氣候變化對寧夏中部干旱帶玉米生產(chǎn)影響的模擬研究.pdf

1、IPCC第五次評估報告指出:1880年到2012年，全球海陸表面平均溫度呈線性上升趨勢，升高了0.85℃;在全球變暖背景下，近100a中國地表平均氣溫以0.5～0.8℃的增幅明顯升高。氣候變化將對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的影響，尤其是生態(tài)環(huán)境脆弱的我國西北地區(qū)。玉米是寧夏的三大糧食作物之一，是播種面積和單產(chǎn)增長速度最快的作物，總產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)的46％，位居糧食作物之首。本文對寧夏中部干旱帶未來氣候變化對玉米的影響進行模擬分析，并利用作物模型探討

2、有效的適應(yīng)性對策以減輕氣候變化帶來的負面影響。
　　本文運用DSSAT4.5系統(tǒng)中的CERES-Maize模型，結(jié)合寧夏地區(qū)歷史氣象資料、田間觀測資料、土壤數(shù)據(jù)、及歷史產(chǎn)量資料等，調(diào)試得到符合寧夏中部干旱帶玉米生長實際的玉米生長模型參數(shù);利用區(qū)域氣候模式系統(tǒng)PRECIS的SRES系列模式中輸出的A2、B2氣候情景數(shù)據(jù)，模擬評估未來氣候?qū)幭闹胁扛珊祹в衩咨L的影響，主要結(jié)論如下:
　　1、作物模式的驗證:利用CERES-Ma

3、ize模型結(jié)合寧夏永寧的田間觀測數(shù)據(jù)，對模型進行時間序列的驗證，模擬產(chǎn)量及生育期、開花期天數(shù)與實際數(shù)據(jù)誤差均在可接受的范圍內(nèi)，說明模型在時間上具有較好的模擬能力。利用寧夏中衛(wèi)的田間觀測數(shù)據(jù)及同心的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，對模型進行空間上的驗證。模擬產(chǎn)量與實際產(chǎn)量擬合較好，說明CERES-Maize模型在空間上也具有較好的模擬能力。
　　2、氣候模式的驗證:選取同心、鹽池和海原3個站點1985～1990年的氣象數(shù)據(jù)對區(qū)域氣候模式輸出結(jié)果的精度進行

4、驗證。結(jié)果表明PRECIS模式對氣溫尤其是低溫模擬性能較好。對降水的季節(jié)性模擬較好。對太陽輻射模擬的季節(jié)性變化趨勢與實測值一致，但模擬值總體偏低，在應(yīng)用時需進行適當(dāng)訂正即可。說明該模式具有較好的模擬能力。
　　3、氣象條件對中部干旱帶玉米生長的影響:1988～2013年中部干旱帶玉米氣象產(chǎn)量呈波動持平狀態(tài);全生育期內(nèi)平均氣溫以0.36℃/10a的速率波動上升，趨勢顯著。降水量以0.624mm/a的速率波動下降，日照時數(shù)以0.965

5、h/a速率波動減少，但趨勢均不明顯。開花吐絲-成熟階段最高氣溫對玉米產(chǎn)量起顯著負影響，而該生育階段降水量對產(chǎn)量起顯著正影響。開花吐絲-成熟階段最高氣溫每升高1℃，中部干旱帶玉米氣象單產(chǎn)將減少376.935kg/hm2;中部干旱帶降水量每增加1mm，玉米氣象單產(chǎn)將增加8.310 kg/hm2。
　　4、未來氣候變化對玉米生長發(fā)育的影響:在不考慮CO2肥效作用下，未來氣候變化對玉米生長發(fā)育產(chǎn)生負影響。隨著氣候變化，生育期與開花期均縮短

6、，產(chǎn)量減少。由于西南部地區(qū)海拔較高，氣溫偏低，所以在氣候變化的開始階段，玉米生育期表現(xiàn)為延長，產(chǎn)量增加;但隨著氣溫持續(xù)升高，整個中部干旱帶玉米呈減產(chǎn)趨勢。從空間上，產(chǎn)量變化幅度由中部向兩邊減緩。由于B2情景氣溫低于A2情景且降水量較A2情景多，所以玉米減產(chǎn)率B2小于A2情景。考慮CO2肥效作用下，生育期與不考慮CO2肥效作用下的幾乎不變，但減產(chǎn)情況有所緩解。說明CO2濃度增加在一定程度上能夠彌補或緩解氣候變化帶來的負面影響。