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核农学报 2021年第7期35卷 1648-1657页

作者：孟文博王德胜张楠楠费浩唐梓涯王涛白铁成塔里木大学南疆农业信息技术研究中心新疆阿拉尔843300 华中农业大学植物科学与技术学院湖北武汉430070

为评估气象变化对棉花生长和县域尺度产量的影响,使用校正的cropgro-cotton模型实现棉花生长模拟和响应气候变化的年际籽棉产量评估。2018年和2019年的田间试验数据被用于校正和验证cropgro-cotton模型,结果表明校正的cropgro-cotton模... 详细信息

为评估气象变化对棉花生长和县域尺度产量的影响,使用校正的cropgro-cotton模型实现棉花生长模拟和响应气候变化的年际籽棉产量评估。2018年和2019年的田间试验数据被用于校正和验证cropgro-cotton模型,结果表明校正的cropgro-cotton模型对物候发育期模拟精度较好,出苗期、开花期、结铃期和吐絮期的模拟误差分别为+1、+3、+1和-2 d。模拟的生长期地上总产量(TAGP)和叶面积指数(LAI)与实测值吻合较好,D值为0.99,模拟的RMSE值分别为718 kg·hm^(-2)和0.29 m^(2)·m^(-2),显示了较高的TAGP模拟精度(10%

关键词：棉花 cropgro-cotton 气候变化产量估算生长模拟

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气候变化对新疆棉花生产的影响及其适应措施

气候变化对新疆棉花生产的影响及其适应措施

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作者：王灵猛西北农林科技大学

学位级别：硕士

新疆棉花的可持续生产对维持新疆棉农经济收入以及我国乃至世界棉花生产都具有重要意义。然而,新疆棉花的可持续生产面临着来自气候变化和水资源短缺的严峻挑战。本研究运用cropgro-cotton棉花模型,结合三个大气环流模式(General Circul... 详细信息

新疆棉花的可持续生产对维持新疆棉农经济收入以及我国乃至世界棉花生产都具有重要意义。然而,新疆棉花的可持续生产面临着来自气候变化和水资源短缺的严峻挑战。本研究运用cropgro-cotton棉花模型,结合三个大气环流模式(General Circulation Models,GCMs)生成的未来气候数据,设置两种播期和七个灌溉水平,模拟历史基准期(BL:1999–2018年)和RCP 4.5、RCP 8.5情景下未来两个时段(P1:2041–2060年和P2:2081–2100年)新疆棉花生产,并通过模拟结果评估气候变化背景下新疆棉花调亏灌溉的节水效果、两种播期和灌溉方式下气候变化对新疆棉花生产的影响,分析播期和灌溉方式变化在新疆棉花生产和气候变化影响评估中的作用。研究结果可为实现新疆棉花可持续生产、气候变化影响评估相关研究提供科学参考。主要研究结果包括:(1)与基准期相比,未来时段棉花生长季日平均气温平均值呈上升趋势,但日太阳辐射平均值和总降水量没有明显的变化趋势;两站点棉花适宜播期均较棉花栽培管理资料确定的固定播期提前;大部分情况下未来时段棉花适宜播期较基准期适宜播期提前。(2)调亏灌溉可以有效提高新疆棉花水分生产力,节省灌溉用水量,其最优灌溉用水量较充分灌溉可节约5～28%的灌溉量。新疆棉花最优调亏灌溉的调亏程度随温度升高呈减弱趋势,但CO浓度升高可能影响这种趋势。为了在不显著减少籽棉产量的情况下尽量减少新疆棉花生产耗水量,需要不断优化调亏灌溉策略以适应气候变化。采用固定播期或适宜播期几乎不影响气候变化下新疆棉花调亏灌溉的节水效果评估。(3)气候变化下升温使棉花生育进程加快,棉花物候期基本呈提前趋势;大多数情况CO浓度升高对籽棉产量形成的促进作用均能抵消温度升高对籽棉产量形成的不利影响,但RCP 8.5情景下MIROC5和IPSL-CM5A-MR模式升温较为剧烈,棉花生育期内高温频率增加可能对P2时段棉花产量形成造成不利影响;气候变暖可能使棉花生育期实际蒸散发增加、灌溉用水量增多;对于不同的GCMs,棉花物候期、籽棉产量、实际蒸散发、水分生产力和生育期灌溉量变化存在较大差异。(4)同时采用适宜播期和最优调亏灌溉策略有助于应对气候变化和水资源短缺对新疆棉花生产造成的不利影响。在采用最优调亏灌溉策略的基础上,灌溉方式变化对未来两个时段生育期灌溉量较基准期相应量变化影响较大,评估气候变化对新疆棉花生产影响时应当考虑这种影响。

关键词：气候变化棉花播期调亏灌溉 cropgro-cotton

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