氣候變化背景下水稻高溫?zé)岷︼L(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)產(chǎn)量的可能影響.pdf

1、中國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó)，水稻種植面積和總產(chǎn)量分別居世界的第二和第一位。全球氣候變暖，極端天氣事件增加的背景下，近年來(lái)中國(guó)大部分地區(qū)水稻生長(zhǎng)季溫度升高，高溫?zé)岷Φ膹?qiáng)度和頻率增加，已經(jīng)嚴(yán)重影響水稻生產(chǎn)。研究利用1981-2009年水稻觀測(cè)數(shù)據(jù)，1961-2010年氣象數(shù)據(jù)和未來(lái)2021-2050年RCP2.6，RCP4.5，RCP8.5氣候情景數(shù)據(jù)，分析過(guò)去50a和未來(lái)30a中國(guó)水稻高溫敏感期（孕穗-乳熟）高溫?zé)岷︻l率、強(qiáng)度的時(shí)空變化

2、情況，并嘗試?yán)?981-2009年水稻高溫敏感期高溫積溫和水稻減產(chǎn)率建立經(jīng)驗(yàn)回歸關(guān)系式，評(píng)估2021-2050年RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5氣候情景下，中國(guó)水稻輕、中、重度減產(chǎn)概率的空間分布，以期了解歷史和未來(lái)近期中國(guó)水稻高高溫?zé)岷︼L(fēng)險(xiǎn)的變化及其對(duì)產(chǎn)量的影響，為合理安排水稻生產(chǎn)，水稻高溫減產(chǎn)預(yù)估提供科學(xué)依據(jù)。得到的初步結(jié)論如下:
　　1.1961-2010年，中國(guó)水稻高溫敏感期日最高氣溫超過(guò)35℃持續(xù)3d以上的日數(shù)（

3、HSD，以下簡(jiǎn)稱高溫日數(shù)）和日最高氣溫超過(guò)35℃持續(xù)3d以上的有效積溫(HDD，以下簡(jiǎn)稱高溫積溫)平均分別為1.3d和2.0℃·d，高值區(qū)主要位于長(zhǎng)江中下游地區(qū)。過(guò)去50a，高溫日數(shù)和高溫積溫均以1980s為界限先減后增，總體無(wú)顯著的變化趨勢(shì)。從空間上來(lái)說(shuō)，HDD在長(zhǎng)江以北中部地區(qū)減少，在重慶和浙江大部增加，年際間波動(dòng)則體現(xiàn)“南方水稻區(qū)大，東北、云貴小”的分布。水稻生長(zhǎng)季各月HDD的變化不同，以江南(Ⅱ)7月HDD的增加速率最快，為1.

4、2℃·d/10a，其次為華南(Ⅲ)8月，增加0.8℃·d/10a，東北地區(qū)6-7月拔節(jié)孕穗期HDD略有增加，而長(zhǎng)江以北(Ⅰ)和云貴(Ⅵ)地區(qū)7～8月HDD有減少的趨勢(shì)。
　　2.未來(lái)2021-2050年3種RCP情景下，中國(guó)大部分地區(qū)水稻高溫敏感期高溫?zé)岷︻l率和強(qiáng)度增加，其中，HSD在RCP2.6，RCP4.5和RCP8.5情景下分別增加1.08，1.23和1.49d，HDD分別增加3.89，4.19和4.81℃·d。高溫?zé)岷?qiáng)度

5、和頻率增加幅度最大的地區(qū)位于東北大部，長(zhǎng)江中下游大部和華南地區(qū)西部，呈東北—西南帶狀分布，增加幅度最小的地區(qū)主要分布于東南沿海地區(qū)和西南大部分地區(qū)。由于基準(zhǔn)時(shí)段熱量資源的差異，未來(lái)RCP情景下各區(qū)域高溫持續(xù)日數(shù)變化特征不同，其中長(zhǎng)江流域(Ⅰ，Ⅱ)主要表現(xiàn)為持續(xù)5d以上高溫事件的增多，持續(xù)1～2d的高溫事件頻次略有減少，華南(Ⅱ)主要表現(xiàn)為持續(xù)3～5d高溫事件的增多，東北單季稻區(qū)(Ⅴ)主要表現(xiàn)為持續(xù)1～5d高溫事件及持續(xù)8d以上高溫事件的

6、增多，而云貴單季稻區(qū)(Ⅵ)各級(jí)高溫事件頻次在RCP2.6，RCP4.5和RCP8.5情景下依次減少。過(guò)去50a，中國(guó)水稻高溫中心主要位于湖南北部地區(qū)，發(fā)生“南移北進(jìn)東遷”的移動(dòng)，未來(lái)2021-2050年，高溫中心位于基準(zhǔn)時(shí)段高溫中心東北方向，北方高溫?zé)岷υ黾臃容^南方更大，未來(lái)30年間高溫中心在RCP2.6，RCP4.5和RCP8.5情景下分別發(fā)生“南移”，“南移北進(jìn)”和“北進(jìn)”的遷移，北方水稻高溫?zé)岷︼L(fēng)險(xiǎn)在3種RCP情景下依次加大。<

7、br>　　3.多元回歸結(jié)果表明，抽穗開(kāi)花期是水稻對(duì)高溫?zé)岷ψ蠲舾械纳A段，其次為灌漿期和全生育期。除東北單季稻區(qū)水稻減產(chǎn)率和SDD32呈顯著的一元二次曲線關(guān)系外，其他各區(qū)水稻的高溫減產(chǎn)率和HDD呈顯著的線性負(fù)相關(guān)。減產(chǎn)速率H和高溫減產(chǎn)閾值M的分布特征一致，長(zhǎng)江以北單季稻(Ⅰ)區(qū)最高，其次為江南(Ⅱ)和華南(Ⅲ)地區(qū)。HDD均值較高的地區(qū)，H和M值也較高?；鶞?zhǔn)時(shí)段內(nèi)，中國(guó)水稻高溫減產(chǎn)以輕度為主(L1)，風(fēng)險(xiǎn)為4.8％，中度(L2)和重度