利用APSIM-Maize模型研究气候变化对玉米生产的影响机制和应对措施

发布时间：2023-03-11 08:48

　　气候是影响作物生长发育和产量形成的重要因素。随着全球气候变化,评估气候变化对农业生产的影响以及探究多种农艺应对措施对保证未来粮食安全具有重要意义。本文以中国关中地区为研究区域,首先利用杨凌站点2009-2012年夏玉米(品种为“郑单958”)和长武站点2017-2018年春玉米(品种为“先玉335”)试验数据对APSIM-Maize模型进行参数率定和验证;然后基于两个站点1971-2010年的历史气象数据,利用36种全球气候模式(GCMs)和NWAI-WG统计降尺度方法预测该地区在RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下未来2031-2060(2050s)和2071-2100(2090s)的气候变化;最后运用验证后的APSIM-Maize模型结合气象数据模拟在20种播期和密度组合情景下,玉米在充分灌溉和雨养条件下的生长发育和产量形成,探究该地区玉米生长的主要气候影响因子,量化玉米的生产潜力,评估未来气候变化对该地区玉米生产潜力的影响以及优化播期和密度的交互作用应对气候变化影响的有效性。主要研究结果包括:(1)APSIM-Maize模型校正和验证结果表明:玉米开花期、成熟期和籽粒产量模拟...

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 历史气候变化的研究进展
        1.2.2 未来气候变化的研究进展
        1.2.3 降尺度方法研究进展
        1.2.4 基于历史气候变化对农业生产的影响
        1.2.5 预估未来气候变化对农业生产的影响
        1.2.6 作物模型的研究进展
        1.2.7 作物模型模拟农业生产潜力
        1.2.8 作物模型模拟未来气候变化对农业生产的影响
        1.2.9 作物模型研究气候变化农业应对措施
    1.3 研究中存在的问题
    1.4 研究思路、内容及技术路线
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 材料和研究方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 数据来源
        2.2.1 试验数据
        2.2.2 土壤数据
        2.2.3 气象数据
    2.3 研究指标计算方法
        2.3.1 气象因子计算
        2.3.2 模型评价统计指标
        2.3.3 玉米生产评价指标
        2.3.4 多元线性回归分析
    2.4 数据分析
第三章 APSIM-Maize模型的适应性评价
    3.1 模型简介
    3.2 模型输入数据
        3.2.1 气象资料
        3.2.2 土壤参数
        3.2.3 田间管理参数
        3.2.4 品种遗传参数
    3.3 APSIM-Maize模型的适应性
        3.3.1 遗传参数率定及模型验证
        3.3.2 APSIM-Maize模型的验证结果
    3.4 本章小结
第四章 关中地区玉米生产潜力模拟
    4.1 基于常规播期和密度的玉米生产模拟
    4.2 不同播期和密度对玉米生产的影响
    4.3 讨论
    4.4 本章小结
第五章 未来气候变化对关中地区玉米生产的影响
    5.1 玉米生育期内气候变化
    5.2 气候变化对玉米生产的影响
        5.2.1 气候变化对玉米生育期的影响
        5.2.2 气候变化对玉米产量的影响
        5.2.3 气候变化对玉米耗水量的影响
        5.2.4 气候变化对玉米水分利用效率的影响
    5.3 讨论
    5.4 本章小结
第六章 播期和密度应对气候变化影响的有效性
    6.1 播期和密度对玉米产量的影响
    6.2 播期和密度对玉米耗水量的影响
    6.3 播期和密度对玉米水分利用效率的影响
    6.4 讨论
    6.5 本章小结
第七章 结论
    7.1 主要结论和启示
    7.2 创新点
    7.3 不足及展望
参考文献
附录
    附录A 相关数据研究
    附录B APSIM-Maize模型运行程序
致谢
个人简历



本文编号：3759565