气候变化对广西甘蔗生产潜力影响的模拟研究
发布时间：2022-11-05 11:17
广西是我国最大的甘蔗产区,其产量增减和品质优劣严重影响着国民生计。大量研究表明,气候变化在未来将继续存在,并将对甘蔗生产产生重大影响。因此,明确广西气候变化规律,研究其对广西甘蔗生产的影响具有重要的科学意义。本文选用广西多个试验站点的田间试验观测数据和试验站气象资料、甘蔗作物参数和土壤参数,对甘蔗生长模型APSIM-sugarcane进行参数本地化调整和验证,将其与全球气候模型（GCM）相结合,模拟未来气候变化条件下广西甘蔗生长发育,分析甘蔗地上部干重、蔗茎产量和蔗糖产量在未来三个研究阶段（2030s:2021-2040年、2060s:2051-2070年和2090s:2081-2100年）相对于基准年（1961-2010年）的变化趋势。此外,分析广西未来三个研究阶段（2030s:2021-2040年、2060s:2051-2070年和2090s:2081-2100年）的阶段的温度、降雨和辐射等相对基准年（1961-2010年）的变化特征,进一步探讨甘蔗产量变化与气候变化的相关关系,明确温度、降雨和辐射等气候要素对甘蔗生产的影响。主要结论如下:（1）APSIM-sugarcane模型的...
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 气候变化对甘蔗生产的影响
1.2.2 作物生长模型的发展
1.2.3 作物模型在气候变化领域的应用
1.2.4 温室气体排放情景和全球气候模型研究进展
1.3 研究目标、研究内容和技术路线
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
2 APSIM模型在广西甘蔗种植区的本地化研究
2.1 研究区概况
2.2 材料和方法
2.2.1 田间试验设计
2.2.2 数据来源与分析方法
2.2.3 检验模型有效性的方法和指标
2.3 作物模型的简介及参数初始化
2.3.1 APSIM模型的框架结构
2.3.2 APSIM-sugarcane的介绍
2.3.3 作物模型参数初始化及设置
2.4 APSIM-SUGARCANE模型的本地化的参数调试和验证结果
2.4.1 甘蔗品种参数调试
2.4.2 APSIM模型模拟广西甘蔗发育期的有效性验证
2.4.3 APSIM模型模拟广西甘蔗生产力的有效性验证
2.5 本章小结
3 广西气候时空变化特征
3.1 材料和方法
3.1.1 数据来源
3.1.2 GCM气候数据评价方法
3.1.3 气候差异性研究方法
3.1.4 气候变化研究方法
3.1.5 数据处理方法
3.2 气候数据评价及其差异性分析
3.2.1 GCM气候数据评价结果
3.2.2 GCMs模拟的气候数据差异性分析结果
3.3 未来气候变化结果分析
3.3.1 温度变化结果分析
3.3.2 降雨变化结果分析
3.3.3 辐射变化结果分析
3.4 广西气候时空变化及相关性研究
3.4.1 日均温时空变化研究
3.4.2 年均降雨时空变化研究
3.4.3 年均辐射总量时空变异研究
3.5 本章小结
4 广西甘蔗产量变化的时空分布规律及其与气候变化的相关性研究
4.1 材料和方法
4.1.1 不同模拟情景设置
4.1.2 产量差异分析方法
4.1.3 产量变化分析方法
4.1.4 甘蔗产量变化对气候变化的响应
4.1.5 数据处理方法
4.2 产量差异性及其影响研究结果
4.2.1 产量差异结果分析
4.2.2 气候差异对产量差异的影响
4.3 甘蔗产量变化对气候变化的响应
4.3.1 气候变化背景下甘蔗地上部生物量变化特征
4.3.2 气候变化背景下蔗茎产量变化特征
4.3.3 气候变化背景下蔗糖产量变化特征
4.4 温度、降雨和辐射变化对产量变化的协同影响
4.5 广西甘蔗产量变化的时空分布特征
4.5.1 地上部干重的时空变化分析
4.5.2 蔗茎产量时空变化分析
4.5.3 蔗糖产量时空变化分析
4.6 本章小结
5 基于APSIM模型的灌溉产量差变化分析
5.1 材料和方法
5.1.1 不同情景灌溉产量模拟设置
5.1.2 灌溉产量差变化计算方法
5.1.3 数据处理方法
5.2 不同情景下模拟的灌溉产量差变化分析
5.2.1 地上部干重灌溉产量差
5.2.2 蔗茎产量产量差变化
5.2.3 蔗糖产量差变化
5.3 本章小结
6 结论和讨论
6.1 主要结论
6.2 研究特色和创新
6.3 研究中的不足和展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间参与科研和论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度和降雨量对甘蔗生长影响的初步研究[J]. 罗晟昇,何洪良,唐利球,刘连军,陆志坚. 中国糖料. 2018(01)
[2]CMIP3与CMIP5模式对中国西北干旱区气温和降水的模拟能力比较[J]. 吴晶,王宝鉴,杨艳芬,常燕,陈林,杨建才,刘新伟. 气候变化研究进展. 2017(03)
[3]我国甘蔗产业发展现状研究[J]. 李明,田洪春,黄智刚. 中国糖料. 2017(01)
[4]桂糖32号在崇左蔗区的高产栽培技术[J]. 何洪良,罗晟昇,唐利球,马文清,陈海生,韦海球,黄珍玲,周爱芳. 中国热带农业. 2016(03)
[5]CMIP5模式对中国地区气温模拟能力评估与预估[J]. 张艳武,张莉,徐影. 气候变化研究进展. 2016(01)
[6]甘蔗新品种桂糖32号种植表现及高产栽培技术[J]. 何志强. 现代农业科技. 2014(13)
[7]IPCC第五次评估报告关于适应气候变化与可持续发展的新认知[J]. 段居琦,徐新武,高清竹. 气候变化研究进展. 2014(03)
[8]气候现象及其与未来区域气候变化的联系[J]. 董文杰,周天军,郭彦,邹立维. 气候变化研究进展. 2014(01)
[9]IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论[J]. 秦大河,Thomas Stocker. 气候变化研究进展. 2014(01)
[10]桂糖32号在合浦种性表现及其对蔗糖成本价格影响[J]. 唐宗明. 中国糖料. 2014(01)
博士论文
[1]气候变化对吉林梨树县春玉米的影响及品种适应研究[D]. 吕硕.中国农业大学 2016
[2]气候变化对新疆棉花物候、产量和品质的影响与适应措施[D]. 王雪姣.中国农业大学 2015
[3]苜蓿生产力、土壤水分和轮作效应的APSIM模型评价与应用研究[D]. 奥海玮.宁夏大学 2015
[4]气候变化和管理措施对澳大利亚和中国油菜生产的影响[D]. 王莎.西北农林科技大学 2014
[5]东北地区流域径流对气候变化与人类活动的响应特征研究[D]. 张爱静.大连理工大学 2013
[6]基于多模式和降尺度结合的中国区域未来气候变化预估研究[D]. 陈威霖.南京信息工程大学 2012
[7]华北平原典型农田生态系统氮磷平衡动态模拟研究[D]. 王迎春.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]气候变化对钱塘江流域水资源的影响[D]. 高希超.浙江大学 2014
[2]AquaCrop模型在关中及渭北地区的适用性评价[D]. 郝志鹏.西北农林科技大学 2013
[3]基于APSIM模型的冬小麦、玉米和紫花苜蓿的生产潜力分析[D]. 杨轩.兰州大学 2013
本文编号：3702504
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 气候变化对甘蔗生产的影响
1.2.2 作物生长模型的发展
1.2.3 作物模型在气候变化领域的应用
1.2.4 温室气体排放情景和全球气候模型研究进展
1.3 研究目标、研究内容和技术路线
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
2 APSIM模型在广西甘蔗种植区的本地化研究
2.1 研究区概况
2.2 材料和方法
2.2.1 田间试验设计
2.2.2 数据来源与分析方法
2.2.3 检验模型有效性的方法和指标
2.3 作物模型的简介及参数初始化
2.3.1 APSIM模型的框架结构
2.3.2 APSIM-sugarcane的介绍
2.3.3 作物模型参数初始化及设置
2.4 APSIM-SUGARCANE模型的本地化的参数调试和验证结果
2.4.1 甘蔗品种参数调试
2.4.2 APSIM模型模拟广西甘蔗发育期的有效性验证
2.4.3 APSIM模型模拟广西甘蔗生产力的有效性验证
2.5 本章小结
3 广西气候时空变化特征
3.1 材料和方法
3.1.1 数据来源
3.1.2 GCM气候数据评价方法
3.1.3 气候差异性研究方法
3.1.4 气候变化研究方法
3.1.5 数据处理方法
3.2 气候数据评价及其差异性分析
3.2.1 GCM气候数据评价结果
3.2.2 GCMs模拟的气候数据差异性分析结果
3.3 未来气候变化结果分析
3.3.1 温度变化结果分析
3.3.2 降雨变化结果分析
3.3.3 辐射变化结果分析
3.4 广西气候时空变化及相关性研究
3.4.1 日均温时空变化研究
3.4.2 年均降雨时空变化研究
3.4.3 年均辐射总量时空变异研究
3.5 本章小结
4 广西甘蔗产量变化的时空分布规律及其与气候变化的相关性研究
4.1 材料和方法
4.1.1 不同模拟情景设置
4.1.2 产量差异分析方法
4.1.3 产量变化分析方法
4.1.4 甘蔗产量变化对气候变化的响应
4.1.5 数据处理方法
4.2 产量差异性及其影响研究结果
4.2.1 产量差异结果分析
4.2.2 气候差异对产量差异的影响
4.3 甘蔗产量变化对气候变化的响应
4.3.1 气候变化背景下甘蔗地上部生物量变化特征
4.3.2 气候变化背景下蔗茎产量变化特征
4.3.3 气候变化背景下蔗糖产量变化特征
4.4 温度、降雨和辐射变化对产量变化的协同影响
4.5 广西甘蔗产量变化的时空分布特征
4.5.1 地上部干重的时空变化分析
4.5.2 蔗茎产量时空变化分析
4.5.3 蔗糖产量时空变化分析
4.6 本章小结
5 基于APSIM模型的灌溉产量差变化分析
5.1 材料和方法
5.1.1 不同情景灌溉产量模拟设置
5.1.2 灌溉产量差变化计算方法
5.1.3 数据处理方法
5.2 不同情景下模拟的灌溉产量差变化分析
5.2.1 地上部干重灌溉产量差
5.2.2 蔗茎产量产量差变化
5.2.3 蔗糖产量差变化
5.3 本章小结
6 结论和讨论
6.1 主要结论
6.2 研究特色和创新
6.3 研究中的不足和展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间参与科研和论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度和降雨量对甘蔗生长影响的初步研究[J]. 罗晟昇,何洪良,唐利球,刘连军,陆志坚. 中国糖料. 2018(01)
[2]CMIP3与CMIP5模式对中国西北干旱区气温和降水的模拟能力比较[J]. 吴晶,王宝鉴,杨艳芬,常燕,陈林,杨建才,刘新伟. 气候变化研究进展. 2017(03)
[3]我国甘蔗产业发展现状研究[J]. 李明,田洪春,黄智刚. 中国糖料. 2017(01)
[4]桂糖32号在崇左蔗区的高产栽培技术[J]. 何洪良,罗晟昇,唐利球,马文清,陈海生,韦海球,黄珍玲,周爱芳. 中国热带农业. 2016(03)
[5]CMIP5模式对中国地区气温模拟能力评估与预估[J]. 张艳武,张莉,徐影. 气候变化研究进展. 2016(01)
[6]甘蔗新品种桂糖32号种植表现及高产栽培技术[J]. 何志强. 现代农业科技. 2014(13)
[7]IPCC第五次评估报告关于适应气候变化与可持续发展的新认知[J]. 段居琦,徐新武,高清竹. 气候变化研究进展. 2014(03)
[8]气候现象及其与未来区域气候变化的联系[J]. 董文杰,周天军,郭彦,邹立维. 气候变化研究进展. 2014(01)
[9]IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论[J]. 秦大河,Thomas Stocker. 气候变化研究进展. 2014(01)
[10]桂糖32号在合浦种性表现及其对蔗糖成本价格影响[J]. 唐宗明. 中国糖料. 2014(01)
博士论文
[1]气候变化对吉林梨树县春玉米的影响及品种适应研究[D]. 吕硕.中国农业大学 2016
[2]气候变化对新疆棉花物候、产量和品质的影响与适应措施[D]. 王雪姣.中国农业大学 2015
[3]苜蓿生产力、土壤水分和轮作效应的APSIM模型评价与应用研究[D]. 奥海玮.宁夏大学 2015
[4]气候变化和管理措施对澳大利亚和中国油菜生产的影响[D]. 王莎.西北农林科技大学 2014
[5]东北地区流域径流对气候变化与人类活动的响应特征研究[D]. 张爱静.大连理工大学 2013
[6]基于多模式和降尺度结合的中国区域未来气候变化预估研究[D]. 陈威霖.南京信息工程大学 2012
[7]华北平原典型农田生态系统氮磷平衡动态模拟研究[D]. 王迎春.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]气候变化对钱塘江流域水资源的影响[D]. 高希超.浙江大学 2014
[2]AquaCrop模型在关中及渭北地区的适用性评价[D]. 郝志鹏.西北农林科技大学 2013
[3]基于APSIM模型的冬小麦、玉米和紫花苜蓿的生产潜力分析[D]. 杨轩.兰州大学 2013
本文编号：3702504
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3702504.html
