未來旱災(zāi)情景下世界水稻產(chǎn)量模擬研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖可能導(dǎo)致的極端干旱事件的頻次、強度的增加，將給全球各個國家的水資源安全、糧食安全等帶來新的挑戰(zhàn)。未來的人口增加導(dǎo)致的糧食增產(chǎn)壓力，需要中低緯度地區(qū)諸如非洲和亞洲亞熱帶地區(qū)作出貢獻，而全球氣候變暖對不同區(qū)域帶來不同的影響。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候變化關(guān)系密切，任何程度的氣候變化都會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其相關(guān)過程帶來潛在的或顯著的影響。干旱事件增加帶來的問題可能在短期內(nèi)不會表現(xiàn)出來，但經(jīng)過長期累積的過程，可能引起突變性影響。水稻是世界主要

2、糧食作物之一。研究氣候變化下水稻在不同情景下的產(chǎn)量，對于主動適應(yīng)氣候變化，有針對性的制定科學(xué)措施和對策，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
　　本文研究的核心科學(xué)問題是未來情景下世界水稻產(chǎn)量模擬，構(gòu)建全球通用的水稻產(chǎn)量模擬模型，是全球變化背景下農(nóng)業(yè)旱災(zāi)格局研究中的一項基礎(chǔ)工作。本文首先從作物生長模型入手，在論述作物模型領(lǐng)域國內(nèi)外研究進展的基礎(chǔ)上，闡述該項研究在農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險中的地位。其中，重點綜述了作物產(chǎn)量模擬的進展，并在此基礎(chǔ)上選取

3、了適用于論文研究的作物模型與技術(shù)路線，提出基于未來情景下的全球水稻產(chǎn)量模擬方法。本文的主要工作如下:
　　1.進行全球水稻種植分區(qū)。本文把世界水稻作為研究對象，以世界水稻種植區(qū)為研究區(qū)，得到世界水稻的分布圖，構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，結(jié)合承災(zāi)體與孕災(zāi)環(huán)境特點，構(gòu)建了世界水稻的種植分區(qū)。其中，主要采取了“分區(qū)—參數(shù)優(yōu)化—驗證”的思想，對全球水稻種植區(qū)域進行自然分區(qū)。全球水稻種植分區(qū)是全球水稻產(chǎn)量模擬的基礎(chǔ)。
　　2。構(gòu)建了模擬全球水

4、稻產(chǎn)量的EPIC-R模型。本文通過構(gòu)建EPIC-R模型模擬全球水稻產(chǎn)量，較為準(zhǔn)確地模擬未來全球水稻產(chǎn)量格局。通過全球產(chǎn)量模擬模塊得到全球未來30年的水稻產(chǎn)量，并結(jié)合實例數(shù)據(jù)進行了檢驗、驗證;在此基礎(chǔ)上，獲得全球水稻種植分區(qū)的本地化參數(shù)庫，從而模擬了世界水稻種植區(qū)的產(chǎn)量。水稻種植區(qū)產(chǎn)量分區(qū)模擬是未來情景下世界水稻產(chǎn)量模擬的基礎(chǔ)。
　　3.基于IPCC5情景模擬未來全球水稻產(chǎn)量。本文對全球尺度的水稻產(chǎn)量模擬進行了研究。本文提出定量模擬