气候变化对黄淮海平原作物生产潜力影响研究
作者单位：上海市气候中心上海气象局 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所
会议名称：《2007农业环境科学峰会》
会议日期：2007年
学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境]
摘 要：由于大气中温室气体的不断增加,全球气候发生了巨大变化。据最新气候模式模拟研究表明:未来全球气候将发生更为剧烈的变化并会对很多生产部门带来明显的影响,尤其是对气候变化十分敏感的农业将会受到更大的冲击。中国是一个人口众多的农业大国,气候变化必将会对中国的农业生产带来多方位的影响。因此,评价未来气候变化对中国农业生产的影响是十分必要和重要的。本文选取黄淮海平原作为研究区域,黄淮海平原是我国的主要商品粮基地,仅利用全国7.7%的水资源却养育了34.3%的人口,并且生产了全国39.2%的粮食和32.4%GDP。据相关研究预测,到2030年,本地区平均温度将升高1.1～1.4℃,人口净增加1.04亿,城市化比率也将达到50%,农田灌溉面积增加到两百万公顷,水资源供需矛盾日益加剧。玉米是我国继水稻、小麦之后的第三大作物,其中黄淮海平原玉米产量占到全国总产量的60%以上。因此, 在全球气候变化的背景下分析气候变化对本地区的玉米生产潜力的影响,对指导和规划我国的农业生产具有重要的意义。研究中选择了 IPCC 颁布的最新温室气体和二氧化硫排放方案(SRES)中的 A2和 B2方案,利用全球气候模式结合天气发生器,以及空间分辨率较高的区域气候模式产生了当前和未来长时间序列的逐日天气数据,结合区域作物模型和 GIS 技术,在站点和区域水平上模拟了未来100年2020s,2050s和2080s 三个时段黄淮海平原玉米相对于基准气候情景(1961～1990)作物生产潜力变化值。结果表明: (1)无论模拟中是否考虑 CO对作物的直接肥效作用,在 IPCC A2和 B2两种温室其他排放方案下,黄淮海平原两种玉米生产潜力都出现了明显下降的趋势,下降幅度最大的时段是2080(40%左右)s,最小的年段为2020s。灌溉可以一定程度上降低两种作物在不同气候情景下的下降幅度,但从整体上来看并不能阻止产量下降的趋势。 (2)就作物生产潜力变化的地域分布来看,如果依然维持目前的品种、种植制度和管理方式,黄淮海南部(安徽、江苏)、西北部(河南、河北)作物生产受到的负面影响比较大,大多表现出下降的趋势, 特别是不考虑 CO直接肥效作用时,生产潜力下降趋势更加明显。 (3)在假设人口、当前作物种植比例和播种面积不变的条件下,对于最悲观的温室气体排放方案 A2 排放方案(温度上升3.89℃,降水增加12.86%),玉米的生产潜力将受到很大的影响,减产幅度在10%～60% 之间。