未來(lái)旱災(zāi)情景下世界水稻產(chǎn)量模擬研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖可能導(dǎo)致的極端干旱事件的頻次、強(qiáng)度的增加，將給全球各個(gè)國(guó)家的水資源安全、糧食安全等帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。未來(lái)的人口增加導(dǎo)致的糧食增產(chǎn)壓力，需要中低緯度地區(qū)諸如非洲和亞洲亞熱帶地區(qū)作出貢獻(xiàn)，而全球氣候變暖對(duì)不同區(qū)域帶來(lái)不同的影響。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候變化關(guān)系密切，任何程度的氣候變化都會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其相關(guān)過(guò)程帶來(lái)潛在的或顯著的影響。干旱事件增加帶來(lái)的問(wèn)題可能在短期內(nèi)不會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期累積的過(guò)程，可能引起突變性影響。水稻是世界主要

2、糧食作物之一。研究氣候變化下水稻在不同情景下的產(chǎn)量，對(duì)于主動(dòng)適應(yīng)氣候變化，有針對(duì)性的制定科學(xué)措施和對(duì)策，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
　　本文研究的核心科學(xué)問(wèn)題是未來(lái)情景下世界水稻產(chǎn)量模擬，構(gòu)建全球通用的水稻產(chǎn)量模擬模型，是全球變化背景下農(nóng)業(yè)旱災(zāi)格局研究中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。本文首先從作物生長(zhǎng)模型入手，在論述作物模型領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，闡述該項(xiàng)研究在農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)中的地位。其中，重點(diǎn)綜述了作物產(chǎn)量模擬的進(jìn)展，并在此基礎(chǔ)上選取

3、了適用于論文研究的作物模型與技術(shù)路線，提出基于未來(lái)情景下的全球水稻產(chǎn)量模擬方法。本文的主要工作如下:
　　1.進(jìn)行全球水稻種植分區(qū)。本文把世界水稻作為研究對(duì)象，以世界水稻種植區(qū)為研究區(qū)，得到世界水稻的分布圖，構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合承災(zāi)體與孕災(zāi)環(huán)境特點(diǎn)，構(gòu)建了世界水稻的種植分區(qū)。其中，主要采取了“分區(qū)—參數(shù)優(yōu)化—驗(yàn)證”的思想，對(duì)全球水稻種植區(qū)域進(jìn)行自然分區(qū)。全球水稻種植分區(qū)是全球水稻產(chǎn)量模擬的基礎(chǔ)。
　　2。構(gòu)建了模擬全球水

4、稻產(chǎn)量的EPIC-R模型。本文通過(guò)構(gòu)建EPIC-R模型模擬全球水稻產(chǎn)量，較為準(zhǔn)確地模擬未來(lái)全球水稻產(chǎn)量格局。通過(guò)全球產(chǎn)量模擬模塊得到全球未來(lái)30年的水稻產(chǎn)量，并結(jié)合實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行了檢驗(yàn)、驗(yàn)證;在此基礎(chǔ)上，獲得全球水稻種植分區(qū)的本地化參數(shù)庫(kù)，從而模擬了世界水稻種植區(qū)的產(chǎn)量。水稻種植區(qū)產(chǎn)量分區(qū)模擬是未來(lái)情景下世界水稻產(chǎn)量模擬的基礎(chǔ)。
　　3.基于IPCC5情景模擬未來(lái)全球水稻產(chǎn)量。本文對(duì)全球尺度的水稻產(chǎn)量模擬進(jìn)行了研究。本文提出定量模擬