期刊信息
主办:内蒙古农业大学沙漠治理研究所
主管:内蒙古农业大学
ISSN:1003-7578
CN:15-1112/N
语言:中文
周期:月刊
影响因子:1.681818
数据库收录:
北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);农业与生物科学研究中心文摘;中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);中文社会科学引文索引-扩展(2008-2009);中文社会科学引文索引-扩展(2012-2013);中文社会科学引文索引-来源(2000-2002);中文社会科学引文索引-来源(2003);中文社会科学引文索引-来源(2004-2005);中文社会科学引文索引-来源(2006-2007);中文社会科学引文索引-来源(2010-2011);中文社会科学引文索引-来源(2014-2016);中文社会科学引文索引-来源(2017-2018);中文社会科学引文索引-来源(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国人文社科核心期刊;期刊分类:资源科学
气候变化下干旱对中国玉米产量的影响(4)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】3.1 模型校正与验证 参数敏感性分析结果如表2 所示,排名前2 的敏感参数分别为作物冠层形成后到衰老之前的作物系数(Kcb)和参考收获指数(HI0)。 表
参数敏感性分析结果如表2 所示,排名前2 的敏感参数分别为作物冠层形成后到衰老之前的作物系数(Kcb)和参考收获指数(HI0)。
表2 扩展傅里叶幅度检验法(EFAST)全局敏感分析结果 (前10 位)Table 2 Results of the Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test (EFAST) global sensitivity analysis (Top 10)参数名 Parameter 参数全称 Parameter long name 全局敏感性指数Global sensitivity index排名Ranking Kcb 冠层形成后到衰老之前的作物系数 0.427 1 1 HI0 参考收获指数 0.283 2 2 WP 归一化水分生产力 0.206 9 3 fshape-r 根区扩展形状因子 0.133 4 4 WPy 产量形成阶段水分生产力的调整 0.125 6 5 p-up3 引起冠层早衰的土壤水分消耗上限阈值 0.124 1 6 Zmin 最小有效根深 0.113 9 7 CCx 最大冠层覆盖度 0.110 0 8 GDDup 生物量生产的最小生长度日 0.108 3 9 CGC 冠层增长系数 0.090 1 10
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。
图2 模型验证结果Fig.2 Model validation result
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。
图3 历史时期中国干旱强度分布Fig.3 Distribution of historical drought hazard in China
3.3 未来气候情景下干旱变化分析
图4 a~图4f 分别显示了5 种气候模式rcp2.6、rcp4.5、rcp8.5,3 种不同代表性浓度路径下中国21 世纪中期(2030—2049 年)及21 世纪末期(2080—2099年)的干旱强度均值的分布情况。为了更直观地显示干旱强度在区域上的时空变化情况,研究中分别统计了历史基准时期及未来时期3 种不同代表性浓度路径下5 个玉米种植区内干旱指数的平均值,如表3 所示。图4 和表3 中的数据均为5 种气候模式下模拟结果的平均值。
图4 未来气候情景下中国干旱强度时空分布Fig.4 Distribution of drought hazard under future climate scenarios in China注:rcp2.6、rcp4.5 和rcp8.5 表示3 种不同的代表性浓度路径情景,下同。Note: rcp2.6, rcp4.5 and rcp8.5 were 3 different representative concentration paths, the same below.
表3 中国五大玉米种植区平均干旱指数(DHI)Table 3 Average values of Drought Hazard Index (DHI) in five maize planting regions of China平均干旱指数Average Drought Hazard Index rcp2.6 rcp4.5 rcp8.5 玉米种植区 Maize planting region 历史 时期 Period of history 21 世纪中期Mid-21st Century 21 世纪末期End-21st Century 21 世纪中期Mid-21st Century 21 世纪末期End-21st Century 21 世纪中期Mid-21st Century 21 世纪末期End-21st Century北方春播玉米区 0.244 4 0.292 3 0.282 9 0.289 8 0.297 4 0.292 1 0.296 9黄淮海夏播玉米区 0.136 3 0.193 7 0.196 4 0.200 3 0.217 6 0.201 8 0.215 1西南山地丘陵玉米区 0.062 0 0.052 9 0.053 6 0.053 9 0.054 3 0.053 8 0.058 2南方丘陵玉米区 0.092 7 0.151 7 0.158 1 0.159 6 0.161 6 0.162 8 0.169 4西北灌溉玉米区 0.496 8 0.531 4 0.519 7 0.527 9 0.529 0 0.531 1 0.535 3
由图表结果可知,在未来气候条件下,中国的干旱强度在空间上的分布与历史基准时期基本一致,在干旱最严重的甘肃省北部、内蒙古西部地区,干旱指数可以达到0.7 以上,与历史时期相比明显增长;在五大玉米种植区中,干旱强度最大的是西北灌溉玉米区,在不同浓度路径与未来时期的组合中区域内平均干旱指数为0.519 7~0.535 3,相比于历史基准时期增长了4.61%~7.75%;其次是北方春播玉米区,平均干旱指数在0.282 9~0.297 4 之间,与该区域历史时期相比增长了15.75%~21.69%;再次是黄淮海夏播玉米区和南方丘陵玉米区,2 个玉米区的平均干旱指数分别在0.193 1~0.217 6、0.151 7~0.169 4 之间,相比于历史时期的增长率分别为41.67%~59.65%、63.65%~82.74%;干旱强度最小的是西南山地丘陵玉米区,区域内平均干旱指数仅为0.052 9~0.058 2,相比于该区域历史时期干旱指数降低了6.13%~14.68%。
文章来源:《干旱区资源与环境》 网址: http://www.ghqzyyhjzz.cn/qikandaodu/2021/0120/399.html