《气候变化对中国主要作物生产影响概率预测地图集》由序图、小麦生产变化、玉米生产变化三个部分组成。
第一部分“序图”,对研究区域的基本情况进行介绍,包括自然地理条件以及农业生产概况,为读者了解中国作物生产情况提供了耕地分布范围、主要耕作制度以及种植比例等地理背景信息。
第二部分“小麦生产变化”,包括基准期以及RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5情景下近期中国春、冬小麦的物候与产量空间分布及相对于基准期的变化,反映了气候变化背景下中国小麦的生产情况及其变化特征。
第三部分“玉米生产变化”,包括基准期以及RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5情景下近期中国玉米的物候与产量空间分布及相对于基准期的变化,反映了气候变化背景下中国玉米的生产情况及其变化特征。
农业是对气候变化响应最为敏感的领域之一。增温和CO:浓度升高会显著影响地区农业气候、水和土地资源,并进一步影响到作物的生长发育和生产等过程。中国是农业大国,也是遭受气候变化不利影响较为严重的发展中国家,未来的气候变化可能会加剧农业生产的不稳定性。因此,识别未来气候变化下作物生产的变化特征及其时空分异对于提高我国农业适应气候变化能力具有重要意义。针对当前气候变化影响预测研究中普遍存在的利用单一排放情景和单一气候模式输出导致的不确定性问题,本地图集采用多模式(全球气候模式:GFDL-ESM2M、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-LR、MIROCESM-CHEM、NorESMl-M)、多情景(典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,RCPs):RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)的气候预估数据,结合改进后的作物模型模拟了基准期(1981-2010年)和近期(2011-2040年)三个情景(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)下中国10个小麦种植区和4个玉米种植区作物的物候和产量,为保障地区粮食安全和促进农业可持续发展提供参考。
地图集由序图、小麦生产变化、玉米生产变化三个部分组成。
第一部分“序图”,对研究区域的基本情况进行介绍,包括自然地理条件以及农业生产概况,为读者了解中国作物生产情况提供了耕地分布范围、主要耕作制度以及种植比例等地理背景信息。
第二部分“小麦生产变化”,包括基准期以及RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5情景下近期中国春、冬小麦的物候与产量空间分布及相对于基准期的变化,反映了气候变化背景下中国小麦的生产情况及其变化特征。
第三部分“玉米生产变化”,包括基准期以及RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5情景下近期中国玉米的物候与产量空间分布及相对于基准期的变化,反映了气候变化背景下中国玉米的生产情况及其变化特征。
地图集中小麦的分区依据赵广才①的种植区划,将全国划分为10个小麦种植区,其中,春小麦种植区包括东北春麦区、北部春麦区、西北春麦区、新疆冬春兼播麦区和青藏春冬兼播麦区;冬小麦种植区包括北部冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区、西南冬麦区、华南冬麦区、新疆冬春兼播麦区和青藏春冬兼播麦区。玉米的分区依据佟屏亚②的种植区划,将全国划分为4个玉米种植区:西北内陆玉米区、北方春玉米区、黄淮平原春夏播玉米区和西南山地丘陵玉米区。本地图集选择的关键物候期包括播种期、开花期和成熟期。由于物候观测标准在国内外及部门间均有所差异,因此将本地图集所涉及的物候期的观测标准进行介绍,具体如下:小麦播种期:小麦播种的日期;小麦开花期:在穗子中部小穗花朵颖壳张开,露出花药,散出花粉;小麦成熟期:80%以上籽粒变黄,颖壳和茎秆变黄,仅上部第一、第二节仍呈微绿色;玉米播种期:玉米播种的日期;玉米开化期:雄穗主轴小穗花开花散粉的日期,此时雄穗的分化发育接近完成;玉米成熟期:80%以上植株外层苞叶变黄,花丝干枯,籽粒硬化,呈现该品种固有的颜色,不易被指甲切开。
地图集以收集整理的农业气象数据信息库为基础,结合多源、多时段的情景数据对未来小麦、玉米的物候和产量进行分区模拟,在提高预测精度的同时实现对未来中国农业生产变化特征的可视化,保证了制图的科学性。地图集共有69张涉及地图底图的插图是以自然资源部标准地图服务中的“中国地图1:3200万32开无邻国线划一”(审图号:GS(2019)1827号)为基础制作,未对底图进行修改,确保了制图的规范性。在地图集编制过程中,中国科学院地理科学与资源研究所资源环境数据云平台(http://www.resdc.cn/Default.aspx)和跨领域影响模式比较计划(ISI-MIIP,https://www.isimip.org/)给予了数据支持;博士生张婕帮助数据收集和处理;地图集的出版得到了国家自然科学基金项目(41671037)、中科院青年创新促进会会员项目(2016049)、地理资源所可桢杰出青年学者项目(2017RC101)、中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDB-SSW-DQC005)的支持;在此一并致谢。
地图集在充分汲取国内外研究成果的基础上,通过多模式、多隋景的应用来降低结果的不确定性,并从不同角度揭示气候变化下主要作物物候和产量的变化特征。虽然我们在编制过程中竭尽所能,但由于作者学识有限,其中难免存在不足,望各位专家和读者批评指正。
前言
第一部分 序图
第二部分 小麦生产变化
2.1 基准期小麦物候期分布
2.2 RCPs情景下小麦物候期分布
2.3 RCPs情景下小麦物候期相对于基准期变化
2.4 基准期小麦产量分布
2.5 RCPs情景下小麦产量分布
2.6 RCPs情景下小麦产量相对于基准期变化
第三部分 玉米生产变化
3.1 基准期玉米物候期分布
3.2 RCPs情景下玉米物候期分布
3.3 RCPs情景下玉米物候期相对于基准期变化
3.4 基准期玉米产量分布
3.5 RCPs情景下玉米产量分布
3.6 RCPs情景下玉米产量相对于基准期变化