近年来,我国干旱发生的频率和强度呈明显上升态势,加上我国大部分粮食主产省处于干旱频发的地区,农业干旱已成为制约我国农业生产的主要因素之一。农业干旱是指在农作物生长发育过程中因降水不足、土壤含水量过低和作物得不到适时适量的灌溉,致使供水不能满足农作物的正常需水而造成农作物减产。农业干旱受水文条件、气象条件、农作物布局、作物品种及生长状况、耕作制度及耕作水平等因素影响,成灾机理较为复杂、影响因素多、涉及范围广、灾害后果严重。因此,构建合理的农业干旱评价指标体系,对于准确评估干旱状况,摸清干旱演变规律,开展农业抗旱及预警预报工作具有重要意义。在此背景下,本文以河南省为研究区域,系统分析了河南省农业干旱时空演变特征,探讨了农业干旱的驱动机制,并提出了农业抗旱措施。论文主要研究内容及成果概述如下:(1)利用1954~2013年河南省逐年降水数据,采用降水Z指数,对农业干旱近60年的时空演变特征进行了分析。研究发现:1954~2013年河南省降水量变化总体呈缓慢减小趋势;多年平均降水量为772.6 mm;信阳多年平均降水量最大(1090.5 mm)、濮阳最小(565.2 mm);降水Z指数逐年有减小趋势,干旱强度有增大趋势;近60年全省有15年发生了干旱,干旱频率25%;由于降水年际分布不均,90年代干旱频率较高;2000~2013年干旱频率有所降低,干旱强度有所增强;全省各市地干旱频率基本在25%~37%之间。(2)利用农业干旱面积数据,基于区域农业旱情指数,对1990~2013年河南省农业旱情状况及演变特征作具体分析,并结合降水Z指数评价结果,综合分析干旱特征。研究发现:1990~2013年河南省农业干旱面积总体变化趋于平稳;1999和2011年农业干旱面积相对较大(4927.24万亩、4839.04万亩);1990、2005和2010年农业干旱面积相对较小,分别为1571.14万亩、1792.75万亩、1773.54万亩;年内轻度干旱面积比重呈现明显上升趋势;Ia指数年际变化逐年有减小趋势(倾向率为-0.12/10a),说明干旱程度逐年有减轻趋势;1991、1992、1994、1997、1999、2000、2001、2011年干旱程度较重(中度等级);1992、1995、1997、1999、2001、2012、2013年由于降水严重偏少,干旱程度较重;在没有发生年尺度干旱的情况下,受到降水年内分布不均等其他因素的影响,1990、1991、1993、1996、1998、2000、2002~2010年发生了轻度等级农业旱情。(3)全省大部分地区均受到农业干旱影响,干旱程度及作物受灾面积存在差异。受到降水时空分布不均,地区农业抗旱保障能力不同的影响,豫北、豫西、豫东及豫中大部分地区干旱程度相比豫南部分地区严重。(4)在气象因素对农业干旱影响方面,降水变化对农业干旱的影响较明显。当降水量增大(减小)100 mm时,区域农业旱情指数约减小(增大)0.06;当年末水库蓄水容量增大(减小)10亿m3时,区域农业旱情指数约减小(增大)0.113。(5)受到气候变化及人类活动的影响,河南省降水年际、年内及空间分布不均,作物生长期气温普遍较高,水资源量空间分布不均衡,全省各地市水利基础设施建设存在一定的局限性和发展的差异性,共同造成了河南省农业干旱易发,且旱情空间差异分布的特点。根据河南省农业干旱特点,研究提出了加快现有蓄水工程的除险加固和改造进程、加快现有供水工程的更新改造等8项农业抗旱措施。