干旱已成为区域生态系统最主要的威胁之一,通常表现为长期少雨或无雨状态,对植物产生水分胁迫,造成诸如农业生产力丧失、水源及泉水损失、新物种及害虫入侵等危害。尼泊尔作为传统农业国家,全国人口中超过75%从事农业活动,其国内生产总值中农业收入占比高达35%,农业收入在改善农村生计和福利方面发挥着重大作用。然而,近几十年来受极端气候的影响,该国农业生产活动一直遭受着巨大损失。因此,在尼泊尔地区开展干旱及其对该区主要农作物的影响研究具有极其重要的现实意义,且对该区相关研究较为鲜见。本文主要目的在于对尼泊尔地区的干旱、干旱影响因素及其对农业的影响进行综合性性研究,以期能够为农业部门在应对干旱灾害时提供决策支持。本文以尼泊尔柯西河流域为研究对象,并将其按地形划分为三个区域,即从北到南的山地地形区、丘陵和平原区（通常称为"特莱"）。本文从该流域27个地区中选取了拥有气象站数据最完整、收集时间最早的16个地区,收集这些地区1987-2016年30年的气候和作物产量数据,对研究区干旱特征及其对农作物的影响进行综合研究,并开展了流域部分地区的农户访问和重点小组讨论,用以验证实地调查结果。这有助于利益攸关方、决策者和地方政府了解当地旱情及其对主要作物产量的影响,为后期制定减缓、适应措施提供帮助。（1）本章分析了流域影响干旱的气候因素的空间趋势。通过对1987-2016年期间降水量、平均气温和气温日较差的年季趋势研究结果表明:1987-2016年30年间,柯西河流域内整体气温显著上升,降水量呈减少的趋势。该区年平均降雨量、平均气温和气温日较差分别为-13.16 mm/年、0.03℃和0.02℃。而从作物的生长季节来看,除小麦外玉米、水稻的适宜气候参数平均值及趋势也与之相似。在小麦生长季节,降水量仅以每年0.24 mm的速度在下降,而玉米、水稻和小麦在生长季节的最大降水量下降幅度分别达15.09 mm、19.1 mm和3.73mm,观察到的平均气温分别上升了0.08℃、0.08℃和0.10℃,气温日较差也分别上升0.11℃、0.09℃和0.10℃。这些气候因素的趋势表明,该区域的气象、农业和水文干旱将较为盛行。生长季节气温总体上升趋势,特别是玉米和水稻生长季节降水量下降趋势较为敏感,对未来作物产量产生负面影响。因此,应通过宣传和短期、中期和长期实施计划,在地方采用现代农业技术,尽量减少潜在的负面影响（第4章）。（2）根据尼泊尔柯西河流域的气候因素、干旱趋势和空间分析及其在尼泊尔柯西河流域的特点,利用标准化的降水蒸发指数（Standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI）和Mann-Kendall检验方法对1987-2017年间的干旱年季变化趋势进行了研究。从空间上看,处于柯西河流域的丘陵地的干旱在年季尺度上呈大幅增加的趋势,由以夏季和冬季增加最快;山地地形区冬季干旱也呈现明显增加趋势。干旱特征分析表明,流域在2000年后观察到了干旱事件的最大持续时间、强度和严重程度,与此同时整个流域每十年时间尺度上也观察到干旱的特征。研究将1987-2017年划分为1987-1996、1997-2006年和2007-2017年三个阶段,对其干旱特征进一步分析发现1997-2006年阶段干旱频率增加了20%,2007-2017年阶段增加了13%,1987-1996年阶段也增加了13%,与1987-1996年一样,过去21年（1996-2017年）发生的干旱事件从6起增至8起。2007-2017年期间平均干旱持续时间增加了4个月,1987-1996年增加了5个月,1996-2006年增加了5个月。与1987年至1996年相比,2007-2017年的最大干旱期增加了6个月,与1996年至2006年相比增加了9个月。从空间上讲,平原地区是干旱频率和强度最高的地区,而山地地形区的干旱持续时间最长。在8月和夏季期间,山地地形区的干旱空间程度分别以每十年7.6%和7.2%呈显著上升趋势。调查结果阐明了干旱及其对当地的影响（第5章）。（3）本章对受旱作物减产情况进行了定量评估。研究分析了1987-2016年期间尼泊尔柯西河流域山地地形区、丘陵地和平原地区作物减产的空间格局。使用拉格朗日插值方法估算预期作物的产量,以获得主要作物损失量。研究结果显示,2000年以后,平均作物产量损失频繁出现,在平原、丘陵和山地地形区对应发现玉米、水稻和小麦产量损失最大,分别损失1977 kg/hm~2、979 kg/hm~2、853 kg/hm~2。平原地区水稻和小麦平均损失率最高,分别达12.51 kg/hm~2和16.21kg/hm~2,玉米产量损失率最高为19.16 kg/hm~2。序贯Mann-Kendall检验的分析表明,研究区的作物产量突变大部分发生在2000年之后。2009年,山地地形区小麦产量损失发生突然变化,2013年后呈显著上升趋势。同样,在丘陵地区1995年以后观察到玉米和小麦在1990-1999年产量损失呈显著增加的趋势,而稻米产量在2002年以后呈显著下降的趋势。对玉米、水稻和小麦周期变化的小波分析也显示,1987-2016年期间,这些地区在2000年之后的主要产量损失。作物减产第一、二个关键期的特点呈现变化期,预计2016年后作物减产将短时间内进入高产损失或低产损失期。这项研究的结果为评估流域一级作物产量损失提供了详细的干预措施（第6章）。（4）本章使用相关分析和线性估计方法分析了1987-2016年间干旱对玉米、水稻和小麦作物产量的影响,并利用标准化降水蒸发指数SPEI评价流域三个地形区干旱的空间特征。结果表明,1990年代特别是1992年和1994年、2000年以后作物生长季节对干旱十分敏感,1987-2016年季节性干旱频率也有所增加。丘陵区在不同干旱时期作物生长季节的干旱趋势比山地地形区和平原区更为明显。随着各地形区干旱趋势的加剧,玉米产量更加脆弱。根据预期和实际产量估计的作物产量变化表明,这些地区的作物产量损失巨大。其中平原地玉米、丘陵地水稻和山地地形区小麦的平均产量损失最高,分别损失了660 kg/hm~2、345 kg/hm~2和308 kg/hm~2。标准化潜在蒸发指数SPEI与作物产量变化之间的相关性表明,玉米在特莱平原和山地地形区的早期对干旱很敏感,而在山地地形区的后期阶段,其对同类作物也产生了影响。稻米产量在山地地形区和平原地从晚期植物阶段到整个生长阶段对干旱很敏感。对小麦产量的分析表明,各地形区正相关关系微弱。这项研究的结果有助于了解近几十年来的干旱状况和对作物产量的影响,并有助于利益相关者规划农业部门的干旱应急和缓解计划（第7章）。因此,本研究对干旱及其对农作物的影响提供了全面的了解。结果可为地方政府、规划者和项目实施者了解干旱,并制定适当的缓解战略提供指导,以应对干旱的影响。它还在评估流域一级作物产量损失方面提供了详细的干预措施,并可为农业部门制定作物产量损失缓解计划提供一条重要途径,以实现自力更生、可持续的农业生产力。第八章根据研究成果提供总结、结论和建议,并提出今后进一步研究。