不同气候情景下中国东北与华北作物产量变化趋势模拟

２ １２ 各 种 气候 模 式输 出的 未来 ４ ．． ０ａ年 降 水 变化
Ｐ Ｅ Ｉ输 出 的 Ａ Ｒ ＣＳ ２和 Ｂ ２情景 ， 情景 格点 数据 大小 为
０５ ．。×０ ５ 。然 后 利 用 各 套 气 候 情 景 数 据 驱 动 ．。 ＷＯ Ｏ Ｔ作 物 生 长 模 型 ， 拟 未来 ４ （０ １ ２５ ＦＳ 模 ０ａ ２ １－ ０ ０
１ ３ 研 究 方 法 ．
２ 结 果 与分 析
２ １ 气 候模 式模 拟 的未来 温度和 降水 变化 趋势 ． ２ １ １ 各 种 气候 模 式输 出的 未来 ４ ．． ０ａ平 均 温度 变
采用 气候模 式输 出的未来气 候情 景格 点数 据驱 动作 物生 长模拟模 型 的研 究 方 法 ， 未来 气 候 情 景 数 据有 两套 ， 一套来 自意大利 ＩＴ Ｃ Ｐ中心的 区域气 候模 式 Ｒ ｇ Ｍ 输 出 的多 情 景 加 权 平 均 值 简称 Ｒ Ａ情 ｅＣ ３ Ｅ 景， 另一 套 来 自英 国 Ｈ ｄ ｙ中 心 的 区 域 气 候 模 式 ａｌ ｅ
气 温 １ ｃ ５Ｉ， 均降雨 量 为 ４０～１ ０ ｍ。是 ０Ｉ ：～１ 年 ｃ ＝ ０ ０ｍ １
我 国冬小 麦的 主产 区。
１２ 资 料 来 源 ．
Ｂ ２情景 ， 结合 ＷＯ Ｏ Ｔ作 物 生 长模 型 ， 拟研 究 未 ＦＳ 模
来 ４ （０ １ ２５ ０ａ ２ １— ０ ０年 ） 气候 变化对 我 国华 北东 北 主
域 尺度上 ， 所有 作 物品种 都 同属一 种生态 型 ， 区域 以
室 （ 国农 业气象 观测 记录 报表 、 国农 业气 象观 测 全 全
Ａ Ｂ报 资料 ） 。
单元 为空 间尺度 ， 用 多 点 同 期 的面 上 产 量 资料 进 使 行调试 ， 而建 立 了东 北 玉 米 和华 北 冬 小 麦 影 响评 从 估模 型 。有关 作物 参数 的调 整和 区域化 以及 模型 的 适 宜性 分析 与检验 详见 文后 参考文 献 ＿ ｌ ９ ｌ 。
摘 要 ： 采用意大利 ＩＴ Ｃ Ｐ中心的 区域气候模式 Ｒ ｇ Ｍ ｅＣ ３输 出的多情景加权平均值简称 Ｒ Ａ情景和英 国 Ｈ ｄｅ Ｅ ａｌ ｖ
中心 的 区域 气候 模 式 Ｐ Ｅ Ｉ 输 出 的 Ａ Ｒ ＣＳ ２和 Ｂ ２情 景 ， 合 ＷＯ Ｏ Ｔ作 物 生长 模 拟 模 型 ， 拟 研 究 了未 来 ４ （ ０ １ 结 ＦＳ 模 ｏ ａ ２ １－
为 主 Ｌ ４。我 国在气候 变化影 响方 面 的研 究 已经 有 ３ ＩＪ 比较扎 实 的基础 ， 已根 据不 同 的气 候变 化情 景 ， 定 确 了农 业 主要 作 物 生 产 能力 的变 化 幅 度 ｕ Ｊ 目前 ， ５ 。 用 于气 候变 化影 响评估 方 法主要 是开 始采用 气候 模 式输 出的气候 情 景 与作 物 模 型 相结 合 的 研 究方 法 ， 来 预估 未 来 气 候 变 化 对 我 国农 业 生 产 的影 响＿９。 ８ｊ ． 这个 领 域 的应 用 主要 体 现 在 以 下几 个 方 面 ： 是作 一 物模 型 与大气 环 流模式 或 区域气 候模 式结合 用于评 估 预测 未来气 候 变化 情 景 下 作 物可 能 受 到 的影 响 ； 二 是作 物模 型与 随机 天 气 发 生器 结 合 ； 有 根 据历 还 年 平均 气候 条件插 值 得 到 未 来气 候 情 景 ， 后加 入 然 到作 物模 型 中用 于未来 的气 候影 响预测 。本 文拟采 用意 大利 ＩＴ Ｃ Ｐ中 心 的 区域 气 候 模 式 Ｒ ｇ Ｍ３输 出 ｅＣ 的多情 景 加 权 平 均 值 简 称 Ｒ Ａ情 景¨ ¨ 和 英 国 Ｅ ¨ Ｊ Ｈ ｄｅ ａｌ ｙ中心 的 区 域 气 候 模 式 Ｐ Ｅ Ｉ Ｒ ＣＳ输 出 的 Ａ ２和
研究 中使 用 的资料 有 作 物 资料 （ 要 包 括作 物 主 品种类 型 和品 种熟性 、 育期 观测 资料 ， 发 田间生物量
要农 作 物产量 的变化 趋 势 ， 旨在探 讨 不 同气 候模 式
收 稿 日期 ：０２０－７ ２１—２２
基金 项 目 ： 国家 科 技支 撑 计划 课 题 （０ １ Ａ ３ Ｂ １ ； 业部 ９８计 划重 点 项 目（０ １一Ｇ ２ １Ｂ Ｄ ２ ０ ） 农 ４ ２１ ９—０ ） 公 益性 行 业 （ 象 ） 研 专 项 １； 气 科
第 ３ ５月 ０卷第 ３期 ２１ ０ ２年
干 旱 地 区 农 业 研 究
Ｊｕ ａ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ Ａｒｄ ｅ ｓ ｔ ｒ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｈ ｉ Ａｒ ａ
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ． １３ ３ Ｍ ａ ０１ ｖ２ ２
不 同气 候 情 景下 中国 东北 与 华 北 作 物 产 量 变 化 趋 势模 拟
．
２５ ００年 ） 候 变 化 对 我 国华 北 东 北 农 作 物 产 量 的 影 响 。模 拟 结果 表 明 ：从 ４ 平 均 结果 来 看 ， 于 东 北 玉 米 区 ， 气 ０ａ 对 三 种 气候 情 景 资 料 下 可 能减 产 区域 主 要 是 东 北 三 省 的偏 西 南 地 区 ， 中减 产 高 值 区主 要 集 中在 吉 林 省 的 西 部 地 区 自 其
年际变 化 比较 大 ， 域 分 布 不 均 。对 于 东 北 区域 ， 区
根大 学 ｄ ｔ 开 发 ， 源 于 世 界 粮 食 研 究 中心 ｅＷｉ等 起 （ ｗＦ ） 织 的多 学科 综 合 的 世 界粮 食 潜 在 产 量 的 ｃ ｓ组 研究 项 目 ｌ ， 旨在探 索 增 加 发 展 中 国 家 农 业 生
地 区温度适 宜 ， 日照充 足 ， 于 种 植 玉 米 ， 中 国玉 适 是 米 的主产 区和重 要 的商 品粮基 地 。华北 区域 主要包
括北 京 、 津两 市 以及 河北 、 天 山东 、 南三 省 ， 河 总面积
约为 ５ ５万 ｋ ２ ｍ 。气 候类 型 属 于 温带 季 风 气候 ， 年均
（ Ｙ Ｙ １００ １ ； 庆 市 科 技 攻 关 项 目（ Ｓ Ｃ ２ １Ａ １６ ） Ｇ Ｈ ２ １６ ２ ）重 ０ ＣＴ ，０ １ Ｃ ｔ８ 作 者 简 介 ： 建 平 （９５ ） 男 ， 蒙古 乌 兰察 布 人 ， 士 ， 级 工 程 师 ， 事 农 业 气 象灾 害 与 气 候 变 化 影 响 评 估 研 究 。Ｅ ｍ ｉ ｅｐｏｎ 张 １７一 ， 内 博 高 从
１ １ 研 究 区 域 ．
根据 我 国的气候 特点 以及农 作 物 的生长 分布 特 征 ， 别 选 取 东 北 （２ 。 ３ 。 ４ ｏ ０Ｎ） 华 北 分 １０ ～１５Ｅ，０ 一５ ｏ 、 （ １。 ２ 。 ３。 １Ｎ 为 研 究 区域 。东 北 区域 主 １ １ 一１３Ｅ，５ ～４ 。 ）
城、 通榆 等地 。对 于华 北 冬 麦 区 ，Ｅ Ｒ Ａ情 景 下 可 能 减 产 区主 要 是 河 北 省 的 东 部 和 山东 省 的东 部 ， 中减 产 高 值 区 主 其
要 集 中在 京 津及 其 以 东地 区； ２和 Ｂ Ａ ２情 景 下 可 能减 产 区主 要 是 河 北 省 的 中部 和 东 部 、 东 省 的 东 部 以及 河 南省 山
全 球气 候变 暖 已成 为 一个不 争 的事实 ｕ ２ 。未 ｊ Ｉ
来 气候 变化 对农 业 的影响 因地 而异并 以负 面影 响为 主 。如 果 不 采 取 任何 措 施 ， ２ ３ 到 ０ ０年 ， 国种 植业 中 生 产 能 力 在 总 体 上 因气 候 变 暖 可 能会 下 降 ５ ％
要包 括 黑龙 江 、 林 和辽 宁 三 省 ， 面积 约 为 ８ 吉 总 Ｏ万
ｋ ，年 均 气 ｍ２
温 一３Ｃ ～１ ℃ ， 均 降 雨 量 为 ４ ０— ｏ １ 年 ０
１００ｍ 气 候类 型属 于 温 带 季 风 气 候 。其 中东 北 ０ ｍ，
平原 面积 约 ３ ５万 ｋ ２地 势平 坦 ， 壤 肥 沃 ， ｍ， 土 大部 分
张建 平 赵 艳 霞 ， 春 乙２ 王 靖 ， 王 ，
（ ． 市 气 象 科 学 研 究 所 ， 庆 ４ １４ ； ． 国气 象 科 学 研 究 院 ， 京 １０ ８ ； ． 国农 业 大 学 资 源 与 环境 学 院 ，北 京 １０ ９ ） １ 重庆 重 ０ １７ ２ 中 北 ００ １ ３ 中 ０ １３
年） 气候 变化对 我 国华 北 东北 主要 农 作 物产 量 的影
响。 １４ 作 物 生 长 模 型 简 介 ．
趋势
从各种 气候 模 式 输 出 的 降水 结 果 来 看 ， 降水
ＷＯ Ｏ Ｔ Ｗｏ ｄＦ ｏ ｔｄ ） 型 由荷 兰 瓦 赫 宁 Ｆ Ｓ （ ｒ ｏｄ Ｓ ｙ 模 ｌ ｕ
的 南 部 偏 南 地 区 ， 中减 产 高值 区主 要 集 中在 天 津 及 其 以东 地 区和 山东 省 的东 部 沿 海 地 区。 其 关 键 词 ： 候 情 景 ； 物 生 长 模 型 ； 量 ； 化趋 势 ； 拟 气 作 产 变 模 中 图 分 类 号 ： １２５ Ｓ６ ． ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ ． ０ （０２ ０—２２０ ００７ １２ １）３０６．５ ６
试 验资 料 ） 大量 的历史 逐 日气象 资料 和土壤 参数 资 ， 料 。文 中所 用到 的东 北 三 省 、 北 区域 的作 物 品种 华 类型 和品种 熟性 育期 资 料 以及 田间生 物 量 试验 发 资料 均来 自中国气象 局 国家气象 信息 中心气 象 资料
个 区域 尺度 上 ， 首先 根据气 候 、 土壤 和作物 相似 情况 分若 干个单 元 ， 然后 以各 单 ： 元的代 表 样 点来 调试 模 型参数 ； 区域化 的基 本 原 理 ： 设 在 农 作 物 种植 区 黾假
１ ％左 右 ， 中 ， 麦 、 稻 和 玉米 三 大 作 物 以 减产 ０ 其 小 水
与 同一作 物生 长模 型相结 合用 于模 拟未来 气 候变 化 对农 作物 产量 的影 响 ， 以便 减 少各 种 模 式 的不 确定 性 因素 ， 强模 拟结 果 的可靠 性 ， 而更 好地 为相 关 增 从 部 门提供科 学 依据 。