北方糧食生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化技術(shù)的模擬研究.pdf

1、在以變暖為主要特征的全球氣候變化背景下,觀(guān)測(cè)到的中國(guó)的氣候變化已比較顯著,無(wú)論是氣候平均態(tài)的變化還是極端氣候事件的變化,都對(duì)糧食生產(chǎn)產(chǎn)生了重大影響,如何適應(yīng)氣候變化成為當(dāng)前氣候變化領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)話(huà)題。玉米和小麥?zhǔn)俏覈?guó)北方的主要糧食作物,兩種糧食作物的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)對(duì)保障國(guó)家糧食安全至關(guān)重要。研究和評(píng)估氣候變化下北方糧食生產(chǎn)的適應(yīng)技術(shù)及其作用,制定切實(shí)有效的適應(yīng)對(duì)策,具有科學(xué)上的理論探索意義和實(shí)踐上的應(yīng)用價(jià)值。
　　 本研究以中國(guó)北方

2、主要糧食作物小麥和玉米為研究對(duì)象,采用區(qū)域氣候模式系統(tǒng)PRECIS(Providing Regional Climates for Impacts Studies)產(chǎn)生的氣候情景,包括SRES A2和B2情景下1961-1990年氣候基準(zhǔn)時(shí)段(BASELINE)、2011-2040年(2020s時(shí)段)、2041-2070年(2050s時(shí)段)、2071-2100年(2080s時(shí)段),和DSSAT模型中的核心模塊CERES鏈接,進(jìn)行改變播期

3、、品種引進(jìn)與改良、改變灌溉條件等適應(yīng)技術(shù)和措施效果的模擬,定量分析氣候變化對(duì)糧食作物產(chǎn)量及產(chǎn)量波動(dòng)性的影響,評(píng)估采用適應(yīng)技術(shù)和措施后的效果,為提高農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的能力以及進(jìn)行農(nóng)業(yè)適應(yīng)決策提供參考依據(jù)。
　　 本文主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)通過(guò)CERES模型在中國(guó)北方典型研究站點(diǎn)的模擬,檢驗(yàn)作物模型的模擬能力。模擬結(jié)果表明,模擬的開(kāi)花期、成熟期、產(chǎn)量和生育期與實(shí)測(cè)值具有較好的相關(guān)性,各站點(diǎn)的模型模擬輸出與觀(guān)測(cè)值之間

4、的一致性比較好,誤差在比較合理范圍之內(nèi)。說(shuō)明該模型對(duì)中國(guó)北方玉米和小麥生產(chǎn)的模擬適用性較好,可以用來(lái)研究中國(guó)北方未來(lái)氣候變化下的玉米和小麥生產(chǎn)；
　　 (2)對(duì)未來(lái)兩種情景下中國(guó)區(qū)域2080s時(shí)段溫度和降水相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)段的變化作了分析,此外,利用PRECIS對(duì)敦化、臨沂等多個(gè)站點(diǎn)具體分析了未來(lái)SRES A2和B2情景下的逐日天氣數(shù)據(jù)中的日最高溫度、日最低溫度和日平均降水的變化。結(jié)果表明,未來(lái)兩個(gè)情景下溫度和降水變化的區(qū)域差異性比

5、較大。在A2和B2排放情景下,各研究站點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)時(shí)段的升溫幅度較大,并且A2情景中升溫幅度比B2情景大溫度增加明顯,且隨著時(shí)間推移增溫越明顯。而日最低溫度的增幅幅度高于日最高溫度,降水的波動(dòng)性較大,且在作物生長(zhǎng)期內(nèi)的分布不均勻；
　　 (3)氣候變化對(duì)不同區(qū)域的不同作物影響不同；在未來(lái)不同情景下,不同時(shí)段的影響也不一樣。從模擬試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看,在目前的耕作水平和技術(shù)背景下,無(wú)論未來(lái)氣候變化對(duì)小麥和玉米生產(chǎn)影響如何,未來(lái)兩種作物產(chǎn)

6、量的波動(dòng)性都是變化的,產(chǎn)量波動(dòng)的變化會(huì)導(dǎo)致糧食生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加；
　　 (4)通過(guò)采取一定的適應(yīng)技術(shù)或措施,如本研究主要考慮的農(nóng)藝措施,會(huì)降低氣候變化對(duì)小麥和玉米生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響,增加有利影響。相對(duì)于糧食產(chǎn)量平均態(tài)的變化,糧食產(chǎn)量的波動(dòng)性更值得關(guān)注。尤其是采取綜合的適應(yīng)技術(shù)或措施的情況下,糧食產(chǎn)量的波動(dòng)性將會(huì)降低,這將有利于區(qū)域糧食生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)；
　　 (5)作物模型通過(guò)調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)或者模塊,可以用來(lái)進(jìn)行適應(yīng)技術(shù)