东北地区主要粮食作物生产潜力-实际产量差异及潜力提升研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 邢可 |
| 答辩日期 | 2024-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 蔡红艳 |
| 关键词 | 东北地区 生产潜力 产量差异 影响因素 GAEZ模型 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 东北地区是保障我国粮食安全的基石，提高作物单产是提升粮食总产量的关 键途径。明晰主要粮食作物的生产潜力与实际产量的差距，剖析其影响因素可以 为进一步挖掘该地区粮食增产潜力、保障粮食安全提供理论支撑，为制定相关政 策措施、优化农业生产方式、提高土地利用效率等提供决策依据。因此，本研究 以东北地区为研究区，利用全球农业生态区划（GAEA）模型，构建作物参数、 土壤适宜性等环节的本地化方案，基于东北地区的气候、土壤、地形等数据，模 拟了 2000年、2010年和2020年三个时间节点上东北地区主要粮食作物(水稻、 玉米、大豆）的生产潜力水平，系统分析了 2000-2020年间水稻、玉米、大豆三 种主要粮食作物的生产潜力时空变化特征；定量评估了各地作物产量与潜力之间 的差异程度，并探讨了造成产量差异的成因；最后，通过控制变量法，设定了灌 溉、投入水平的理想化情景，计算理想情景与实际情景之间的生产潜力差异，分 析了提升管理设施水平对作物生产潜力的提升情况，为合理提升农业投入和资源 配置、有针对性地实现产能提升提供参考。本研究得到的主要结论如下： (1)通过GAEZ模型对东北地区主要粮食作物生产潜力进行模拟，得到 2000-2020年东北地区主要粮食作物的生产潜力及其分布情况，结果显示，2000- 2020年，水稻的平均单位生产潜力在8000kg/hm2到8500 kg/hm2范围内波动，玉 米的平均单位生产潜力在7600 kg/hm2到8800 kg/hm2范围内波动，大豆作物的平 均作物生产潜力在2100〜2300 kg/hm2左右。2000-2020年间，三种作物的单产潜 力和总产潜力均呈现增加趋势，水稻单产潜力增幅11%，玉米增幅24%，大豆增 幅 10%。 (2)通过将模型估算的粮食生产潜力与东北地区各地市实际粮食产 量向对比，得到东北地区各地市粮食作物实际产量与生产潜力的比例。分析可知， 2000-2020年，东北地区各地市粮食作物的的实际单产与作物生产潜力仍有较大 差距，近20年来，实际单产占潜力的比重总体下降。在三种主要粮食作物中， 玉米作物发挥潜力程度最高，大豆次之，而水稻发挥程度最低。2020年，全域大 部分地市的粮食作物产量的实际潜力比在90%以下，说明地区在提高作物单产方 面仍有较大的增长空间，而灌溉、机械化作业等田间管理措施可能是影响粮食作 物产量差异形成与分布的重要原因。 (3)通过模拟不同田间管理措施情景下作物生产潜力的变化情况，分析东 北地区良好的管理措施对于粮食作物生产潜力的提升情况。结果表明，在理想灌 溉情景下，东北地区三种作物的生产潜力都有大幅度增长，尤其是干旱的西辽河 谷地区潜力释放空间巨大，生产潜力增幅可达40%以上。在理想机械化情景下， 生产潜力的增幅低于理想灌溉情景，同时机械化水平的提升呈现出自南向北逐渐 增多的趋势。这种潜力的大幅增加，说明合理的农业投入和资源配置对于充分发挥作物生长潜力至关重要。 总的来说，本研究揭示了东北地区主要粮食作物的生产潜力水平及其时空变 化规律，分析了影响产量差异的多重因素及其作用程度，为制定相关对策措施、 进一步挖掘该地区粮食生产潜力提供了理论支撑。但由于模型参数、统计数据和 作物分布数据等存在不确定性，模拟结果可能会存在一定误差。后续研究需通过 实地调查改进模型参数，结合遥感等新技术提高数据质量，并考虑气候长期变化 趋势对农业生产的影响，以进一步提高分析的精度和可靠性。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 100 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/208099]  |
| 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 | 邢可. 东北地区主要粮食作物生产潜力-实际产量差异及潜力提升研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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