气候变化条件下中国灌溉面积变化的产量效应

摘要

灌溉可以有效缓解气候变化对粮食生产的不利影响.采用中国不同区域2006-2019年实际灌溉用水量,对4个气候模式(GFDL-ESM2M,HadGEM2-ES,IPSL-CAM5-LR,MIROC5)驱动下的3种作物模型(GEPIC、PEPIC和LPJml)的灌溉用水量进行评估,优选模拟结果较好的前5个模式组合,分析RCP2.6和RCP6.0情景下,2021-2050年中国玉米、水稻、大豆和小麦产量变化,评估灌溉面积扩张的增产效应.结果显示:未来气候变化下,2021-2050年降水量的增加使得中国水稻和大豆以及北方地区玉米和小麦产量均呈现增长趋势,其中东北80％左右的地区和西北70％左右的地区玉米产量将提高0.2～0.8 t/hm2,东北85％左右的地区水稻和大豆增产幅度分别超过1.0、0.5 t/hm2,东北90％左右的地区和西北75％左右的地区小麦产量增幅分别介于1.0～2.0、0.5～1.0 t/hm2之间.降水量的减少使得西南南部地区的玉米和小麦产量均下降0.2 t/hm2左右.不同区域玉米和小麦的增产效应差异明显,由于北部地区光热条件较差、小麦基础产量较低,使得小麦灌溉增产潜力(1％～11％)以及增产效率((0.12±0.06)kg/m3)均较高,北部地区小麦的灌溉面积扩张可有效应对气候变化的不利影响.