气候变化下干旱对中国玉米产量的影响
发布时间:2021-10-28 16:54
了解干旱的时空变化特征及其对农业生产的影响对于维护农业可持续发展具有重要意义。该研究以中国五大主要玉米种植区中241个地级行政单元作为研究对象,采用AquaCrop作物模型分别对rcp2.6、rcp4.5、rcp8.5,3种代表性浓度路径情景中玉米在不同灌溉条件下的受到的水分胁迫及相应产量进行模拟,在此基础上通过建立回归模型评估干旱强度对玉米产量损失的影响。结果表明,1)未来中国的干旱强度分布及玉米产量损失在空间上均呈现由西北至东南递减的趋势;2)未来时期全国大部分地区干旱水平相比于历史时期有所上升;3)玉米干旱损失率随干旱指数的变化特征符合Logistic曲线,回归结果的R2为0.96。4)未来北方春播玉米区和黄淮海夏播玉米区的玉米产量对干旱强度反应最敏感,应当引起格外重视。
【文章来源】:农业工程学报. 2020,36(11)北大核心EICSCD
【文章页数】:10 页
【部分图文】:
中国玉米种植区划
模型校正结果为241个地级行政单元的标准参数组,经校正后241个单元的参数结果:Kcb为0.32~1.79,HI0为0.14~0.82。将校正后的标准参数组带回作物模型,在验证年份2010—2011年的真实气象数据下运行模型,将得到的模拟产量与对应年份的统计产量进行比较,结果如图2所示。图中散点代表2010—2011年241个地级行政单元的模型模拟产量及对应的统计产量。结果显示,模拟产量与统计产量的皮尔逊相关系数为0.82,回归方程的斜率为0.81(通过显著性检验,在0.01水平上显著),与1∶1线比较接近,结果说明模拟产量与统计产量大致接近。回归方程的R2=0.67,拟合程度较高;NRMSE=0.17,结果良好。总体来说,模型精度验证可以达到预期水平。3.2 历史基准时期干旱分析
图3显示了中国历史时期(1980—1999年)干旱强度均值分布情况。结果显示,历史真实气象条件下,中国的干旱强度在空间上大致呈现由西北至东南递减的趋势。研究区内241个地级行政单元中,干旱最严重的单元位于西北灌溉玉米区,干旱指数0.688 8;干旱最轻的单元则位于西南山地丘陵玉米区,干旱指数0.012 9。5个玉米种植区的干旱强度由大到小依次是:西北灌溉玉米区、北方春播玉米区、黄淮海夏播玉米区、南方丘陵玉米区、西南山地丘陵玉米区,对应的平均干旱指数依次是0.496 8、0.244 4、0.136 3、0.092 7、0.062 0。3.3 未来气候情景下干旱变化分析
【参考文献】:
期刊论文
[1]采用AquaCrop作物生长模型研究中国玉米干旱脆弱性[J]. 徐昆,朱秀芳,刘莹,侯陈瑶. 农业工程学报. 2020(01)
[2]GCM预测情景下中国21世纪干旱演变趋势分析[J]. 莫兴国,胡实,卢洪健,林忠辉,刘苏峡. 自然资源学报. 2018(07)
[3]基于EFAST方法的AquaCrop作物模型参数全局敏感性分析[J]. 邢会敏,相诗尧,徐新刚,陈宜金,冯海宽,杨贵军,陈召霞. 中国农业科学. 2017(01)
[4]农业干旱监测研究进展与展望(英文)[J]. 刘宪锋,朱秀芳,潘耀忠,李双双,刘焱序,马钰琪. Journal of Geographical Sciences. 2016(06)
[5]东北春小麦区AquaCrop模型模拟验证及春小麦生产力初步估测[J]. 李晶,付驰,李双双,张铁楠,顾万荣,乔天长,许为政,芦玉双,魏湜. 灌溉排水学报. 2014(02)
[6]AquaCrop作物模型研究和应用进展[J]. 朱秀芳,李宜展,潘耀忠,史培军. 中国农学通报. 2014(08)
[7]一套格点化的中国区域逐日观测资料及与其它资料的对比[J]. 吴佳,高学杰. 地球物理学报. 2013(04)
[8]中国主要作物灌溉需水量空间分布特征[J]. 刘钰,汪林,倪广恒,丛振涛. 农业工程学报. 2009(12)
本文编号:3463070
【文章来源】:农业工程学报. 2020,36(11)北大核心EICSCD
【文章页数】:10 页
【部分图文】:
中国玉米种植区划
模型校正结果为241个地级行政单元的标准参数组,经校正后241个单元的参数结果:Kcb为0.32~1.79,HI0为0.14~0.82。将校正后的标准参数组带回作物模型,在验证年份2010—2011年的真实气象数据下运行模型,将得到的模拟产量与对应年份的统计产量进行比较,结果如图2所示。图中散点代表2010—2011年241个地级行政单元的模型模拟产量及对应的统计产量。结果显示,模拟产量与统计产量的皮尔逊相关系数为0.82,回归方程的斜率为0.81(通过显著性检验,在0.01水平上显著),与1∶1线比较接近,结果说明模拟产量与统计产量大致接近。回归方程的R2=0.67,拟合程度较高;NRMSE=0.17,结果良好。总体来说,模型精度验证可以达到预期水平。3.2 历史基准时期干旱分析
图3显示了中国历史时期(1980—1999年)干旱强度均值分布情况。结果显示,历史真实气象条件下,中国的干旱强度在空间上大致呈现由西北至东南递减的趋势。研究区内241个地级行政单元中,干旱最严重的单元位于西北灌溉玉米区,干旱指数0.688 8;干旱最轻的单元则位于西南山地丘陵玉米区,干旱指数0.012 9。5个玉米种植区的干旱强度由大到小依次是:西北灌溉玉米区、北方春播玉米区、黄淮海夏播玉米区、南方丘陵玉米区、西南山地丘陵玉米区,对应的平均干旱指数依次是0.496 8、0.244 4、0.136 3、0.092 7、0.062 0。3.3 未来气候情景下干旱变化分析
【参考文献】:
期刊论文
[1]采用AquaCrop作物生长模型研究中国玉米干旱脆弱性[J]. 徐昆,朱秀芳,刘莹,侯陈瑶. 农业工程学报. 2020(01)
[2]GCM预测情景下中国21世纪干旱演变趋势分析[J]. 莫兴国,胡实,卢洪健,林忠辉,刘苏峡. 自然资源学报. 2018(07)
[3]基于EFAST方法的AquaCrop作物模型参数全局敏感性分析[J]. 邢会敏,相诗尧,徐新刚,陈宜金,冯海宽,杨贵军,陈召霞. 中国农业科学. 2017(01)
[4]农业干旱监测研究进展与展望(英文)[J]. 刘宪锋,朱秀芳,潘耀忠,李双双,刘焱序,马钰琪. Journal of Geographical Sciences. 2016(06)
[5]东北春小麦区AquaCrop模型模拟验证及春小麦生产力初步估测[J]. 李晶,付驰,李双双,张铁楠,顾万荣,乔天长,许为政,芦玉双,魏湜. 灌溉排水学报. 2014(02)
[6]AquaCrop作物模型研究和应用进展[J]. 朱秀芳,李宜展,潘耀忠,史培军. 中国农学通报. 2014(08)
[7]一套格点化的中国区域逐日观测资料及与其它资料的对比[J]. 吴佳,高学杰. 地球物理学报. 2013(04)
[8]中国主要作物灌溉需水量空间分布特征[J]. 刘钰,汪林,倪广恒,丛振涛. 农业工程学报. 2009(12)
本文编号:3463070
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