本文關(guān)鍵詞：氣候變化背景下我國玉米產(chǎn)量潛力及提升空間研究

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【摘要】：玉米是我國第一大糧食作物,在糧食安全和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。全球氣候變化背景下,我國各區(qū)域的氣候條件亦發(fā)生相應(yīng)變化。明確玉米各層次產(chǎn)量潛力及其變化特征和實際產(chǎn)量提升空間,對挖掘玉米單產(chǎn)潛力,保證糧食安全具有重要的理論意義。本文以產(chǎn)量為切入點,利用APSIM-Maize模型模擬分析了我國玉米的光溫產(chǎn)量、雨養(yǎng)產(chǎn)量和氣候-土壤產(chǎn)量3個層次潛在產(chǎn)量的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的時空變化特征,明確了降水、土壤條件、栽培管理和農(nóng)業(yè)投入對各區(qū)域玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的影響程度,評估了我國各區(qū)域玉米單產(chǎn)和總產(chǎn)的最大可能提升空間以及優(yōu)化水肥管理對產(chǎn)量的可能提升。主要研究結(jié)論如下： (1)1961-2010年,我國玉米潛在生長季內(nèi)光照資源有所減少,熱量資源不斷增加,且光照、熱量和降水資源波動性均有所增加。我國玉米光溫潛在產(chǎn)量的最適宜區(qū)和適宜區(qū)主要位于東北地區(qū)、華北地區(qū)、西北地區(qū)大部和華東地區(qū)北部的安徽省、江蘇省以及西南地區(qū)的云南省西南部,玉米種植面積分別占全國總種植面積的38.8%和33.9%。玉米雨養(yǎng)潛在產(chǎn)量的最適宜區(qū)和適宜區(qū)主要位于東北地區(qū)的黑龍江南部、吉林省東部和遼寧省東部,華中地區(qū)的湖南、江西大部和湖北南部,西南地區(qū)的貴州省和重慶市大部、四川省南部和云南省北部,華東地區(qū)和華南地區(qū)大部,玉米種植面積分別占總種植面積的11.0%和19.8%。玉米氣候-土壤潛在產(chǎn)量的最適宜區(qū)和適宜區(qū)主要分布于東北地區(qū)黑龍江南部、吉林東部和遼寧東部,西北地區(qū)的內(nèi)蒙古西部以及西南地區(qū)、華東地區(qū)、華中地區(qū)和華南地區(qū)大部,玉米種植面積分別占總種植面積的11.2%和19.2%。玉米實際產(chǎn)量的最適宜區(qū)和適宜區(qū)主要分布于東北地區(qū)黑龍江南部、吉林和遼寧大部,華北地區(qū)的山東省大部、河北省北部,西北地區(qū)的內(nèi)蒙古西部、甘肅省大部、寧夏區(qū)北部和新疆北部、西部,西南地區(qū)的四川東部、重慶市西部、云南省東北部,華東地區(qū)的江蘇省東部,玉米種植面積分別占總種植面積的41.1%和28.9%。 (2)降水、土壤條件、栽培管理和農(nóng)業(yè)技術(shù)對我國玉米產(chǎn)量的影響程度分別占光溫潛在產(chǎn)量的45.8%、9.2%和14.3%,使玉米產(chǎn)量的變異系數(shù)增加了0.24、0.02和0.02。就全國而言,降水是玉米產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的主要影響因素；在東北地區(qū)、西北地區(qū)和華北地區(qū),降水是影響玉米產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的主要因素,而在西南地區(qū)、華中地區(qū)、華東地區(qū)和華南地區(qū),栽培管理和農(nóng)業(yè)技術(shù)是影響玉米產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的主要因素。 (3)我國玉米實際單位面積產(chǎn)量的最大可能提升9856kg·h-1,總產(chǎn)量最大可能提升23108.8×104t,為當(dāng)前實際總產(chǎn)量的2.0倍；西北地區(qū)玉米單產(chǎn)的可能提升空間最高,全區(qū)平均為11909kg·ha-1；華北地區(qū)和東北地區(qū)玉米總產(chǎn)量的可能提升空間最大,分別為9219.0×104t和7134.5×104t,是當(dāng)前實際總產(chǎn)量的2.2倍和1.8倍。優(yōu)化水肥措施可平均提升我國玉米單產(chǎn)3777kg·-1,總產(chǎn)量可能提升8856.9×104t,為當(dāng)前實際總產(chǎn)量的0.8倍；東北地區(qū)優(yōu)化水肥條件對玉米單產(chǎn)的提升幅度最大,為4920kg·ha-1；東北地區(qū)和華北地區(qū)優(yōu)化水肥條件下玉米總產(chǎn)量的可能提升最大,分別為3343.1×104t和2755.0×104t,是當(dāng)前實際總產(chǎn)量的0.9倍和0.7倍。
【關(guān)鍵詞】：氣候變化 玉米 產(chǎn)量潛力 產(chǎn)量提升
【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】：2015
【分類號】：S162.53;S513
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 圖目錄9-11
• 表目錄11-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 研究目的與意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-19
• 1.3 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容和技術(shù)路線19-22
• 第二章 材料與方法22-32
• 2.1 研究區(qū)域22-23
• 2.2 資料來源23-25
• 2.3 研究指標(biāo)與計算方法25-30
• 2.4 數(shù)據(jù)計算與結(jié)果表達(dá)30-32
• 第三章 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)模型(APSIM)有效性驗證32-38
• 3.1 APSIM模型簡介32-33
• 3.2 APSIM-Maize模型參數(shù)的初始化33-34
• 3.3 APSIM-Maize模型對玉米生育期和產(chǎn)量模擬的有效性驗證34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 玉米各級潛在產(chǎn)量的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分布特征38-68
• 4.1 氣候變化背景下玉米潛在生長季的變化特征38-40
• 4.2 玉米光溫潛在產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的時空分布特征40-50
• 4.3 玉米雨養(yǎng)潛在產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的時空分布特征50-59
• 4.4 玉米氣候-土壤潛在產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的時空分布特征59-65
• 4.5 本章小結(jié)65-68
• 第五章 玉米實際產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性時空分布及影響因素解析68-92
• 5.1 我國各區(qū)域玉米實際生產(chǎn)條件特征68-70
• 5.2 玉米實際產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性空間分布特征70-77
• 5.3 各因素對玉米實際產(chǎn)量高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的影響程度解析77-89
• 5.4 本章小結(jié)89-92
• 第六章 我國各區(qū)域玉米產(chǎn)量提升潛力分析92-116
• 6.1 我國玉米產(chǎn)量的優(yōu)勢布局92-104
• 6.2 各區(qū)域玉米產(chǎn)量提升潛力分析104-108
• 6.3 各區(qū)域優(yōu)化水肥管理對玉米產(chǎn)量的提升潛力108-113
• 6.4 本章小結(jié)113-116
• 第七章 結(jié)論與討論116-120
• 7.1 主要結(jié)論116-118
• 7.2 創(chuàng)新點118
• 7.3 討論118
• 7.4 研究展望118-120
• 參考文獻(xiàn)120-128
• 致謝128-130
• 個人簡介130-132

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：515916