本文關(guān)鍵詞：沈陽地區(qū)水稻對氣候變化的響應(yīng)及適應(yīng)性策略研究

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【摘要】：目前,全球地表溫度升高,極端氣候事件頻發(fā),全球正在經(jīng)歷一場以變暖為主要特征的氣候變化,這給我國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和自然環(huán)境等帶來重要影響。水稻是中國種植面積最廣、產(chǎn)量最高的糧食作物之一,東北地區(qū)是我國優(yōu)質(zhì)水稻的主產(chǎn)區(qū),水稻對溫度變化極為敏感,溫度過高或者過低都會造成水稻的減產(chǎn)。目前,研究氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究主要集中兩類方法:觀測試驗(yàn)和模型模擬。本研究應(yīng)用觀測試驗(yàn)和模型模擬兩種方法就沈陽地區(qū)氣候變化對水稻的影響進(jìn)行研究,并通過作物模型探討應(yīng)對氣候變化的有效適應(yīng)性措施,這對保障糧食安全和高效生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。分別以9023、9035、9036為早熟、中熟、晚熟水稻的代表品種,應(yīng)用人工氣候箱在孕穗開花期進(jìn)行低溫處理,設(shè)置兩個(gè)處理水平(設(shè)置比外界溫度低3℃(D3)和低5℃(D5),持續(xù)處理5d,以自然條件下生長的水稻為對照(CK),利用LI-6400光合測定儀測定水稻倒2葉的CO2響應(yīng)曲線和光響應(yīng)曲線,旨在分析沈陽地區(qū)孕穗開花期不同強(qiáng)度極端低溫對不同熟期水稻葉片氣孔導(dǎo)度和光合速率的影響。利用CMIP5最新氣候模式與CERES-Rice水稻模型結(jié)合,模擬分析未來氣候變化對沈陽地區(qū)水稻生育期和產(chǎn)量的影響,并通過改變栽種品種,調(diào)整播種時(shí)間,培育新品種三個(gè)方面探討應(yīng)對氣候變化的適應(yīng)性措施,得出以下結(jié)論:(1)低溫對不同熟期水稻氣孔導(dǎo)度的影響。CO2響應(yīng)過程中,與CK相比,D3和D5的持續(xù)低溫處理皆可導(dǎo)致9035和9036的氣孔導(dǎo)度顯著降低,而9023(早熟)僅D5的持續(xù)低溫導(dǎo)致其氣孔導(dǎo)度降低;光響應(yīng)過程中,與CK相比,D3和D5的持續(xù)低溫處理使9035(中熟)和9036(晚熟)氣孔導(dǎo)度降低,且降低幅度隨低溫強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大,但持續(xù)低溫處理增加了 9023(早熟)的氣孔導(dǎo)度(P0.01)。(2)低溫對不同熟期水稻光合作用的影響。D3和D5低溫處理顯著降低了 9035(中熟)和9036(晚熟)CO2響應(yīng)過程中和光響應(yīng)過程光合速率,但是低溫對早熟品種9023幾乎沒有影響�？紫尴拗剖且�9035(中熟)遭遇低溫后光合速率下降的主要原因,而9023(早熟)和9036(晚熟)光合速率的變化主要由非氣孔限制導(dǎo)致。(3)CERES-Rice在沈陽地區(qū)的適應(yīng)性。以開花期、成熟期、產(chǎn)量驗(yàn)證CERES-Rice模型的模擬能力,結(jié)果顯示實(shí)測值與模擬值具有高度的遺傳一致性。模型模擬的結(jié)果比較理想,該模型適用于沈陽地區(qū)的模擬應(yīng)用。(4)未來氣候變化對水稻生育期和產(chǎn)量的影響。與基準(zhǔn)年(1980-2010年)相比,在2020-2050年和2050-2080年兩個(gè)時(shí)段沈陽地區(qū)水稻生育期呈提前趨勢,變化幅度上晚熟中熟早熟,2050-2080較2020-2050年時(shí)段的變化趨勢更為明顯。在2020-2050年和2050-2080年兩個(gè)時(shí)段沈陽地區(qū)水稻產(chǎn)量均呈減少的趨勢,減產(chǎn)幅度上中熟早熟晚熟,2050-2080年較2020-2050年時(shí)段,產(chǎn)量減少趨勢更加明顯。(5)適應(yīng)性措施。從偏暖地區(qū)引種或者播種早熟和晚熟高產(chǎn)品種,適當(dāng)?shù)奶崆安シN時(shí)間,提高潛在籽粒粒系數(shù)G1、理想生長條件下的單粒粒重G2和適當(dāng)提高耐高溫系數(shù)G4都可以有效的提高水稻產(chǎn)量。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S511;S162.53

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