我国主要作物对气候变化的敏感性和脆弱性研究

【摘要】：本文针对我国小麦、玉米和水稻三大主要粮食作物,采用英国Hadley中心PRECIS区域气候模式输出的B2气候情景,嵌套CERES作物模型生成当前(2000年)和未来(2070s)作物产量数据,依据作物产量的变化率和GIS技术对我国未来气候变化下三大作物的气候变化敏感性进行了研究,并进一步考虑未来社会经济发展情景(人均GDP)、未来各地缺水状况和作物增产潜力影响因素,进行我国三大主要作物的气候变化脆弱性评价。其主要研究结论如下: 1、我国主要作物对未来气候变化的反应十分敏感。除对个别地区的作物生产有利外,未来气候变化对我国绝大部分地区的作物生产不利,造成产量下降,严重地区减产可达30%以上。人类积极采取适应措施可以减弱气候变化的负面影响,但由于适应能力限制,一些地区仍表现为明显的脆弱区。 2、在不考虑CO_2肥效作用和种植制度变化的B2情景下,到2070s我国雨养小麦平均减产23.7%,灌溉小麦减产19.4%。未来我国雨养小麦有3个大的负敏感区:即东北地区,长江中下游地区和黄土高原地区。我国灌溉小麦对气候变化普遍较敏感,其敏感区的分布与雨养小麦大体相同,但程度有所减轻。东北和西北地区是我国灌溉小麦的强度负敏感区,长江中下游及其南部沿海和西南地区为中度负敏感区。在考虑适应措施的条件下,雨养小麦在我国大部分地区并不脆弱,出现增产现象。我国灌溉小麦的脆弱区面积较大,约占全国灌溉小麦生产面积的2/3。强度脆弱区分布在东北和西北地区,中度和轻微脆弱区主要分布在长江中下游及云南、贵州等地。 3、在不考虑CO_2肥效作用和种植制度变化的B2情景下,未来我国雨养和灌溉玉米产量分别下降2%和14.3%。我国雨养玉米的负敏感区主要分布在:(1)东北中部和南部,(2)西南及广西地区,(3)中部地区(湖北和陕西南部)。我国灌溉玉米的气候变化负敏感区的分布与雨养玉米大体相同,主要包括上述地区及西北地区。我国玉米的正敏感区(增产区)主要集中在东北北部、农牧交错带以及河北、山东的部分地区。在考虑适应措施的条件下,我国雨养玉米的脆弱区远远小于增产区,大部分地区出现增产趋势。雨养玉米的脆弱区主要分布在吉林省西北部、辽宁南部部分地区、陕西中南部、湖北、贵州中部和北部,及广西北部地区。灌溉玉米的脆弱区分布较广,主要集中在:(1)东北地区(黑龙江东部、吉林大部和辽宁东部),(2)中部地区(陕西、湖北等),(3)西南地区(贵州、广西、云南),及(4)西北地区(甘肃西部和新疆)。 4、在不考虑CO_2肥效作用和种植制度变化的B2情景下,到2070s我国雨养和灌溉水稻分别平均减产16.4%和10.3%。绝大部分地区的雨养水稻将会减产,仅个别地区有增产现象。负敏感区(减产区)主要集中在东北的辽宁和赤峰、华北平原大部、江淮及东南沿海地区;而在黑龙江西南部、福建大部、陕西与四川交界地区雨养水稻有增产趋势。我国灌溉水稻也以减产为主,负敏感区主要集中在辽宁、吉林西部、华北地区、陕西、宁夏、新疆南部、淮河流域、长江中下游及其以南广大水稻主产区。增产区主要集中在黑龙江西南部、内蒙古东部地区、陕西与湖北交界等地。未来我国雨养水稻的脆弱区主要分布在:(1)东北地区的中南部(内蒙古通辽、辽宁东部和北部、及吉林西部);(2)山东北部及淮河流域;(3)南部沿海和海南岛;(4)西南地区。其他地区的雨养水稻受气候变化影响不大。未来我国灌溉水稻的脆弱区面积较大,约占水稻总面积的近3/4。其中,中度和强度脆弱区分布在辽宁、黄河中游和下游、新疆南部及广西大部地区;而西南地区、长江流域以南(包括广西部分地区)及海南省均属轻微脆弱区。

【关键词】：小麦 水稻 玉米 敏感性 脆弱性 气候变化
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S162
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