气候变化背景下青藏高原春小麦和青稞光温生产潜力及增产空间评估
文献类型：学位论文
| 作者 | 张泽民 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 李发东 ; 吕昌河 |
| 关键词 | 气候变化 春小麦 青稞 光温生产潜力 WOFOST模型 青藏高原 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 近年来，全球气候暖化趋势日益显著，受到世界各国的广泛关注。农业生产是关乎粮食安全的重要领域，在当前气候变暖的趋势下正在变得愈加脆弱，面临诸多严峻挑战。青藏高原是全球气候变化最敏感的地区之一，气候变化趋势及其对作物生长的影响更为显著。此外，青藏高原适宜种植粮食作物的耕地面积少，作物产量低，因而口粮安全一直是当地政府的重要关切。春小麦和青稞是青藏高原最主要的粮食作物，科学评估其光温生产潜力，分析其时空动态特征对气候变化的响应，可以为合理开发地区农业资源和保障区域粮食安全提供参考。 基于1978 – 2017年青藏高原气象台站的日值气候数据和已公开发表的作物试验数据，利用M-K检验、Sen’s 坡度估计、Anusplin插值、逐步多元线性回归和WOFOST模型等方法，分析青藏高原光热、降水、无霜期等的时空变化特征，模拟春小麦和青稞的光温生产潜力及其对气候变化的响应，并结合州市和县级尺度作物单产和种植面积数据，分别计算不同尺度作物的产量差和增产空间。主要研究结论如下： （1）1978 – 2017年青藏高原地表气温和降水量主要呈上升趋势，太阳辐射则呈下降趋势。整个青藏高原的日平均、最高和最低气温均呈上升趋势，并且日最低温度的升温速率最大，≥0 ℃积温、≥10 ℃积温及其天数也均呈增加趋势。在空间上，气温越高的地区，升温速率一般越小。太阳辐射强度均以下降趋势为主，下降速率自南向北先下降后上升。高原的年降水量和有效降水量也主要表现为上升趋势。 （2）青藏高原无霜期明显延长，无霜期积温显著增加。在空间分布上，青藏高原无霜期天数和积温均从自西北向东南方向逐渐升高。1978 – 2017年，初霜日和终霜日分别以2.2和3.4天/10年的速率显著推迟和提前，无霜期长度出现显著增加的态势，增加速率为5.6天/10年。此外，无霜期积温在研究期间呈明显增加的趋势，这些变化趋势有利于青藏高原农业水土资源高效利用和农业生产。 （3）不同积温带春小麦和青稞的光温生产潜力变化对气候变化的响应差异明显。青藏高原春小麦和青稞的光温生产潜力多年平均值分别在3.2 – 8.7和3.5 – 8.1 t/ha之间，分别呈轻微的上升和下降趋势。随着积温的增加，生产潜力先上升后下降，且年均变化率均从正值变为负值。太阳辐射和日较差的年际变化与春小麦和青稞作物生产潜力均呈显著的正相关关系，日平均、最高和最低温度和春小麦生产潜力的相关系数由正转变为负，且绝对值先下降后上升。而对于青稞生产潜力，温度的影响由正转变为负，且影响程度先升高后下降。气候变暖背景下，未来青藏高原作物的光温生产潜力可能会持续上升，尤其对积温较低地区的作物产量提高更为有利。 （4）青藏高原春小麦和青稞产量差相对较高，总产量还有较大的增产空间。整个高原春小麦和青稞作物的产量差分别为3.5和2.3 t/ha，占光温生产潜力的50.2%和39.1%。在州市尺度上，春小麦的产量差在1.5 – 5.0 t/ha之间，占生产潜力的20.1% – 69.0%，青稞的产量差在1.1 – 4.5 t/ha，占光温生产潜力的23.7% – 67.0%。当前产量差被完全开发时，整个青藏高原春小麦和青稞总产量的增长潜力分别为65.2和88.8万吨，在当前实际总产量基础上还有117.4%和75.4%的增产空间。为提高作物产量，应该合理增加施肥量和改善灌溉条件。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 130 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194301]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张泽民. 气候变化背景下青藏高原春小麦和青稞光温生产潜力及增产空间评估[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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