Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 2003-2017年非洲干旱时空变化及其对农业的影响研究 | |
| Nusseiba NourEldeen Abdalla Esmaeel | |
| 出版年 | 2020 |
| 学位类型 | 博士 |
| 学位授予单位 | 中国农业科学院 |
| 中文摘要 | 在过去的一个世纪中,非洲大陆许多地方发生了严重的自然灾害事件,特别是干旱产生的危害最大。干旱和土地退化是威胁非洲大陆粮食和畜牧可持续生产的主要因素,同时也严重影响当地人民的生活,特别是主要依靠雨水养育地区的农业活动为生的农村居民。非洲北部的撒哈拉沙漠到南部以热带稀疏草原和森林雨区为中心的地区,因缺水和夏季高温导致土地退化和频繁的干旱。该地区受到气候变化和环境退化的影响,从而影响了该地区的农业生产。我们发现非洲的萨赫勒地区周边国家在过去几十年中受影响最大,因此,我们的研究重点是萨赫勒地区国家,分析干旱对主要农作物生产的影响,具体如下:首先,我们调查了非洲土地表面温度(LST)的时空变化,以确定温度对农业生产的影响。尽管热红外遥感技术可以快速获取表面温度信息,但是它受到云和降雨的影响很大。为了获得有关非洲LST时空变化的完整且连续的数据集,本研究通过利用地面站点数据和建立数据重构模型对中分辨率成像光谱仪(MODIS)LST时间序列数据非洲大陆LST数据集(2003-2017)进行了重构。在此基础上,对非洲大陆地表温度进行了时空变化分析,分析结果表明:2003-2017年LST的年平均变化很小,非洲的变暖趋势明显不均;从地理上讲,“北方和西方的变暖比南方和东方的变暖更为明显”;最明显的变暖发生在南非的赤道地区附近(斜率>0.05,R>0.61,P0.08,R>0.89,P0.09,R>0.9,P<-0.06,R=0.75,P=0.05*)和周期性波动;SM的最大下降出现在热带稀疏草原带(斜率>0.08,>0.001***)和南非地区(斜率>0.08,R>0.89),特别是纳米比亚的下降趋势显著;北部和西部干旱地区的萨赫勒地带呈下降趋势,而苏丹和尼日利亚则出现迅速而显着的下降趋势;从夏季到冬季,尼日利亚,布基纳法索和马拉维出现了显着的快速下降趋势(斜率<-0.07,R<-0.78,P=0.05*),而SM的下降幅度最大的是冬季;大约60.63%的研究区域显示SM与陆面温度(LST)之间高度相关,而58%的区域显示SM与降水之间显著相关。研究结果有助于了解非洲的水文和大气循环,干旱条件和灌溉管理。最后,由于降雨少,温度高和SM降低,萨赫勒地区经常干旱。萨赫勒地区被认为是世界上最干旱的地区之一,为了评估潜在干旱影响的时空脆弱性,我们使用标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、植被进行病情指数(VCI)以及社会经济指标和遥感数据和地面站数据评估了萨赫勒地区1985年至2015年的干旱状况。通过分析干旱指数与三种主要农作物(高粱,粟和玉米)之间的关系评估其影响。分析结果表明:温度从1985年到2015年升高了0.78°C,这对高粱,玉米和小米的作物产量产生了显着影响,统计学显著性为P>0.05;在1994年至2005年的十年间温度升高了0.57°C,这导致了阿尔及利亚、苏丹、乍得、尼日利亚和毛里塔尼亚的极端干旱。干旱对作物产量产生了重要影响,尤其是作物的产量与SPI和SPEI-3时间尺度上有着极大的显著性。其中小米与SPI-3的显著性为0.71,与SPEI-3的显著性为0.75;高粱与SPI-3的显著性为0.61,与SPEI-3的显著性为0.72;玉米与SPI-3的显著性为0.81,与SPEI-3的显著性为0.65。在生长季节,VCI异常与高粱/玉米面积的相关性很强,分别为42%和30%。在布基纳法索(r=-0.676,P<0.005)。这些结果分析表明,上述指标对评估萨赫勒地区农业干旱方面具有重要作用,可用于确定最容易受到干旱影响的地区。 |
| 中文关键词 | 非洲 ; 地表温度 ; 土壤湿度 ; 脆弱性 ; 降尺度 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S423 |
| 来源机构 | 中国农业科学院 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/338016 |
| 作者单位 | 中国农业科学院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | Nusseiba NourEldeen Abdalla Esmaeel. 2003-2017年非洲干旱时空变化及其对农业的影响研究[D]. 中国农业科学院,2020. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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