本文關鍵詞：氣候變化背景下華北麥—玉兩熟生產(chǎn)的風險評價及低碳策略

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【摘要】：作物生產(chǎn)應對氣候變化的長遠戰(zhàn)略,不僅包括降低氣候變化對產(chǎn)量影響的適應策略,也包括控制溫室氣體排放,減緩氣候變化速率和幅度的低碳策略。本文利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)、調研數(shù)據(jù)及田間試驗,明確了氣候變化背景下華北平原冬小麥-夏玉米主要生育期水熱資源時空變化及物候期時空變化,評價了未來冬小麥-夏玉米生產(chǎn)的風險,分析了華北平原作物生產(chǎn)碳足跡,并從優(yōu)化農(nóng)作措施角度評價了冬小麥-夏玉米的高產(chǎn)低碳技術,為氣候變化背景下華北平原冬小麥-夏玉米生產(chǎn)提出高產(chǎn)低碳策略。主要結論如下： (1)氣候變化背景下,水熱時空變化明顯。利用歷史氣象數(shù)據(jù)和生育期數(shù)據(jù),分析冬小麥-夏玉米主要生育期水熱資源時空變化。華北平原冬小麥各生育期GDD均呈增加趨勢；營養(yǎng)生長期HDD呈增加趨勢；生殖生長期及全生育期HDD呈西南與東北增加,中部減少趨勢；各生育期降水量均呈增加趨勢,降水量傾向率為7.74mm10a-1。夏玉米營養(yǎng)生長期GDD呈南部增加,北部減少趨勢,生殖生長期及全生育期GDD呈南部減少,北部增加趨勢；夏玉米各生育期HDD呈北部增加,南部減少的趨勢；夏玉米各生育期降水量呈東北減少,西南增加趨勢。 (2)氣候變暖加速作物生育進程,品種更替延緩加速。利用歷史氣象數(shù)據(jù)、生育期數(shù)據(jù)及田間品種試驗,分析了氣候變化與品種更替對物候期的影響。華北平原冬小麥播種期呈北部推遲,南部提前的趨勢,返青期、抽穗期和成熟期均呈提前的趨勢；華北平原70.00%站點的冬小麥營養(yǎng)生長期、83.33%站點的冬小麥全生育期長度呈縮短趨勢,但86.67%站點的冬小麥生殖生長期長度呈延長趨勢；華北平原夏玉米開花期呈提前趨勢,成熟期呈推遲趨勢；66.67%站點的夏玉米營養(yǎng)生長期呈縮短趨勢,92.59%站點的夏玉米生殖生長期與77.78%站點的夏玉米全生育期呈延長趨勢；降水量與平均溫度均與生長階段長度相關,品種更替延長了生育期。 (3)氣候變暖背景下,華北北部減產(chǎn)風險較大�；谧畲箪卦�,評估了未來華北平原冬小麥-夏玉米的減產(chǎn)風險。結果表明：華北平原未來冬小麥生產(chǎn)高溫減產(chǎn)風險表現(xiàn)為中北部高于南部,北部降水量降低風險較大；華北平原未來夏玉米生產(chǎn)高溫減產(chǎn)風險表現(xiàn)為北部高于南部,降水量風險空間差異不明顯。 (4)優(yōu)化農(nóng)作措施,降低作物生產(chǎn)碳排放。采用生命周期評價碳足跡方法研究了華北平原作物生產(chǎn)碳足跡構成,并研究了不同施肥水平、灌溉水平、耕作措施對冬小麥-夏玉米產(chǎn)量、GHG排放和碳足跡的影響。華北平原作物生產(chǎn)碳足跡構成中,灌溉用電(30.25%),氮肥(23.07%)及農(nóng)田N20(19.83%)所占比例較大。冬小麥在農(nóng)戶常規(guī)施氮水平的基礎上,減少25%的氮肥,GHG排放減少8.6%,產(chǎn)量差異不顯著；冬小麥在農(nóng)戶常規(guī)灌溉水平基礎上,減少33%的灌溉量,GHG降低17.3%,產(chǎn)量差異不顯著；本研究中,冬小麥N180、I150、CT,夏玉米N225處理具有較高的產(chǎn)量與較低的碳足跡,為最優(yōu)農(nóng)作措施。 (5)華北冬小麥-夏玉米生產(chǎn)的高產(chǎn)低碳策略。基于調研數(shù)據(jù),分析了冬小麥-夏玉米碳足跡構成。結果表明,冬小麥-夏玉米碳足跡構成中,灌溉用電,氮肥投入以及農(nóng)田N20排放為主要排放源,因此,通過優(yōu)化農(nóng)作措施,在保障糧食產(chǎn)量的基礎上,實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥以及抑制農(nóng)田N20排放,是實現(xiàn)冬小麥-夏玉米生產(chǎn)高產(chǎn)低碳的主要策略。
【關鍵詞】：冬小麥 夏玉米 氣候變化 風險評價 碳足跡
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S512.11;S513;S162.53
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 圖表目錄8-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 研究意義10-11
• 1.2 國內外研究進展11-22
• 1.3 研究目標與內容22-24
• 第二章 華北平原冬小麥-夏玉米主要生育期水熱時空變化24-38
• 2.1 材料與方法24-26
• 2.2 結果分析26-36
• 2.3 本章小結36-38
• 第三章 華北平原冬小麥-夏玉米物候期時空動態(tài)變化38-57
• 3.1 材料與方法38-39
• 3.2 結果分析39-56
• 3.3 本章小結56-57
• 第四章 氣候變化背景下華北平原冬小麥-夏玉米風險評估57-70
• 4.1 材料與方法57-61
• 4.2 結果分析61-69
• 4.3 本章小結69-70
• 第五章 華北平原冬小麥-夏玉米低碳減排策略研究70-88
• 5.1 材料與方法70-74
• 5.2 結果分析74-86
• 5.3 本章小結86-88
• 第六章 結論與討論88-97
• 6.1 結論88-90
• 6.2 研究創(chuàng)新點90
• 6.3 討論與研究展望90-97
• 參考文獻97-112
• 致謝112-114
• 作者簡介114-115

【參考文獻】

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本文編號：530806