SRES B2 气候情景下东北玉米产量变化模拟分析
摘要
采用区域气候模式PRECIS 和东北玉米模拟模型相连接的方法,模拟了基准气候(BS,1961 -1990 年)和未来气候情景(B2,2011 -2050 年)下我国东北玉米发育期和产量,初步预测了考虑和不考虑CO2 直接影响两种情况下未来40 年东北玉米发育期和产量的变化状况,主要结论如下:(1)不考虑CO2 直接影响时,未来40 年的气候变化对东北玉米产量的影响非常显著,并且不同的地理位置,不同年代之间也存在显著的差异.2011-2050 年的平均变化情况以减产为主,在东北平原地区减产幅度最大,超过20%.2010s,2030s 和2040s 都以减产为主,有大片减产大于20%的区域存在.而2020s 东北玉米减产面积小,大部分地区表现为20%以内的增产幅度.除去长白山附近地区,中熟和中早熟品种的减产趋势明显高于其他熟性,而晚熟和偏晚熟的玉米产量变化幅度比较小.(2)CO2 直接影响对玉米产量的补偿效用不可忽视.和未考虑CO2 直接影响的情况相比,未来40 年平均的产量变化地理分布形势相似,但产量变化的幅度减小,减产幅度达到10%以上的范围缩小.东北平原减产幅度大于20%的情况已经消失,辽河平原也仅存不连续的减产超过10%区域,三江平原、牡丹江地区、长白山脉及辽宁西端的增产幅度也略有增加.2010s 东北玉米减产区域和减产的幅度和不考虑CO2 肥效作用时相比,变化不大.但是,从2020s 开始CO2 直接影响开始显现出来,2030s 东北玉米总体减产,但在考虑了CO2 直接影响之后,原来大片减产达到20%-40%以上的区域中有减产在20%以下的情况出现.而到2040s,的浓度增幅较大,其直接影响变的显著起来.不仅减产区域变小,而且40%以上的减产区域消失,CO2 对产量的正效应非常显著.(3)在B2 情景下未来40 年内,各年代东北玉米生育期变化的地理分布相对比较稳定,和玉米熟性关系紧密.中早熟的玉米生育期变化最明显,黑龙江西部地区始终保持3 天以上的缩短幅度,黑龙江东部一直保持6 天以上的缩短幅度.2040s 大部分中早熟玉米的生育期都缩短了6 天以上,而偏晚熟的玉米则一直保持发育期增长的变化特征.其他三种熟性的玉米发育期变化都不是非常显著,变化幅度保持在3 天以内.由于模型内部对发育阶段的模拟以积温为基础,所以是否考虑CO2 直接影响对生育期的长度并没有影响,无需做相应讨论.