發(fā)布時間：2017-12-21 10:13

  本文關(guān)鍵詞：氣候變化背景下半干旱區(qū)春小麥生產(chǎn)的脆弱性與風(fēng)險評估　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：以溫度顯著升高、降水量分布不均為主要特征的全球氣候變化,已經(jīng)成為半干旱區(qū)旱地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要限制因子。內(nèi)蒙古自治區(qū)是我國半干旱區(qū)面積比例最大,氣候特點與旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最具代表性的地區(qū),春小麥?zhǔn)沁@一地區(qū)最主要的糧食作物之一。近年來,伴隨氣候變化負面影響的加劇,春小麥生產(chǎn)正遭受嚴重的威脅。為此,論文在明確這一地區(qū)氣候變化特征的基礎(chǔ)上,探索建立了一套脆弱性與風(fēng)險評估方法,依據(jù)該方法對內(nèi)蒙古地區(qū)春小麥?zhǔn)軞夂蜃兓挠绊戇M行了定量化評估,并提出適應(yīng)對策。主要研究結(jié)果如下：(1)脆弱性與風(fēng)險評估方法的探索。脆弱性與風(fēng)險評估,主要由脆弱性評估、影響閾值評價及風(fēng)險評價三個核心部分組成。通過基準(zhǔn)期與研究期的確定,突出氣候變化的影響；通過選擇產(chǎn)量作為最主要的評價指標(biāo),反映農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同的功能狀態(tài)；運用Logistic函數(shù)將作物氣候產(chǎn)量進行分離,建立氣候產(chǎn)量與各氣候要素,趨勢產(chǎn)量與各適應(yīng)要素的回歸方程,量化表達敏感產(chǎn)量與適應(yīng)產(chǎn)量,進行脆弱性評估�；跉夂虍a(chǎn)量、趨勢產(chǎn)量與不同要素間的回歸方程,通過數(shù)學(xué)解析得到最適閾值與限制閾值,并比較研究期要素平均值與影響閾值間的差異,進行影響閾值評價。運用多年作物單產(chǎn)距平百分率,將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的損失量進行量化表達,通過氣候變化影響累積頻率(CCEAF)的概念,計算不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失程度發(fā)生的概率,從而進行風(fēng)險評價。(2)內(nèi)蒙古地區(qū)氣候資源時空分布與變化特征。1961-2012年內(nèi)蒙古地區(qū)春小麥生育期平均溫度為16.5℃,降水量為224mm,其中,東北部地區(qū)低溫多雨,東部地區(qū)高溫多雨,西南部地區(qū)高溫少雨；近52年來春小麥生育期平均溫度升高明顯,平均升溫幅度為0.3℃C/10a,降水量表現(xiàn)為波動降低趨勢,平均降幅為4.3mm/10a,當(dāng)?shù)嘏苫厔菝黠@。(3)內(nèi)蒙古地區(qū)春小麥生產(chǎn)的脆弱性評估。研究期(1996-2012年)內(nèi)蒙古地區(qū)東部、中部及西南部地區(qū)春小麥脆弱性均較大,而東北部地區(qū)則相對較小。假定適應(yīng)能力不變,與研究期平均單元脆弱性進行比較,在歷史氣候變化趨勢情景下,到2030年、2050年與2100年,溫度單元脆弱性將分別增大50%、117%與350%,降水單元脆弱性將分別增大50%、50%與150%,綜合單元脆弱性將分別增大29%、86%與271%；在RCP4.5情景下,溫度單元脆弱性將分別增大52%、112%與337%,降水單元脆弱性將分別減小6%、27%與72%,綜合單元脆弱性將分別增大24%、64%與227%：在RCP8.5情景下,溫度單元脆弱性將分別增大115%、290%與1027%,降水單元脆弱性將分別減小52%、103%與154%,綜合單元脆弱性將分別增大60%、181%與736%。(4)內(nèi)蒙古地區(qū)春小麥生產(chǎn)的影響閩值評價。1961-2012年內(nèi)蒙古地區(qū)春小麥生育期平均溫度、降水量、施肥水平與水分供給量的最適閩值分別為15.6℃、333mm、319.5kg/ha與743.7mm。相較于研究期平均狀態(tài),為提高適應(yīng)產(chǎn)量,以施肥水平與水分供給量的最適閩值為依據(jù),全區(qū)平均施肥水平最大可增加162.2kg/ha,水分供給量最大可增加406.5mm。(5)內(nèi)蒙古地區(qū)春小麥生產(chǎn)的風(fēng)險評價。內(nèi)蒙古地區(qū)研究期對溫度升高不利影響的風(fēng)險為11.1%,對降水變化不利影響的風(fēng)險為9.3%,對二者綜合作用的不利影響風(fēng)險為10.3%；全區(qū)均表現(xiàn)為對溫度與綜合影響的風(fēng)險更高,特別是東北部、東部與中部地區(qū),是氣候變化影響的高風(fēng)險地區(qū)。(6)適應(yīng)對策的提出。通過調(diào)整中部與西南部部分地區(qū)的種植結(jié)構(gòu),即降低這些地區(qū)春小麥的種植比例,以降低其暴露度,從而降低這些地區(qū)春小麥的區(qū)域脆弱性。為提高適應(yīng)產(chǎn)量,以水分供給量與施肥水平的最適閾值為依據(jù),相較于研究期的平均狀況,對于高風(fēng)險但輕脆弱的東北部地區(qū),水分供給量最大可增加441.4mm,施肥水平最大可增加229.9kg/ha；對于風(fēng)險相對較高且重脆弱的東部地區(qū),水分供給量最大可增加464.3mm,施肥水平最大可增加142.2kg/ha；對丁高風(fēng)險且重脆弱的中部地區(qū),水分供給量最大可增加513.7mmm,施肥水平最大可增加242.2kg/ha:對于低風(fēng)險但重脆弱的西南部地區(qū),水分供給量最大可增加201.7mmm,施肥水平最大可增加4I.4kg/ha。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S512.12;S162.53

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本文編號：1315657