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气候变化条件下宜春地区水稻生长模拟研究

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作者:
王文军
导师:
刘成林
学科专业:
水利工程专业学位 
文献出处:
南昌大学 2016年
关键词:
气候变化论文  气温论文  浓度论文  模型论文  水稻生长论文  

摘要:作物的生长与气候变化息息相关,当今地球变暖已是不争的事实,极大地影响着作物生长。随着世界总人口增长,经济发展,生活水平提高,一方面,人类增加粮食产量以满足人类基本生存需要,另一方面也要利用粮食来生产丰富多样的副食品提高生活质量。我国是个农业大国,但粮食自给率已不足90%。研究未来气候变化对作物生长与产量的影响,有助于进行社会生产规划和发展应对不利的措施,为确保我国粮食安全提供理论支撑。本文在分析宜春地区近20年间(1995-2015年)早稻和晚稻生育期的气象要素基础上,研究了气象要素变化对水稻生长的影响。并且应用AquaCrop模型模拟了宜春市早稻和晚稻在不同降水保证率下、未来气温与CO2浓度升高条件下的生长过程,并分析了气候变暖对水稻生物量和产量的影响。主要得出以下结果和结论。(1)1995-2015年研究期间,宜春地区早稻和晚稻生育期最高气温与最低气温都呈现出升高趋势,其中早稻和晚稻最高气温与最低气温分别升高0.538℃/10a、0.406℃/10a和0.555℃/10a、0.464℃/10a;而降水量与日照时数呈现下降趋势,其中早稻和晚稻降水量与日照时数分别下降3.42mm/a、6.77mm/a和4.72d/10a、11.12d/10a。(2)在全球气温升高的大背景下,随着气候变暖,水稻的生育期明显提前;并且我国水稻生长受气温升高影响显著,使水稻受高温胁迫的威胁越来越大。(3)通过AquaCrop模型模拟宜春市早稻和晚稻生产研究发现:(1)早稻和晚稻生物量与产量随降水量的增加均有所提高,在枯水年、平水年和丰水年早稻产量分别达到7.659t/hm2、7.796 t/hm2和8.401 t/hm2,晚稻产量在3个典型年产量分别为6.481 t/hm2、6.634 t/hm2和6.647 t/hm2。(2)在气温不高的条件下,水稻生物量与产量随气温升高均有所提高,但气温达到了一定高度,生物量与产量均不再变化,甚至有所降低。其中早稻在10年后、20年后和50年后(以2015年为基准)模拟产量均为8.659 t/hm2,晚稻在10年后模拟产量为4.684 t/hm2,在20年后和50年后产量不变均为4.775 t/hm2。(3)在CO2浓度升高条件下,水稻生物量与产量随CO2浓度的升高而升高。其中早稻模拟产量在10年后、20年后和50年后分别为8.976 t/hm2、9.2262 t/hm2和9.938 t/hm2,晚稻模拟产量在10年后、20年后和50年后分别为5.333 t/hm2、5.512 t/hm2和5.908 t/hm2。(4)在气温与CO2浓度同时升高条件下,水稻生物量与产量的变化趋势基本与只有CO2一个要素升高的条件下变化相同。

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