贵州水稻气候生产潜力估算.doc

贵州省水稻气候生产潜力估算 张　波1,2，1,*，古书鸿1 (1.贵州省山地环境气候研究所，贵州 贵阳 550002；2.贵州省山地气候与资源重点实验室，贵州 贵阳 550002) 贵州水稻气候生产潜力的分布特征气候资源研究基于贵州省 81个气象站 1961-2015 年的气象资料，采用逐步订正和线性趋势等方法，分析水稻的光合、光温和气候生产潜力的变化特征和气候资源利用率。研究结果表明：贵州省水稻光合、光温和气候生产潜力均现为递减的变化趋势，递减速率分别为484.46 Kg·hm2·10a-1、206.78 Kg·hm2·10a-1、357.38 Kg·hm2·10a-1；空间分布上，光合生产潜力呈现出东西部高、中部地区低的变化趋势，光温生产潜力由东南部向西北部递减的变化趋势，气候生产潜力变化范围在12179-32445 Kg·hm2之间，光温生产潜力空间分布基本一致；水稻气候资源利用率多年平均为9.06%时间变化呈递增趋势，递增速率为0.017%·a。水稻;气候生产潜力;气候资源利用率;变化趋势;贵州省 1,2,3]。 目前，众多学者已采用不同模式方法对不同作物的气候生产潜力进行研究，毛留喜等[4]采用农业生态区划(AEZ) 模型，结合卫星遥感监测的土地利用分类信息，对镰刀弯地区春玉米种植的气候适宜程度和气候生产潜力进行了定量评估；陈霞燕等[5]基于“作物生长动态统计”模型计算了吉林省春玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力，并运用敏感系数法计算并分析了生产潜力对全生育期平均气温和降水的敏感性；杨春艳[6]采用Thornth waite 模型探讨了西藏地区粮食产量与气候变化和耕地面积变化的关系。李秀芬等[7]采用逐步订正等方法研究了黑龙江省玉米的光合、光温、气候生产力的时空变化特征，并对未来不同气候情景下玉米气候生产力进行评估；许燕等8]采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法，对江苏省沿海地区气候生产潜力进行估算，验证了气候生产潜力模型具有可行性金志凤等9]采用逐步订正、线性趋势分析等方法研究了浙江茶叶的光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力等10]分析了四川省 7 个水稻种植区的水稻光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力的时空分布特征，并结合现实生产力数据分析了气候变化背景下四川省水稻的增产潜力；余卫东等11]计算了河南省夏玉米光温生产潜力和气候生产潜力，分析了光温生产潜力与气候生产潜力、光温生产潜力与实际产量两种产量差的时空变化特征。 水稻是贵州省主要粮食作物，研究主要集中在干旱[2]、秋风[12]等气象灾害对水稻产量的影响以及水稻洪涝灾害风险评估与区划[13]等方面，未见关于贵州省水稻气候生产潜力的研究报道，本研究在前人研究基础上，采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法，对贵州水稻光合、光温和气候生产潜力的估算并探讨近55年贵州水稻气候资源的利用率，以期为合理利用气候资源、实现区域农业可持续发展提供科学依据。 1资料与方法 1.1 资料来源 贵州省有85个地面气象观测站，由于各站建站时间不一致，为了保证资料的完整性，剔除数据缺测较多的年81个气象观测站的逐日气象观测资料贵州省90 m×90 m；水稻产量数据来源于贵州省统计局。研究区域及气象观测站的分布如图1所示。. 1 Study area and distribution of meteorological station 1.2研究方法 研究采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法[14,15] ，并结合研究区域的实际情况，估算水稻生育期内的气候生产潜力。计算公式如下： (1) 式中，为气候生产潜力，为太阳辐射；为光合有效系数；为光合生产潜力；为温度有效系数；为光温生产潜力；为水分有效系数。 1.2.1光合生产潜力 ()为单位面积单位时间内光照资源所形成的理论产量 ，计算公式如下： (2) 式中，为单位换算系数；为水稻生育期内的总辐射之和( MJ·m-2)；其他参数的物理意义和取值[8,16]见表1。 太阳辐射采用气候学方法计算[17,18,19,20,21]， (3) 式中，为天文辐射，a、b是经验系数，s为日照百分率。 表1水稻光合生产力各参数含义及取值 Tab1 Parameter meaning and value of rice photosynthesis potential productivities 参数义 作物光合固定(CO2)能