未來氣候變化情景下中國主要糧食作物生產(chǎn)模擬.pdf

1、大氣中溫室氣體濃度的增加將導(dǎo)致全球氣候變暖,這是氣候數(shù)值模擬研究得出的重要結(jié)論.氣候變化必將給社會(huì)經(jīng)濟(jì)各方面帶來許多新問題.農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),是百業(yè)之首,特別是對(duì)于中國這個(gè)人口大國來說,農(nóng)業(yè)更是重中之重.為了加強(qiáng)對(duì)氣候變化影響的認(rèn)識(shí),為政府決策部門、環(huán)境外交提供充足的科學(xué)依據(jù).該文運(yùn)用國際先進(jìn)的模擬技術(shù),開展氣候變化對(duì)中國主要糧食作物的數(shù)值模擬研究,對(duì)科學(xué)地回答氣候變化對(duì)中國主要糧食作物、糧食安全的影響具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值.研究

2、選用了區(qū)域模擬的方法從微觀角度定量的分析了氣候變化對(duì)中國未來糧食生產(chǎn)的影響.研究中選擇了IPCC頒布的最新溫室氣體和二氧化硫排放方案(SRES)中的A2和B2方案,利用時(shí)空分辨率較高的區(qū)域氣候模式產(chǎn)生當(dāng)前和未來長時(shí)間序列的逐日天氣數(shù)據(jù),結(jié)合區(qū)域作物模型和GIS技術(shù),在50×50公里網(wǎng)格的基礎(chǔ)上對(duì)中國三大糧食作物-水稻、小麥和玉米的單產(chǎn)、總產(chǎn)以及分布地域變化進(jìn)行了定量評(píng)價(jià),結(jié)合IPCC SRES中對(duì)中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的定義,對(duì)未來中國糧食安

3、全問題進(jìn)行了論述.針對(duì)大多數(shù)作物模型局限于單點(diǎn)狀況模擬的情況,以作物模型區(qū)域化應(yīng)用的理論依據(jù)為基礎(chǔ),利用區(qū)域氣候模式產(chǎn)生的高分辨率逐日氣象資料,結(jié)合網(wǎng)格化的作物參數(shù)、土壤特性參數(shù)和作物管理參數(shù),組建了以CERES系列模型為內(nèi)核的區(qū)域作物模式-RCMCA,并相繼在站點(diǎn)水平和區(qū)域水平上對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn).并利用該模式模擬了IPCC SRES A2和B2溫室氣體排放方案下2020s,2050s和2080s三個(gè)時(shí)段中國三種主要糧食作物相對(duì)于基

4、準(zhǔn)氣候情景(1961-1990)下單產(chǎn)和總產(chǎn)的變化值,并對(duì)未來氣候變化下中國水稻的地域分布變化進(jìn)行了分析,最后結(jié)合三大作物的產(chǎn)量變化和中國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口的預(yù)測,對(duì)氣候變化情景下2080s中國糧食安全問題進(jìn)行了闡述.結(jié)果表明:●A2和B2兩種溫室氣體排放方案下,中國各地的平均氣溫將會(huì)大幅度上升,降水也會(huì)不同程度地增加,溫度降水變化的地域分布不盡相同.●如果模擬中不考慮CO<,2>對(duì)作物的直接肥效作用,兩種排放方案下,中國三種作物的單產(chǎn)和

5、總產(chǎn)水平都會(huì)下降,單產(chǎn)下降幅度最大的是小麥,幅度最小的是玉米.下降幅度最大的時(shí)段是2080s,最小的時(shí)段是2020s.灌溉可以明顯降低三種作物產(chǎn)量的下降幅度,甚至可以使部分時(shí)段的產(chǎn)量少許上升,但整體上不能阻止產(chǎn)量的下降.總產(chǎn)以玉米產(chǎn)量下降最多,小麥產(chǎn)量下降最少.●如果考慮CO<,2>對(duì)作物的直接肥效作用,兩種排放方案下,中國三種作物的單產(chǎn)和總產(chǎn)水平有增有減,水稻在A2方案下單、總產(chǎn)都增加,B2方案下都下降,小麥在兩種排放方案下和三個(gè)時(shí)段