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《变化环境下的水科学与防灾减灾——第十二届中国水论坛论文集》2014年
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气候变化对干旱区作物生产和耗水的影响

杨艳敏  杨永辉  韩淑敏  Ian Macadam  De Li Liu  
【摘要】:本研究利用作物模型APSIM-OzCot和Apsim-Maize模拟了未来气候变化情景下中国干旱地区主要作物棉花生产和耗水的变化。为了解决在未来气候情景下,适宜作物生长的时间延长而实际发育时期缩短的矛盾,改用热量充沛地区作物品种(中熟和晚熟品种)在冷凉地区种植来探求改变作物品种对气候变化的响应。作物模型APSIM-OzCot经过了农一师灌溉实验站两年(2011—2012年)小区试验的较验;历史气象数据来自中国气象共享网络,未来气象数据采用IPCC AR4三种排放情景A2、AB和B1下HadCM3模型的月数据,利用Liu and Zuo(2012)提供的统计降尺度方法,把月尺度数据降尺度为研究站点的日数据。作物模型的输入为自动灌溉、最佳氮肥施用量、利用5日滑动气温确定播种期、自动收获等规则。研究结果表明,在采用当地品种(XLZ8)的前提下,棉花发育的所有时期包括苗期、蕾期、花铃期、裂铃期和收获期都有所缩短,整个生长期(播种到收获)在A2情景下2030年、2050年、2070年和2090年分别缩短了11 d、17 d、22 d和33 d,生长期蒸散量分别增加了45 mm、25 mm、23 mm、9 mm。而产量增加的潜力自2070年开始下降,到2090年比基础年代减少了187 kg/hm~2。当改变品种后种植南疆品种时,棉花产量在A2情景2070年,分别比当地品种(XLZ 8)增加356 kg/hm~2("K7")和473 kg/hm~2("ZM49"),蒸散量分别增加69 mm和92 mm,水分利用效率分别从0.32 kg/m~3增加到0.34 kg/m~3(6.3%)和0.35 kg/m~3(9.4%)。

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