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气候变化影响大气环流,导致气象灾害频繁发生,强度增加。气候变化将通过各种途径直接影响到我国粮食生产资源因素时空变化,导致粮食生产受到影响,进而影响到我家粮食安全、农村经济发展和农民收入。我国旱灾频繁,干旱区域大,近年更有多次极端干旱事件,研究干旱与粮食产量关系,为建立粮食生产干旱减灾策略提供依据。本文是国家重点基础研究发展计划(973计划)课题(2010CB951503)“气候变化介导的农业灾变时空演化规律研究”子课题“气候变化对粮食主产区旱灾发生及对粮食生产系统的影响研究”重要组成部分。本文以课题为依托,以小麦主产区为研究区域,利用近30年MODIS和AVHRR长时间序列遥感影像数据和各省小麦产量数据,提出一整套技术方法,分析小麦生长期农业干旱特点及变化趋势,以及农业干旱对小麦产量影响。论文的主要研究内容和结果如下:(1)农业干旱监测遥感指数的适应性分析及指数改进。首先分析植被状态指数(VCI)、温度状态指数(TCI)两种遥感指数在整个研究区和各省的适应性,然后根据适应性分析结果改进干旱指数得到植被健康指数(VHI),最后利用VHI创建2001-2010年小麦主产区干旱分布数据集。分析结果表明:VCI与TCI适应性有一定互补关系,改进的干旱指数VHI综合VCI和TCI的优势,使遥感干旱监测适应性更好,结果更贴近干旱实际。(2)农业干旱与小麦产量特征分析。一方面依据农业干旱分级原则对干旱数据集分级处理,使用分级结果,分析干旱的易发时间和变化趋势;另一方面提取小麦气候产量(自然气象因素影响下的产量),分析其变化趋势。结果表明:北方冬小麦区各省干旱趋势变化基本一致,秋旱成上升趋势,冬旱成持平趋势,春旱成下降趋势;南方冬小麦区各省干旱趋势变化也基本一致,秋旱成下降趋势,冬旱成上升趋势,春旱成下降趋势。北方和南方冬小麦区各省小麦气候产量基本成上升趋势。(3)农业干旱对小麦产量影响分析。首先忽略干旱时间、干旱等级的影响,从整体上分析干旱与产量相关性,然后进一步分析不同季节和不同等级干旱对小麦产量影响。结果表明:北方区干旱对小麦产量的影响大于南方区。北方地区春早影响大,南方地区春旱和秋旱影响大;北方地区重旱、中旱对产量影响较大,轻旱影响较小,南方地区重旱对产量影响大,中旱影响较小,轻旱则无显著影响;不同季节、不同等级干旱显著影响小麦产量时,北方的干旱面积百分比低于南方,说明受旱时,北方区小麦相比南方区容易减产。