39%，而作物蒸散發(fā)量卻是一個相對穩(wěn)定的值。WUEg與WUEu兩個指標(biāo)呈強(qiáng)線性相關(guān)性，r值為0.92。WUEti與WP 、WUEg呈現(xiàn)一正一負(fù)的相關(guān)，相關(guān)性并不高。WUEti與WUEi呈強(qiáng)的負(fù)線性相關(guān)，由于該地區(qū)生育期內(nèi)降雨量變化大，及時補(bǔ)充灌溉使產(chǎn)量保持在一個相對穩(wěn)定的數(shù)值，而雨養(yǎng)產(chǎn)量隨著降雨量增加而增加，增產(chǎn)隨著降水量的增加而減少；同時降雨量的增加也需補(bǔ)充灌溉的水量的減少，因此隨降水量增大，WUEi出現(xiàn)了明顯的增大趨勢，WUEti卻出現(xiàn)了明顯的減小趨勢，二者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。以上兩個站點(diǎn)進(jìn)一步驗證WUEi合理性受自然條件尤其降雨量影響大，能否真實反應(yīng)灌溉水利用效率不確定，在比較年份間的降雨量變化大時，與真實的灌溉水利用效率是相反的結(jié)論，評估結(jié)果甚至是錯誤的。

圖2 河北石家莊站各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系

河南新鄉(xiāng)站各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系如圖3所示，WP 、WUEg、WUEu近10年指標(biāo)兩兩間呈強(qiáng)的正相關(guān)，WUEg與WUEu線性相關(guān)性最高，r值為0.93。WUEti與WP 、WUEg也呈強(qiáng)的正相關(guān)，由于近10年新鄉(xiāng)站點(diǎn)灌溉產(chǎn)量和雨養(yǎng)產(chǎn)量都變異小，且灌溉產(chǎn)量與增收產(chǎn)量變化一致 ，真實灌溉水利用效率與總灌溉水利用效率變化一致，因此各指標(biāo)變化一致線性相關(guān)性高。河南地區(qū)作為我國冬小麥主產(chǎn)區(qū)，氣象條件、作物品種及農(nóng)藝管理都適合冬小麥的生長，各指標(biāo)評價結(jié)果相同。使用WUEti作為評價指標(biāo)需明確增收產(chǎn)量，實則不易取得計算困難，但該站點(diǎn)可用WUEti與總灌溉水利用效率相關(guān)關(guān)系估算得到。

圖3 河南新鄉(xiāng)站點(diǎn)各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系

山東兗州站各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系如圖4所示，WP與WUEg、WUEg與WUEu近10年指標(biāo)兩兩間呈強(qiáng)線性相關(guān)性，WP與WUEu相關(guān)性不強(qiáng)。WUEg與WUEu兩個指標(biāo)線性相關(guān)性最高，r值為0.93。WUEti與WP 、WUEg、WUEi相關(guān)性都不高。該站點(diǎn)與其他站點(diǎn)比較，生育期降雨量明顯增大，有效降雨增多，灌溉水量占總水量比值降低到60% ，需補(bǔ)充灌溉水量和灌溉產(chǎn)量相對穩(wěn)定而增收產(chǎn)量變異卻達(dá)32.11%，可理解為降雨量是影響產(chǎn)量的重要因素但并不是唯一因素，其他氣象條件太陽輻射、溫度等也會影響產(chǎn)量。

圖4 山東兗州站點(diǎn)各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系

不同站點(diǎn)各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系不同，指標(biāo)間的關(guān)系與站點(diǎn)條件(氣象、土壤質(zhì)地、物品種等)密切相關(guān)。將不同站點(diǎn)都作為黃淮海區(qū)域代表點(diǎn)，各指標(biāo)近10年的相關(guān)性分析如表5所示。黃淮海區(qū)域水平各指標(biāo)間呈良好的線性相關(guān)性。其中WP與各指標(biāo)均有強(qiáng)線性相關(guān)性，WUEg、WUEu與除WUEti之外的其余指標(biāo)有強(qiáng)的線性相關(guān)性，WUEi與各指標(biāo)均有強(qiáng)線性相關(guān)性，WUEti僅與WP和WUEi有強(qiáng)線性相關(guān)，所有的相關(guān)性均為正相關(guān)。盡管各站點(diǎn)單獨(dú)分析指標(biāo)間相關(guān)性差異大，但黃淮海區(qū)域整體而言，各指標(biāo)相關(guān)性良好。黃淮海地區(qū)在氣候條件、作物品種、及管理水平等因素空間分布規(guī)律有很大的相似性。WP、WUEg、WUEu年際變異系數(shù)降低至5%左右，遠(yuǎn)低于各站點(diǎn)單獨(dú)變異系數(shù)；WUEi和WUEti變異系數(shù)也較單獨(dú)降低，說明分析指標(biāo)在空間上呈相似聚集現(xiàn)象。WP與各指標(biāo)相關(guān)系數(shù)高，能很好代表區(qū)域水平水分利用效率。WUEg與WUEu相關(guān)性在區(qū)域與站點(diǎn)水平一致，仍呈良好的線性相關(guān)，在所有指標(biāo)間相關(guān)性最高達(dá)0.99。WUEi站點(diǎn)水平與其余指標(biāo)關(guān)系變動很大，或正或負(fù)或強(qiáng)或弱，但區(qū)域水平卻表現(xiàn)出很好的相關(guān)性，說明該研究區(qū)域灌溉水在總水量中占主導(dǎo)，WUEi實則接近總體水分利用效率，與WUEti相關(guān)性較總水分利用效率指標(biāo)低很多。WUEti區(qū)域水平仍不容易通過與其余指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系獲得，可見該指標(biāo)雖含義準(zhǔn)確，卻不方便使用。

表5 各指標(biāo)相相關(guān)系數(shù)

注：**表示0.05顯著水平。

3 結(jié) 語

本文利用CERES-Wheat模擬的方法，得到黃淮海地區(qū)4個典型站點(diǎn)近10年的冬小麥產(chǎn)量及不同形式耗水量數(shù)據(jù)，計算分析了5種不同形式水分利用效率評價指標(biāo)的差異性、時空變異性及區(qū)域評價適用性，得出不同水分利用效率指標(biāo)關(guān)注角度不同，站點(diǎn)水平時空評價結(jié)果差異大，不同指標(biāo)評價結(jié)果不能比較。WP、WUEu和WUEg對不同站點(diǎn)年均水分利用效率評價結(jié)果一致，隨緯度增加呈增大趨勢。WUEg與WUEu對站點(diǎn)間、年際間及區(qū)域水平評價結(jié)果均一致，因有效降雨量難以獲得準(zhǔn)確數(shù)值，推薦使用WUEg。WUEti和WUEi站點(diǎn)間評價結(jié)果相差大，降雨量大的情境差異更大。不同評價指標(biāo)站點(diǎn)間的變化率大，WP評價不同站點(diǎn)或不同年份間都較穩(wěn)定，WUEg與WUEu變化率較接近，而灌溉水利用效率評價的2個指標(biāo)變化率最大。WUEi和WUEti相關(guān)性不確定，WUEi在比較年份降雨量變化大時評估結(jié)果是錯誤的，同一地點(diǎn)年際間和不同地點(diǎn)間比較都不建議使用。但在干旱地區(qū)雨養(yǎng)產(chǎn)量接近0時，WUEti等同于WUEti，可以使用。不同站點(diǎn)近10年各指標(biāo)間的相關(guān)性分析表明不同站點(diǎn)間各指標(biāo)相關(guān)關(guān)系大不相同。灌溉水利用效率指標(biāo)與總水量利用效率評價指標(biāo)是兩個不同角度的評價指標(biāo)，站點(diǎn)水平不能相互代表。WUEti與其余指標(biāo)的關(guān)系不穩(wěn)定，難以計算也不方便使用。

黃淮海區(qū)域水平各指標(biāo)年際變異系數(shù)顯著降低，各指標(biāo)呈良好的線性相關(guān)性。其中WP與各指標(biāo)均有強(qiáng)的線性相關(guān)性， WUEi與各指標(biāo)也均有強(qiáng)線性相關(guān)性，均為正相關(guān)。區(qū)域水平若可取得準(zhǔn)確的ET數(shù)據(jù)，WP可很好的評估區(qū)域水分利用效率；若不能，則可使用WUEg用灌溉水量與降雨量綜合評估。WUEi在該研究區(qū)域灌溉水占主導(dǎo)的情況下，評價結(jié)果接近總水分利用效率，不表示真實水分利用效率。WUEti評價區(qū)域水平仍不方便使用。

[1] 崔遠(yuǎn)來,熊 佳. 灌溉水利用效率指標(biāo)研究進(jìn)展[J]. 水科學(xué)進(jìn)展,2009，20(4):590-598.

[2] 李睿冉, 劉 旭. 國內(nèi)外灌溉水利用系數(shù)研究進(jìn)展[J]. 節(jié)水灌溉, 2011，(11):56-58.

[3]QureshiME,GraftonRQ,KirbyM,etal.Understandingirrigationwateruseefficiencyatdifferentscalesforbetterpolicyreform:acasestudyoftheMurray-DarlingBasin[J].WaterPolicy, 2011,13(1): 1-10.

[4] 馮保清. 我國不同分區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)變化特征及其影響因素分析[J]. 節(jié)水灌溉, 2013，(6): 29-32.

[5] 謝先紅, 崔遠(yuǎn)來. 灌溉水利用效率隨尺度變化規(guī)律分布式模擬[J]. 水科學(xué)進(jìn)展, 2010，(5):681-689.

[6] 崔遠(yuǎn)來, 董 斌, 李遠(yuǎn)華,等. 農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水評價指標(biāo)與尺度問題[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2007，23(7):1-7.

[7] 操信春, 吳普特, 王玉寶, 等. 水分生產(chǎn)率指標(biāo)的時空差異及相關(guān)關(guān)系[J]. 水科學(xué)進(jìn)展, 2014,25(2):268-274.

[8]ZwartSJ,BastiaanssenWGM,deFraitureC,etal.Aglobalbenchmarkmapofwaterproductivityforrainfedandirrigatedwheat[J].AgricultureWaterManage, 2010,97(10):1 617-1 627.

[9]HafeezMM,BoumanBAM,VandeGiesenN,etal.Scaleeffectsonwateruseandwaterproductivityinarice-basedirrigationsystem(UPRIIS)inthePhilippines[J].AgricultureWaterManage, 2007,92:81-89.

[10] 王會肖, 劉昌明. 作物水分利用效率內(nèi)涵及研究進(jìn)展[J]. 水科學(xué)進(jìn)展, 2000,11(1):99-104.

[11] 胡廣錄, 趙文智. 綠洲灌區(qū)小麥水分生產(chǎn)率在不同尺度上的變化[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2009,25(2):24-30.

[12]LiH,ZhengL,LeiY,etal.EstimationofwaterconsumptionandcropwaterproductivityofwinterwheatinNorthChinaPlainusingremotesensingtechnology[J].AgricultureWaterManage, 2008,95(11):1 271-1 278.

[13] 李遠(yuǎn)華, 趙金河, 張思菊, 等. 水分生產(chǎn)率計算方法及其應(yīng)用[J]. 中國水利, 2001，(8):65-66.

[14] 閆娜娜, 吳炳方, 杜 鑫. 農(nóng)田水分生產(chǎn)率估算方法及應(yīng)用[J]. 遙感學(xué)報, 2011, 15(2):298-312.

[15] 王立祥, 廖允成. 中國糧食問題:中國糧食生產(chǎn)能力提升及戰(zhàn)略儲備[M]. 銀川: 陽光出版社, 2012.

[16]ElSharifH,WangJ,GeorgakakosAP.ModelingregionalcropyieldandIrrigationdemandusingSMAPtypeofsoilmoisturedata[J].JournalofHydrometeorology, 2015,16(2):904-916.

[17]VashishtBB,NigonT,MullaDJ,etal.Adaptationofwaterandnitrogenmanagementtofutureclimatesforsustainingpotatoyieldinminnesota:fieldandsimulationstudy[J].AgricultureWaterManage, 2015,152:198-206.

[18]HeYong,HouLingling,WangHong,etal.Amodellingapproachtoevaluatethelong-termeffectofsoiltextureonspringwheatproductivityunderarain-fedcondition[J].ScientificReports, 2014,(4):1-10.

[19]GouacheD,BouchonA,JouanneauE,etal.Agrometeorologicalanalysisandpredictionofwheatyieldatthedepartmentallevelinfrance[J].AgricultureForestMeteorol, 2015,209:1-10.

[20]KadiyalaMDM,NedumaranS,SinghP,etal..AnintegratedcropmodelandGISdecisionsupportsystemforassistingagronomicdecisionmakingunderclimatechange[J].ScienceoftheTotalEnvironment, 2015,521:123-134.

[21] 曹 陽, 楊 婕, 熊 偉,等. 1962-2010年潛在干旱對中國冬小麥產(chǎn)量影響的模擬分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2014,30(7):128-139.

[22] 熊 偉, 居 輝, 許吟隆,等. 氣候變化下我國小麥產(chǎn)量變化區(qū)域模擬研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2006,14(2):164-167.

[23]HuYanan,LiuYingjie,TangHuajun,etal.Contributionofdroughttopotentialcropyieldreductioninawheat-maizerotationregionintheNorthChinaPlain[J].JournalofIntegrativeAgriculture, 2014,13(7):1 509-1 519.

[24] 熊 偉.CERES-Wheat模型在我國小麥區(qū)的應(yīng)用效果及誤差來源[J]. 應(yīng)用氣象學(xué)報, 2009,20(1):88-94.

[25] 徐建文, 梅旭榮, 居 輝,等. 黃淮海地區(qū)冬小麥關(guān)鍵生育期不同灌溉水平對產(chǎn)量影響的模擬[J]. 作物學(xué)報, 2014，(8):1 485-1 492.

[26]StewartBA,HowellTA.Encyclopediaofwaterscience[M].NewYork:MarcelDekker, 2003.

[27] 徐鳳琴. 有效降水量淺析[J] 氣象水文海洋儀器, 2009, 26(1): 96-100.