Rice production simulation under IPCC SRES A1B scenario in Fujian Province

Abstract

选择福建省作为研究区域, 根据地形特点划分了3 个水稻种植区, 选取17 个样点及9 个代表性品种,采用2006—2007 年的逐日气象资料及同期区试产量资料对作物的遗传参数进行了调试; 根据IPCC 排放情景特别报告(SRES)中的A1B 方案, 利用区域气候模式PRECIS 构建的气候变化情景文件与作物模型(CERES-Rice)耦合, 采用雨养与灌溉两种方式, 并综合考虑未来CO₂ 浓度增加带来的直接增益效应, 模拟了未来2020s 及2040s 气候变化对福建省水稻生产的影响。结果表明: 无论是雨养方式还是灌溉方式, 未来全省各稻区水稻生育期在两种情景下都将缩短, 单季稻生育期天数减少幅度最大, 2040s 情景下达到20 d 以上。未来双季稻种植区早稻与单季稻均表现为减产。2020s 情景下闽东南稻区早稻减产率达到12.4%(雨养)和11.3%(灌溉); 闽西北双季稻区早稻减产程度略小。单季稻区雨养水稻7.1%及灌溉水稻2.1%的减产主要来自中熟品种的负贡献。2040s 减产幅度将进一步加大。与此相反, 未来两种情景下双季稻区后季稻均表现为增产, 但产量波动性较大。2020s 情景下闽西北双季稻区灌溉后季稻产量增产达到21.0%, 增产幅度大于闽东南地区的10.6%; 雨养方式下后季稻增产幅度略小。2040s 各稻区后季稻增产幅度将减小。未来水稻生长季的土壤水分条件将变得不如目前湿润, 与之相关各稻区灌溉需要量均有所增加。总之, 由于大气CO₂ 肥效作用可在一定程度上提高未来气候变化下后季稻产量, 全省水稻总产近期将有所增加, 雨养与灌溉方式下分别增长0.4%及1.7%, 但变化趋势是随着未来温度的增加总产将减少, 负贡献主要来自于单季稻和早稻。