大气环流模式与春玉米生长模拟模式联接的影响评估模拟试验

根据春玉米田间试验资料和历史气候资料,对春玉米生长模拟模式进行了验证与灵敏性分析,在此基础上,运用逐步订正法将当前气候前景和大气环流模式输出资料结合历史气候资料生成的未来气候情景订正到１ｏ×１ｏ网格点上,与春玉米生长模拟模式相联接,就未来气候变化对我国东北地区春玉米生长、发育和最终产量的可能影响进行了网格化定量模拟,并对一些适应性对策的效果进行了定性或定量的分析。结果表明,在ＤＫＲＺＯＰＹＣ模拟的未来情景下,若保持当前作物品种和生产技术措施不变,研究区域除北部将平均增产７０％外,其余地区都将有不同程度的减产,幅度在－１０％～－５０％之间,而在ＮＣＡＲ模拟的情景下,中西部地区将增产,其它地区可维持当前产量水平。适应性对策将对开发利用未来可能的气候资源,减缓未来气候变化的负效应,充分发挥其正效应起到积极作用,进而绝大部分区域将受益于未来水热条件的改变。     

A2和B2排放情景下气候变化对福建省水稻生产的阶段性影响

选择IPCC排放情景特别报告(SRES)中的A2和B2方案,利用区域气候模式PRECIS构建的气候变化情景文件与作物模型(CERES-Rice)耦合,采用雨养与灌溉两种方式,并综合考虑未来CO2浓度增加带来的直接增益效应,模拟了未来2020s及2040s两个时段气候变化对福建省水稻生育期与产量的影响。结果表明:无论是雨养方式还是灌溉方式,未来全省各稻区水稻生育期都将缩短,并且随着温度增高,2040s时段缩短的时间较2020s更长,单季稻生育期缩短时间最长,可达15~20 d。雨养条件下,除了闽东南双季稻区后季稻在2020s时段表现为2.3%(A2)和3.1%(B2)较小幅度的增产外,其他稻区各种稻作制度下的水稻产量较之BASE均出现了不同幅度的减产。闽西北稻区后季稻减产幅度最大,2020s时段A2和B2情景下减产幅度依次为6.9%和10.2%,2040s时段减产幅度进一步加大至14.1%和15.6%。闽东南稻区后季稻模拟结果较为乐观,尤其是在灌溉条件下表现为不同幅度的增产,两种情景下分别增产了1.7%、3.9%。双季稻种植区的后季稻产量稳定性均不如早稻和单季稻的,且随着温度升高,到2040s产量不稳定性有增加的趋势。灌溉在一定程度上可以缓解未来高温天气带来的产量波动。从全省的总产变化趋势来看,A2和B2两种排放情景模拟的结果都不容乐观,即使采用充分灌溉的方式,也依旧表现为减产。2020s时段,两种情景下分别减产0.74%与2.44%;2040s时段,两种情景下减产为3.50%与3.23%。未来早稻和单季稻生长季的土壤水分条件将变得不如目前湿润,与之相关的灌溉需要量均有所增加。     

气候变化对河南省灌溉小麦的影响及对策初探

灌溉是河南省冬小麦最重要的种植管理模式。在DSSAT-CERES小麦模型参数调试和区域适用性验证的基础上,利用区域气候模式PRECIS输出的未来气候情景资料,量化分析了2021—2050年河南省灌溉条件下冬小麦产量的可能变化,结果表明:若不采取其他措施,未来A2,B2两种温室气体排放情景下,河南省冬小麦产量平均减少5%左右,A2情景减产率略高于B2;随着产量降低,产量波动区间略有缩小,但25%~75%的稳产区间也相应缩小,且B2情景下更容易出现极端低产的年份;冬小麦水分利用效率相应降低。采取适当应对措施,如延迟播种期、减小种植密度等有利于提高产量或缓解减产趋势。     

SRES B2气候情景下东北玉米产量变化数值模拟

采用区域气候模式PRECIS与东北玉米模拟模型相耦合的方法, 模拟了基准气候 (BS, 1961—1990年)、B2气候情景下考虑和不考虑CO₂直接影响 (肥效作用) 未来40年 (2011—2050年) 我国东北玉米生育期和产量的变化状况。结果表明:不考虑CO₂直接影响时,未来40年的平均变化情况以减产为主,幅度和熟性密切相关。在松嫩平原部分地区减产幅度最大,超过20%,但21世纪20年代的10年间东北玉米减产面积小,大部分地区表现为20%以内的增产。不考虑CO₂直接影响,玉米产量变化是由气象条件变化引起的,温度过高和降水减少是玉米减产的主要原因; CO₂直接影响对玉米产量的补偿效应不可忽视。与不考虑CO₂直接影响的情况相比,未来40年平均的产量变化地理分布形势相似,但产量变化的幅度减小,减产幅度达到10%以上的范围缩小。研究气候变化对东北玉米产量的影响时,必须同时考虑CO₂肥效作用和气象条件的变化, 在B2情景下未来40年内,各年代东北玉米生育期变化的地理分布相对比较稳定,和玉米熟性关系紧密。     

气候变化对我国小麦发育及产量可能影响的模拟研究

利用随机天气模型, 将气候模式对大气中CO₂倍增时预测的气候情景与CERES-小麦模式相连接, 研究了气候变化对我国冬小麦和春小麦生产的可能影响.结果表明, 气候变化后小麦发育将加快, 生育期缩短, 冬小麦平均缩短7.3天, 春小麦平均缩短10.5天, 春小麦生育期缩短的绝对数和相对数均大于冬小麦.籽粒产量呈下降趋势, 冬小麦平均减产7%~8%, 雨养条件下比水分适宜时减产幅度略大.春小麦的减产幅度大于冬小麦, 水分适宜时平均减产17.7%, 雨养时平均减产31.4%.     

CERES-Wheat模型在我国小麦区的应用效果及误差来源

气候模型与作物模型耦合是评价未来气候变化对作物生产影响的常用方法之一, 但当两者结合时, 存在着空间和时间尺度差异问题, 将作物模型升尺度到区域是解决该差异的一种方法。将CERES-Wheat模型升尺度进行区域模拟, 利用区域校准后的CERES-Wheat模型, 模拟了1981—2000年全国各网格小麦产量, 与同期农调队调查产量相比较, 以探讨CERES-Wheat模型在我国小麦区的模拟效果及误差来源。结果表明:全国小麦产量的区域模拟值与农调队调查产量的相对均方根误差为27.9%, 符合度为0.75, 全国59.2%的模拟网格相对均方根误差在30%以内, 其中相对均方根误差小于15%的占26.3%;各区的效果不同, 种植面积最大的小麦种植生态2区, 模拟效果最好。总体来说, CERES-Wheat的区域模拟, 可以反映产量变化规律, 能为宏观决策提供相应信息, 尤其是在主产区; 但区域模拟中还存在一系列误差, 今后还需进一步研究。     

中国七大地区“气候变化—作物产量—经济影响”综合评价

农业作为响应气候变化最敏感的领域之一,未来作物产量可能受到深刻影响。量化气候变化冲击作物产量导致的最终经济影响,需要综合"气候变化—作物产量—经济影响"开展链式研究。文中采用系统回顾和Meta回归分析方法整合了55篇文献的667项研究结果,推导出我国七大地区主要作物(水稻、玉米、小麦)产量与地区内未来温度和降水变化的定量关系,并将其作为农业部门的损失量代入改进的多区域投入产出模型,量化七大地区内与地区间遭受的经济波及影响(ERE)。结果显示:(1)气候变化对我国作物产量的影响主要体现在温度升高上,每升温1℃减产2.6%～12.7%,东北和西北地区作物受升温影响最显著;(2)气候变化导致的作物减产将对经济产生更严重的波及影响,GDP因作物减产每下降1%将额外产生17.8%的波及影响;(3)21世纪末,若不考虑CO_2肥效作用,作物减产导致的ERE将占GDP的-0.1%～13.6%(负值表示收益),最悲观情况下ERE与当前我国农业总产值相当(2012年为基准年);(4)不同地区受ERE影响程度的差异较大,因各区之间产业结构、贸易联系及经济发展程度存在差异,西南地区遭受本区及来自其他地区的ERE比华东地区高2.8～8.5倍。     

气候变率和气候变化对保加利亚作物产量的影响

近10年来,由人为因素与自然过程引起的气候波动与变化,已成为当今科技界最前沿的问题.本项目是研究保加利亚20世纪以来的气候变化,确认其对农业的全面影响.20世纪保加利亚年平均气温没有显著变化.但自20世纪70年代起,保加利亚夏半年的降水量有所下降.已建成保加利亚作物产量与降水、温度的多元统计回归模型.利用全球大气环流模型(GCM)的输出产品,创建了不同的渐变气候变化情景.利用农业技术决策支撑系统(DSSAT)3.5版估算气候变化对保加利亚玉米与小麦产量的影响.在目前CO2浓度(330PPM)不变的条件下,由于气温升高与降水减少的影响,作物生长季将缩短,GCM情景计算表明冬小麦及玉米产量下降,尤其是玉米产量下降.若考虑CO2浓度增加的直接效应,所有的GCM情景都反映出冬小麦将增产.为了减轻保加利亚未来气候变化对玉米产量的潜在影响,适应气候未来变化的对策可包括调整播期与选择适宜的杂交品种.     

棉铃虫监测防治气象实用技术

棉花是喀左县主要经济作物，是发展“两高一优”农业好项目。棉铃虫属鳞翅目夜蛾科，每年都有所发生，在环境条件适宜的年份可以暴发，1992年曾猖獗发生。棉铃虫除危害棉花外，还可以危害玉米、高梁、小麦、番茄等作物，一般年份减产15％～20%，严重年份可减产50%以上，     

中国七大地区“气候变化—作物产量—经济影响”综合评价

农业作为响应气候变化最敏感的领域之一,未来作物产量可能受到深刻影响。量化气候变化冲击作物产量导致的最终经济影响,需要综合“气候变化—作物产量—经济影响”开展链式研究。文中采用系统回顾和Meta回归分析方法整合了55篇文献的667项研究结果,推导出我国七大地区主要作物（水稻、玉米、小麦）产量与地区内未来温度和降水变化的定量关系,并将其作为农业部门的损失量代入改进的多区域投入产出模型,量化七大地区内与地区间遭受的经济波及影响（ERE)。结果显示：(1)气候变化对我国作物产量的影响主要体现在温度升高上,每升温1℃减产2.6%~12.7%,东北和西北地区作物受升温影响最显著;(2) 气候变化导致的作物减产将对经济产生更严重的波及影响,GDP因作物减产每下降1%将额外产生17.8%的波及影响;(3) 21世纪末,若不考虑CO₂肥效作用,作物减产导致的ERE将占GDP的-0.1%~13.6%（负值表示收益),最悲观情况下ERE与当前我国农业总产值相当（2012年为基准年);(4)不同地区受ERE影响程度的差异较大,因各区之间产业结构、贸易联系及经济发展程度存在差异,西南地区遭受本区及来自其他地区的ERE比华东地区高2.8~8.5倍。     

气候变暖对黄淮海地区小麦产量可能影响的模拟试验

本文分析了黄淮海地区小麦生育期内不同时段的温度、降水与产量的关系,分别得到了不同类型的偏回归系数曲线。在此基础上,进行了不同季节温度升高对小麦产量的影响及温度、降水同时变化综合影响的模拟试验。结果表明,各地不同季节气候变暖对小麦产量的影响不同:北部、中部地区秋季、冬季变暖将导致增产,春季减产;而南部地区则秋季、春季将减产,冬季增产(河南南部略有不同)。降水量变化对各地各季气候变暖产量效应的迭加作用不同:北部、中部地区秋、冬季降水有利于增产,春季降水对减产略起缓解作用;南方各季降水过多均对小麦不利。总的说来,大部分地区若小麦生育期内气候变暖变湿,将有利于增产,但南部地区降水过多有不容忽视的负作用。     

气候变化对小麦生产影响的数值模型研究

在未来气候变化对作物影响的研究基础上,分析未来不同气候情景对南京地区小麦生长发育、产量形成的影响,并考虑了紫外辐射变化的影响。采用数值模拟方法具体估算了温度升高、降水变化、ＣＯ２ 浓度上升及紫外辐射增强对南京地区小麦产量的影响。计算结果表明：未来ＣＯ２ 增加可提高小麦产量,气温升高、降水变化及紫外辐射增强均使得小麦产量有所降低。     

气候变化对华北地区冬小麦水分亏缺状况及生长的影响

根据多点多年气象资料、作物发育期资料和土壤水文资料，计算了未来气候变化情景下华北冬小麦主产区小麦不同发育阶段和全生育期内水分亏缺量的变化。结果表明，气温升高时小麦水分亏缺状况变差，亏缺量等值线南移，引起小麦气候适宜区范围缩小，减产额加大，产值降低，用于额外灌溉的生产费用增加。     

松山区玉米主要气象灾害评估与对策

应用赤峰市松山区境内的赤峰和岗子两个气象观测站1961—2009年的气候资料和松山区玉米单产资料,分析玉米生长季的水热条件对玉米气象产量的影响,定量评估灾害损失。结果表明,采用5a滑动平均法和线性拟合相结合的方法计算的玉米气象产量更具有客观性,贴近实际情况。有利的气候条件使得玉米平均增产890.3Kg/hm2;不利的气候条件使得玉米减产634.5Kg/hm2。玉米气象产量与生长季降水量关系密切,干旱是玉米大幅度减产的主要气候灾害,占总减产量的76.6%;其次是阶段性低温冷害。气候变暖趋势总体上是有利于玉米生产的,但玉米气象产量的变幅呈增大趋势。     

棉铃虫监测防治气象实用技术

1 引言 棉花是喀左县主要经济作物,是发展“两高一优”农业好项目。棉铃虫属鳞翅目夜蛾科,每年都有所发生,在环境条件适宜的年份可以暴发,1992年曾猖獗发生。棉铃虫除危害棉花外,还可以危害玉米、高梁、小麦、番茄等作物,一般年份减产15％～20％,严重年份可减产50％以     

平凉地区气候变化对粮食作物产量的影响

引　言2 0世纪 80年代以来 ,全球气候发生了较为显著的变化 ,气候变化给农业生产带来了各种影响 ,文中以本区主栽的冬小麦、玉米为例 ,探讨了近几十年来气候变化对作物产量所产生的影响。1　作物气象产量逐年变化分析粮食产量 ( ｙ)一般由时间趋势产量 ( ｙｔ)、气候产量 ( ｙｗ)和随机误差 ( ｙε) 3项构成 ,一般随机误差( ｙε)可忽略不计 ,因此作物实际产量用下式表示 :ｙ =ｙｔ+ ｙｗ以平凉市的冬小麦和玉米为例 ,应用正交多项式分别将冬小麦和玉米的实际产量分解为时间趋势产量和气候产量 ,分别作出两种作物气候产量随时间变化图 (图 1…     

我国主要旱地作物水分供需状况分析及改善对策

建立了一个农田水分计算和评价模型,并利用1961～2000年月平均气候和有关作物资料,计算分析了我国5种主要旱地作物(春小麦、冬小麦、春玉米、夏玉米和棉花)的理论需水量及其时空分布,利用水分订正系数为指标评价作物需水量的满足程度.结果表明,气候条件对不同作物生产影响不同,比如小麦生育期内普遍严重缺水,玉米生育期水分供应比较充足,但在山西、陕西等地,夏玉米的播种期、出苗期及拔节期(6～8月)也存在明显的水分亏缺现象.作者针对我国北方农田干旱严重、水分供需很不平衡的情况,提出了相应的改善建议.     

两种气候变化情景下中国未来的粮食供给

全球温室气体排放导致的全球温度的上升一直是国际社会关注的重点问题之一。利用IPCC（政府间气候变化专门委员会）SRES（排放情景特别报告）的A2（中-高）和B2（中-低）温室气体排放情景，结合区域气候模式PRECIS和CERES作物模型模拟和分析了未来不同的温室气体排放情景下，中国未来2020年、2050年和2080年各个时段粮食的供需情景，并结合未来社会经济的发展分析了气候变化对未来粮食供求的影响，探讨了不同的气候变化程度对未来中国粮食供应的影响。结果表明：如果不考虑CO2的肥效作用，未来我国三种主要粮食作物（小麦、水稻和玉米）均以减产为主，灌溉可以部分地减少减产幅度，如果单考虑CO2的肥效作用，三种作物的产量变化以增产为主。若保持959／6的粮食自给率，人口按照SRESA2和B2情景增长，到2030年的技术进步可使粮食年单产递增0．79／6以上，维持目前的种植比例和种植面积，B2情景下，气候变化对我国的粮食安全问题将不会构成威胁，而A2情景下，气候变化将会对我国可持续发展的粮食安全造成威胁。     

雨量综合指标在旱地作物产量预报中的应用

1 问题的提出 玉米、花生是我区主要的旱地作物,一般无灌溉条件,其生长发育需水主要靠自然降水,因此,降雨量特别是作物需水关键期降雨量的多少,常常左右着产量的高低。以玉米为例,据分析,5月中旬至6月上旬(百     

模拟气候变化对内蒙古东部地区玉米生产的影响

全球性气候变暖对农作物产量的影响,是当前研究的重要课题。引用CERES玉米模式,模拟气温增加1℃、2℃、3℃、4℃,相应降水不变和增减5％、10％的组合条件下,我区东部4盟市的玉米生长发育及产量变化。结果表明,玉米产量将有所下降,应采取培育和引进晚熟品种,才能稳定玉米的总产量。