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(5)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】结果表明,与历史基准时期相比,在未来时期3 种不同浓度路径下,除西南山地丘陵玉米区的干旱强度有所减轻外,其他4 个玉米区的干旱强度均有增加,
结果表明,与历史基准时期相比,在未来时期3 种不同浓度路径下,除西南山地丘陵玉米区的干旱强度有所减轻外,其他4 个玉米区的干旱强度均有增加,增加幅度由大到小依次是南方丘陵玉米区、黄淮海夏播玉米区、北方春播玉米区、西北灌溉玉米区。此外,与21 世纪中期相比,至21 世纪末期,除rcp2.6 情景下北方春播玉米区、西北灌溉玉米区的干旱强度有所减轻外,rcp4.5、rcp8.5 情景下全部5 个玉米区及rcp2.6 情景下剩余3 个玉米区的干旱强度均有所增加。
3.4 未来气候情景下玉米干旱损失率分析
图5 和表4 分别显示了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、21 世纪末期玉米因干旱胁迫导致的产量损失率(其他环境条件完全一致的前提下,无灌溉相比于完全灌溉的减产率)时空分布情形及5 个玉米种植区平均产量损失率的统计结果。图5 和表4 中的数据均为5 种气候模式下模拟结果的平均值。
图5 未来气候情景下中国玉米产量损失率时空分布Fig.5 Distribution of maize yield loss rate under future climate scenarios in China
表4 中国五大玉米区产量损失率(YLR)平均值Table 4 Average values of crop Yield Loss Rate (YLR) in five maize planting regions of China平均产量损失率 Average Yield Loss Rate/% rcp2.6 rcp4.5 rcp8.5 玉米种植区 Maize planting region 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 37.60 36.67 37.65 38.29 38.04 38.57 黄淮海夏播 玉米区 16.98 17.54 17.05 18.64 17.43 19.42 西南山地丘陵玉米区 1.80 1.75 1.81 1.87 1.91 2.12 南方丘陵 玉米区 9.18 11.48 10.62 13.03 12.23 11.50 西北灌溉 玉米区 90.43 90.03 91.19 95.50 91.28 96.29
图表结果显示,在无灌溉条件下,未来中国五大玉米种植区的产量损失率由大到小依次为西北灌溉玉米区(>90%)、北方春播玉米区(36%~39%)、黄淮海夏播玉米区(16%~20%)、南方丘陵玉米区(9%~13%)、西南山地丘陵玉米区(1%~3%)。其中,新疆南部及甘肃省北部在无灌溉情景下的玉米产量损失率可能高达99%以上;而在西南山地丘陵玉米区中部的四川、云南一带,同样无灌溉情景下玉米产量损失率不到1%。从趋势变化上来看,至21 世纪末期,仅有rcp2.6 情景下北方春播玉米区、西南山地丘陵玉米区、西北灌溉玉米区以及rcp8.5 情景下南方丘陵玉米区的产量损失率相比于21 世纪中期略有下降。而在rcp4.5 情景下全部5 个玉米区、rcp8.5 情景下剩余4 个玉米区以及rcp2.6 情景下2 个玉米区中,玉米因干旱所致的产量损失率均有所增加。从结果上看,玉米产量损失率的时空分布规律与干旱强度基本一致。
3.5 未来气候情景下干旱对玉米产量损失的影响
图6 通过建立Logistic 回归模型描述了干旱强度与玉米产量损失率之间的关系。图中横轴为干旱指数,纵轴为对应的玉米干旱产量损失率,散点分别来自研究区内241 个地级行政单元在rcp2.6、rcp4.5、rcp8.5 情景下21世纪中期、末期的模拟结果。结果显示,回归得到的“S”曲线的R2=0.96,RMSE=0.07,说明Logistic 函数能够很好地描述干旱指数与产量损失率之间的关系。
观察图中回归曲线可知,当干旱指数<0.2 时,对应产量损失率在10%以下,产量损失率随干旱指数增长较为缓慢;当干旱指数介于0.2~0.6 之间时,产量损失率随着干旱指数增大而迅速增加;当干旱指数>0.6 时,产量损失率达到90%以上,增长速率再次趋于平缓。
图6 干旱强度指数(DHI)对作物产量损失率(YLR)的影响Fig.6 Effects of Drought Hazard Index (DHI) on crop Yield Loss Rate (YLR)
4 讨 论
本研究对于中国未来干旱的区域化分布特征及其对作物产量影响的时空变化特征进行了定量化评估,为制定区域性农业干旱适应战略提供了信息,这对于规划和减轻其对农业生产的潜在负面影响具有十分重要的意义。研究中考虑了3 种不同代表性浓度路径下的未来气候情景。其中rcp8.5 是一种缺乏气候变化应对政策的高排放情景,在这一情景中,温室气体浓度将持续上升,2100 年辐射强迫预计达到8.5 W/m2;rcp4.5 情景中,碳排放在一定程度上得到控制,预计2100 年辐射强迫在4.5 W/m2左右;rcp2.6 则是最为理想的一种情景,它假设人类将采用更多积极的方式面对气候变化,至21 世纪末辐射强迫仅在2.6 W/m2以下,温室气体排放则将降至负值。以目前全球对温室气体排放控制的现状来看,与rcp2.6、rcp8.5 相比,预计rcp4.5 情景下的估计结果将更加接近真实状况[7],但无论在哪一种情景下,未来中国大部分地区的干旱水平都将呈现总体上升的趋势,作物产量也将产生不同程度的损失。
文章来源:《干旱区资源与环境》 网址: http://www.ghqzyyhjzz.cn/qikandaodu/2021/0120/399.html