气候变化情景下辽宁省干旱危险性评估及适应性措施案例分析

论文摘要

作为东北地区主要粮食作物的玉米,遭受干旱危害的概率和影响日益显著。辽宁省位于欧亚大陆东海岸和中国东北部的南部,降雨时空分布不均,干旱情况日趋严重,对玉米的生产构成了极其严重的威胁。因此,明确未来气候变化背景下辽宁地区干旱风险的时空变化特征、气候变化对玉米生产的影响以及采取何种行之有效的适应性措施减轻气候变化带来的不利影响就成为亟待解决的问题。本文重点在于辽宁省干旱危险性的评估并从脆弱性和增产效果方面进行玉米应对干旱的适应性措施案例分析。主要结论如下:1、CanESM2,CNRM-CM5,MIROC5以及MRI-CGCM3模式对辽宁省天气再现能力较好。信息扩散模型实现干旱危险性评估,结果表明,SPEI≤-0.5时的风险年代间差异显著,未来时段与1990s之间的风险差异均显著（p<0.05）,其中以RCP8.5情景下2050s较1990s的升高最为显著;RCP8.5情景下2080s时SPEI≤-1.0的风险显著高于其他时段。辽宁省西部是各个干旱等级的危险性高值区;南部渤海湾等地区在RCP4.5和RCP8.5气候情景下的风险呈升高趋势;北部危险性在不同气候情景下变化规律不同,不确定性较大;东部及中部地区在各个情景下均较稳定于超低、低和中风险水平。2、铁岭地区玉米的干旱脆弱性在适应性措施下,不仅表现出不同年代间的显著差异,且气候情景不同、品种不同,干旱的脆弱性也不同。RCP4.5和RCP8.5下的2050s和2080s均表现为推迟播期,脆弱性显著降低,灌溉量大于100mm时各个处理间的脆弱性无显著差异。多因素方差分析结果表明,在RCP4.5和RCP8.5情景的2020s、2050s以及2080s下,郑单958和先玉335的增产率均表现为在不同播期水平之间差异显著,且播期方差贡献高于灌溉贡献,播期推迟增产率显著提高（p<0.05）,灌溉量大于100mm时,不同灌溉水平之间产量无显著差异。3、在RCP4.5和RCP8.5气候情景下,若不改变管理措施,郑单958和先玉335的产量皆呈下降趋势（p<0.10）,采取适当灌溉措施可在一定程度上降低玉米产量减少的幅度。最佳的管理适应措施应避开抽穗开花期和灌浆成熟期的高温,减少产量损失、降低干旱脆弱性。RCP4.5和RCP8.5下的2020s时,对郑单958和先玉335分别推迟5天和10天播种。RCP4.5下的2050s时,对郑单958和先玉335分别推迟15天和20天播种;RCP8.5下2050s,两个品种玉米均推迟20天播种。RCP4.5和RCP8.5下的2080s时,对郑单958和先玉335均推迟20天播种。不同情景不同年代下,两个品种玉米在调整播期同时均只需要灌溉50100mm水量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 气候变化对农业生产的影响
•     1.2.2 农业气象灾害风险评估
•     1.2.3 产量模拟方法
•     1.2.4 适应性措施
•   1.3 研究目的
•   1.4 内容和技术路线
• 2 干旱危险性评估
•   2.1 研究区域概况
•   2.2 干旱危险性强度指标
•   2.3 信息扩散理论
•   2.4 数据来源、气候模式评价及质量控制
•     2.4.1 历史时期气象观测数据
•     2.4.2 气候情景数据
•     2.4.3 气候模式模拟性能评价及选择方法
•     2.4.4 质量控制
•   2.5 干旱模拟模式的选择及危险性等级划分
•   2.6 干旱危险性的时空分布
•     2.6.1 SPEI≤-0.5 时危险性的时空分布规律
•     2.6.2 SPEI≤-1.0 时危险性的时空分布规律
•     2.6.3 SPEI≤-1.5 时危险性的时空分布规律
•     2.6.4 全区干旱危险性年代间差异
•   2.7 本章小结
• 3 DSSAT-CERES-MAIZE模型本地化
•   3.1 实验设计
•     3.1.1 实验区概况
•     3.1.2 栽培与管理
•     3.1.3 观测项目
•   3.2 DSSAT-CERES-MAIZE模型输入数据
•     3.2.1 气象数据
•     3.2.2 土壤数据
•     3.2.3 田间实验数据
•   3.3 遗传参数的校准与验证
•     3.3.1 遗传参数的校准
•     3.3.2 遗传参数的验证
•   3.4 本章小结
• 4 铁岭地区春玉米应对气候变化策略评价
•   4.1 适应性措施评价指标及方法
•     4.1.1 干旱脆弱性评价指标
•     4.1.2 增产效果评价指标
•   4.2 气象数据及质量控制
•     4.2.1 历史时期气象观测数据
•     4.2.2 气候情景数据
•     4.2.3 质量控制
•   4.3 CK处理下干旱脆弱性评估
•   4.4 适应性措施下的干旱脆弱性评估
•     4.4.1 适应性措施设计
•     4.4.2 调整播期和灌溉时干旱脆弱性评估
•     4.4.3 脆弱性的影响因子
•   4.5 适应性措施的增产效果评价
•     4.5.1 调整播期和灌溉的增产效果评价
•     4.5.2 产量的影响因子
•   4.6 本章小结
• 5 结论与讨论
•   5.1 主要结论
•   5.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位论文期间发表文章

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 卢晓昱

导师: 任传友

关键词: 干旱危险性评估,信息扩散理论,玉米,适应性措施

来源: 沈阳农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,气象学

单位: 沈阳农业大学

分类号: P467;P426.616

DOI: 10.27327/d.cnki.gshnu.2019.000129

总页数: 59

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