气候变化对河南省灌溉小麦影响及对策初探.pdfVIP

气候变化对河南省灌溉小麦的影响及对策初探 成林 1，2 ，刘荣花 1，2 ，王信理 3 （1.中国气象局农业气象保障与应用技术重点开放实验室，郑州，450003； 2. 河南省气象科学研究所,郑州，450003； 3. 密歇根理工大学技术学院，霍敦 CO49931 ） 摘要：灌溉是河南省冬小麦最重要的种植管理模式。在 DSSAT-CERES 小麦模型参数调试和区域适用性验证的基础 上，利用区域气候模式 PRECIS 输出的未来气候情景资料，量化分析了 2021-2050 年河南省灌溉条件下冬小麦产量 的可能变化，结果表明：若不采取其他措施，未来A2 、B2 两种温室气体排放情景下，全省冬小麦产量平均减少 5%左右，A2 情景减产率略高于 B2；随着产量降低，产量波动区间略有缩小，但 25%~75%的稳产区间也相应缩小， 且 B2 情景下更容易出现极端低产的年份；冬小麦水分利用效率相应降低。采取适当应对措施，如延迟播种期或 减小种密度等有利于提高产量或缓解减产趋势。 关键词：冬小麦；产量；灌溉；气候情景；波动 1.引言 河南省是我国最重要的冬小麦生产基地之一，小麦种植面积和产量均居全国首位。由国家发改委最近组织编 制的《全国新增千亿斤粮食生产能力规划》中，河南省计划新增 300 亿斤，因此保障河南省冬小麦高产稳产是一 项长期而紧迫的任务。然而，受全球气候变化的影响，近 50 年河南省的农业气候发生了显著变化[1-3] ，极端天气/ [4] 气候事件与灾害的频率和强度明显增大，农业生产面临的风险剧增 ，未来冬小麦生产面临的不确定因素进一步 增加[5-6] ，因此，做好河南省冬小麦生产应对气候变化工作，对本省乃至全国粮食生产和经济发展具有重要的现实 意义和长远的历史意义。 由于河南处于暖温带和亚热带气候交界的边缘地区，气候的过渡性特征较强，降水时空分布具有明显的不稳 [7] 定性，自然降水往往不能满足冬小麦正常生长的需水要求 ，全省除豫北北部及豫西个别县（市）灌溉条件较差 [8] [9] 外，大部分地区均以灌溉小麦为主 。因此本文利用参数调试后的 DSSAT－CERES 小麦模型 ，结合区域气候模式 输出的未来 2010~2050 年气候情景数据，重点分析未来两种温室气体排放情景下河南省灌溉小麦的产量变化趋势， 对未来农业生产及影响进行合理评估，并初步提出对策措施，以求为有关部门制定相关的决策提供依据。 2.数据与方法 2.1 气候情景与气候模式 IPCC 排放情景特别报告中，在对已有温室气体排放情景进行分析的基础上设计了四种未来全球发展模型，主 要分为 A1 ，A2 和 B1，B2 四个情景 “家族”，与我国国情最相符的是 A2 ：国内或区域资源情景及 B2：区域可持续 发展情景[10] 。本研究所用的这两种情景下的未来逐日气象数据为区域气候模式 RCM-PRECIS 的模拟结果（表 1）。 PRECIS 是英国 Hadley 气候预测与研究中心发展的新版本 RCM 系统，其水平方向分辨率为 50km ×50km，垂直方 向为 19 层。许吟隆等[11-12]对 PRECIS 的逐日模拟结果在中国进行了广泛地修正与验证，经过一定局地化处理可直 接代入作物模型。区域气候情景资料由中国农业科学研究院提供。 *基金项目：中国气象局农业气象保障与应用技术重点开放实验室项目（AMF201004 ），中国气象局气候变化专项（CCSF2011-1）和 公益性行业（气象）科研专项（GYHY201106029 ）资助。 作者简介： 成林(1982－)，女，新疆伊犁人，工程师，硕士，主要从事农业气象研究。E-mail:rainwood2@163.com 117 表1 PRECIS 模拟的地面气温、降水及CO 浓度变化（相对于气候基准时段1961-1990年）