氣候變化背景下水稻高溫熱害風險及其對產量的可能影響.pdf

1、中國是世界上最大的水稻生產國，水稻種植面積和總產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，近年來中國大部分地區(qū)水稻生長季溫度升高，高溫熱害的強度和頻率增加，已經嚴重影響水稻生產。研究利用1981-2009年水稻觀測數(shù)據(jù)，1961-2010年氣象數(shù)據(jù)和未來2021-2050年RCP2.6，RCP4.5，RCP8.5氣候情景數(shù)據(jù)，分析過去50a和未來30a中國水稻高溫敏感期（孕穗-乳熟）高溫熱害頻率、強度的時空變化

2、情況，并嘗試利用1981-2009年水稻高溫敏感期高溫積溫和水稻減產率建立經驗回歸關系式，評估2021-2050年RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5氣候情景下，中國水稻輕、中、重度減產概率的空間分布，以期了解歷史和未來近期中國水稻高高溫熱害風險的變化及其對產量的影響，為合理安排水稻生產，水稻高溫減產預估提供科學依據(jù)。得到的初步結論如下:
　　1.1961-2010年，中國水稻高溫敏感期日最高氣溫超過35℃持續(xù)3d以上的日數(shù)（

3、HSD，以下簡稱高溫日數(shù)）和日最高氣溫超過35℃持續(xù)3d以上的有效積溫(HDD，以下簡稱高溫積溫)平均分別為1.3d和2.0℃·d，高值區(qū)主要位于長江中下游地區(qū)。過去50a，高溫日數(shù)和高溫積溫均以1980s為界限先減后增，總體無顯著的變化趨勢。從空間上來說，HDD在長江以北中部地區(qū)減少，在重慶和浙江大部增加，年際間波動則體現(xiàn)“南方水稻區(qū)大，東北、云貴小”的分布。水稻生長季各月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，而長江以北(Ⅰ)和云貴(Ⅵ)地區(qū)7～8月HDD有減少的趨勢。
　　2.未來2021-2050年3種RCP情景下，中國大部分地區(qū)水稻高溫敏感期高溫熱害頻率和強度增加，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。高溫熱害強度

5、和頻率增加幅度最大的地區(qū)位于東北大部，長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)。由于基準時段熱量資源的差異，未來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)各級高溫事件頻次在RCP2.6，RCP4.5和RCP8.5情景下依次減少。過去50a，中國水稻高溫中心主要位于湖南北部地區(qū)，發(fā)生“南移北進東遷”的移動，未來2021-2050年，高溫中心位于基準時段高溫中心東北方向，北方高溫熱害增加幅度較南方更大，未來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”和“北進”的遷移，北方水稻高溫熱害風險在3種RCP情景下依次加大。<

7、br>　　3.多元回歸結果表明，抽穗開花期是水稻對高溫熱害最敏感的生育階段，其次為灌漿期和全生育期。除東北單季稻區(qū)水稻減產率和SDD32呈顯著的一元二次曲線關系外，其他各區(qū)水稻的高溫減產率和HDD呈顯著的線性負相關。減產速率H和高溫減產閾值M的分布特征一致，長江以北單季稻(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。基準時段內，中國水稻高溫減產以輕度為主(L1)，風險為4.8％，中度(L2)和重度