北部冬麥區(qū)冬小麥各生育階段氣候資源演變及干旱風(fēng)險(xiǎn)情景分析.pdf

1、本文基于農(nóng)業(yè)氣象觀測站數(shù)據(jù)和區(qū)域氣候模式系統(tǒng)PRECIS產(chǎn)生的RCP4.5氣候情景數(shù)據(jù)，比較了活動(dòng)積溫法、累計(jì)熱生長單位法和生長速率估測法對(duì)我國北部冬麥區(qū)冬小麥拔節(jié)、抽穗、乳熟和成熟期的模擬精度，選用精度較高的模型模擬研究區(qū)未來冬小麥的生育期。在此基礎(chǔ)上，分析未來研究區(qū)冬小麥各生育期和各生育階段內(nèi)農(nóng)業(yè)氣候資源的變化及干旱演變特征。主要結(jié)論如下:
　　(1)生長速率估測法對(duì)播種-拔節(jié)和播種-抽穗天數(shù)的模擬結(jié)果較好，均方根誤差為3.0

2、～3.7d，一致性指數(shù)均超過0.9;活動(dòng)積溫法對(duì)抽穗-乳熟和抽穗-成熟天數(shù)的模擬較為精確，均方根誤差為2.6～3.1d，一致性指數(shù)均大于0.8。
　　(2)未來研究區(qū)冬小麥冬前生育期推遲，冬后則均呈提前趨勢(shì)。2031-2090年，播種、越冬開始、返青、拔節(jié)、抽穗、乳熟和成熟期的變化趨勢(shì)分別為1.8、1.7、-1.3、-1.1、-1.1、-1.3、-1.4d·(10a)-1，變化趨勢(shì)均極顯著(P＜0.01)。相較于基準(zhǔn)時(shí)段(1976

3、-2005年)，至2040s（2031-2060年）返青期變化的空間差異最大，至2070s（2061-2090年）返青和成熟期變化的空間差異較大，而播種期均最小。至2040s返青期在研究區(qū)西北部提前更多，至2070s則相反;至2070s成熟期在西北部提前較多。2031-2090年，越冬期、抽穗-乳熟、乳熟-成熟和全生育期天數(shù)均顯著縮短(P＜0.05)。相較于基準(zhǔn)時(shí)段，至2070s越冬期縮短了18.3～31.6天，全生育期縮短了22.5～

4、37.5天，越冬期縮短對(duì)全生育期變化的貢獻(xiàn)率超過70％。
　　(3)未來研究區(qū)冬小麥全生育期內(nèi)熱量資源增加，降水和光照資源均減少，氣候生產(chǎn)潛力降低。2031-2090年，熱量資源在越冬期升幅較大，越冬期負(fù)積溫的變化趨勢(shì)為37.8℃·d·(10a)-1。播種-越冬階段和全生育期內(nèi)降水量顯著減少(P＜0.05)，變化趨勢(shì)分別為-7.1和-11.8mm·(10a)-1。太陽輻射量在越冬期、拔節(jié)-抽穗、抽穗-乳熟階段和全生育期內(nèi)均極顯著減

5、少(P＜0.01)，全生育期減少62.4MJ·m-2·(10a)-1。
　　(4)未來冬小麥氣候生產(chǎn)潛力在研究區(qū)東北部邊界地區(qū)減幅較大，但光溫水資源變化呈現(xiàn)出明顯的空間分布特征。相較于基準(zhǔn)時(shí)段，未來冬小麥越冬期和返青-拔節(jié)階段熱量資源變化的空間差異較大，至2040s和2070s越冬期熱量資源在研究區(qū)西北部增幅較大;至2040s返青-拔節(jié)階段熱量資源的變化存在東西差異，至2070s則在東南和西北部差異較大。至2040s播種-越冬、抽

6、穗-乳熟和全生育期的降水量在西北部減少，東南部增加;越冬期和拔節(jié)-抽穗階段則在區(qū)域內(nèi)普遍增加，返青-拔節(jié)和乳熟-成熟階段則普遍減少。至2070s拔節(jié)-抽穗階段的降水量普遍增加，其余階段則普遍減少。至2040s輻射量的變化在播種-越冬階段空間差異較大，此階段在河北東南部、天津等地區(qū)的減幅較大;至2070s則在返青-拔節(jié)階段差異較大，由東南至西北減幅逐漸增大。
　　(5)未來研究區(qū)冬小麥需水量減少，但干旱情況依然嚴(yán)峻，干旱頻率和風(fēng)險(xiǎn)在