国家自然科学基金(30700477)
- 作品数：9 被引量：208H指数：6
- 相关作者：熊伟林而达杨婕许吟隆李迎春更多>>
- 相关机构：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所中华人民共和国农业部北京市十一学校更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学经济管理动力工程及工程热物理天文地球更多>>
- 气候变化对中国主要农作物秸秆资源的影响被引量：5
- 2010年
- 生物质能在缓解能源紧张,降低气候变化影响方面具有广阔的发展前景。农作物秸秆作为其丰富重要的原料之一,它的有效开发和利用,将对我国生物质资源的综合利用有重要影响。气候变化会影响农作物秸秆产量,本研究利用CERES作物模型模拟了基本气候BS情景下(1961年-1990年)和SRES温室气体排放方案下B2情景的(2011年-2100年)我国三大粮食作物水稻、小麦、玉米的秸秆生产量,分析并预测了未来气候变化对其秸秆生产量的影响,结果表明:①作物秸秆生产总量表现为先降低(2020s)后增加(2050s、2080s)的趋势,其中水稻的秸秆单产和总量将下降,而小麦和玉米的秸秆单产、总量则有增加趋势,尤其是小麦增加幅度更大;②未来气候变化将增大作物秸秆生产总量的年际波动,影响秸秆利用量的稳定性;③华北地区是未来三大作物秸秆总量增加的主要区域,有利于秸秆资源的开发和利用,而东北的东部地区秸秆总量表现为大幅度的降低。本文成果属初步研究,存在一定的不确定性,今后需要继续深入探讨,逐步降低研究中的不确定性。
- 熊伟杨婕马占云
- 关键词：生物质能农作物秸秆资源气候变化
- CERES-Maize区域应用效果分析被引量：12
- 2009年
- 作物区域模拟是利用有限的空间数据,尽可能反映作物生育期、产量等性状的时空变化规律。本文尝试利用CERES-Maize模型进行区域模拟,并探讨区域应用的效果。结果表明,经区域校准后的CERES-Maize模型用于区域模拟时,基本可以反映出产量的变化规律,网格模拟产量与农调队调查产量的相对均方根差(RMSE%)为29.9%,符合度0.78。全国2144个网格71.3%的RMSE%在30%以内,其中RMSE%<15%的为29.4%;就各区域而言,种植面积最大的玉米生态2区(占全国总面积的34%)效果最好,该区63.2%网格模拟的RMSE%小于15%。但区域模拟过程中还存在一系列误差,主要包括:模型本身的误差、作物品种遗传参数的误差、按一定区域范围归并的品种和管理参数引起的误差、区域划分引起的误差和空间数据的误差等,今后需要进一步校准和修正。
- 熊伟林而达
- 中国农业氧化亚氮排放情景研究被引量：4
- 2009年
- 采用国际应用系统分析研究所的"牲畜和粮食产量动态模型",模拟出2000-2030年间中国粮食和牲畜的数量和需求量的地理分布,然后应用GAINS模型预测我国未来农业N2O排放量。结果显示,2000年我国农业N2O排放量为1533ktN2O,到2030年将增加到2000ktN2O左右,增长31%;农田N2O排放占农业N2O总排放量的80%,2030年农田N2O的排放量比2000年增长37%。由于活动水平数据的模拟结果不同,各情景的N2O排放量不同,其中INMIC_低情景中N2O的排放量稍高于中、高排放情景。我国农业N2O排放主要集中在山东、河南、四川、河北,江苏、湖南、云南、安徽等省,到2030年,黑龙江、内蒙古、新疆、云南和湖南五省的N2O增加量在30ktN2O以上。硝化抑制剂作为N2O的减排措施,从2015年开始实施,减排效率由4%上升到16%。采用IPCC默认排放因子会高估我国农田N2O排放。
- 李迎春林而达熊伟Wilfried Winiwarter
- 关键词：GAINS农业氧化亚氮排放情景
- 作物模型区域应用两种参数校准方法的比较被引量：24
- 2008年
- 区域模拟的目的是利用有限的空间数据模拟出产量等作物性状的时空变异规律。然而站点作物模型应用到区域范围时涉及到数据归一化、参数简化、模型的校准和验证等问题。利用CERES-Rice模型对作物模型在我国的区域应用进行了尝试并对部分参数进行了校准。首先利用田间观测数据在各实验点上对模型进行了详细的站点校准,以验证模型在我国的模拟能力;其次,以我国水稻种植区(精确到亚区)为单位,运用平均值和标准差(RMSE)两种方法进行了区域校准和验证,即找出能反映出品种空间差异的代表性品种参数集;然后分别运用两种方法的校准结果,模拟水稻产量和成熟期,并将模拟结果与实测值进行了比较。结果表明:区域校准能反映出水稻生育期和产量的时空变化规律,其中RMSE法较平均值法效果好。目前作物模型区域应用过程中还存在大量的误差来源,有待进一步研究。
- 熊伟林而达杨婕李迎春
- 关键词：作物模型
- CERES-Wheat模型在我国小麦区的应用效果及误差来源被引量：31
- 2009年
- 气候模型与作物模型耦合是评价未来气候变化对作物生产影响的常用方法之一,但当两者结合时,存在着空间和时间尺度差异问题,将作物模型升尺度到区域是解决该差异的一种方法。将CERES-Wheat模型升尺度进行区域模拟,利用区域校准后的CERES-Wheat模型,模拟了1981—2000年全国各网格小麦产量,与同期农调队调查产量相比较,以探讨CERES-Wheat模型在我国小麦区的模拟效果及误差来源。结果表明:全国小麦产量的区域模拟值与农调队调查产量的相对均方根误差为27.9%,符合度为0.75,全国59.2%的模拟网格相对均方根误差在30%以内,其中相对均方根误差小于15%的占26.3%;各区的效果不同,种植面积最大的小麦种植生态2区,模拟效果最好。总体来说,CERES-Wheat的区域模拟,可以反映产量变化规律,能为宏观决策提供相应信息,尤其是在主产区;但区域模拟中还存在一系列误差,今后还需进一步研究。
- 熊伟
- 作物模型与气候模型的连接研究进展被引量：14
- 2008年
- 针对目前气候变化对农业影响的大气模型与作物模型尺度差异问题,介绍了气候变化对农业生产影响中气候模型与作物模型相连接的方法,即大气模型的降尺度和作物模型的升尺度连接,指出目前这些方法中存在的问题,并对各方法中常用方式如天气发生器、作物模型区域校正等进行了介绍,最后指出未来的发展方向。
- 熊伟杨婕
- 关键词：作物模型大气模型降尺度
- 站点CERES-Rice模型区域应用效果和误差来源被引量：6
- 2009年
- 作物区域模拟是利用有限的空间数据,最大限度地反映出生育期、产量等作物性状的时空变化规律。由于目前的作物模型大多是田间尺度的站点模型,把它运用到区域水平的效果如何研究甚少。文章利用CERES-Rice模型,对作物模型在我国的区域应用效果进行了分析。首先利用田间观测数据在各实验点上对模型进行了详细的站点校准,以验证模型在我国的模拟能力;然后以我国水稻生态区(精确到亚区)为单位,运用均方根差(RMSE)法进行了区域校准和验证;最后利用区域校准后的CERES-Rice模型,模拟了1980～2000年的网格(50km×50km)水稻产量,并与同期农调队调查产量进行统计比较,以验证区域应用的效果,为区域模拟的推广和应用提供参考。结果表明:经过空间校准后的CERES-Rice模型,在水稻的主产区1～4区(占种植面积的95%)模拟的平均产量与调查产量相对均方根差在22%以内,两者的符合度也较好,个别区域(5、6)RMSE%在24%～30%之间;1980～2000年水稻各产区模拟的平均产量与调查产量随时间变化趋势也具有一定的一致性;全国1896个网格中,大部分网格(71.01%)模拟的21年水稻年产量与调查产量的RMSE%在30%之内,且大部分分布在水稻主产区,考虑到水稻种植面积的权重后,认为利用区域校准和验证后的CERES-Rice模型进行水稻区域模拟,可以反映出产量的时空分布特征,能够为宏观决策提供相应的信息。但目前区域模拟中还存在着一定的误差,有待今后进一步研究。
- 熊伟
- 中国粮食生产的综合影响因素分析被引量：66
- 2010年
- 采用模型模拟的方式, 根据中国社会发展规划, 将未来社会经济发展情景与区域气候模型、水资源模型和作物模型相连接, 综合评估和分析未来中国的粮食生产状况, 以期为宏观决策提供科学参考。结果表明, ①气候变化将影响未来三大作物单产, 如果不考虑 CO2 肥效作用, 未来雨养作物单产将受到更大冲击; 当灌溉条件保障后, 水稻受到冲击更大, 单产降低最多, 尤其是 A2 情景。如果考虑 CO2 肥效作用, 未来玉米平均单产变化不大, 小麦单产明显增加, 尤其是雨养小麦, 水稻单产也有所增加。②未来气候变化、水资源、社会经济发展将影响中国三大作物的需水量和农业供水量, 导致水稻、灌溉玉米和小麦的播种面积下降, 而雨养小麦和玉米的播种面积上升。③未来气候变化、 CO2 肥效、水资源和土地利用变化对粮食生产的影响较为复杂, 依情景和时段的不同而不同。农业可用水资源对粮食总产的影响最不利, 致使三大作物粮食总产量明显降低, 成为未来粮食生产的主要限制因素, 尤其是水稻生产; 土地利用对总产的负面影响最小; 气候变化和 CO2 的相互作用可使总量少许增加。未来各情景下水稻受到冲击最大, 而小麦和玉米则表现为不同程度的增产。
- 熊伟林而达蒋金荷李岩许吟隆
- 关键词：气候变化粮食生产综合评估
- 未来不同气候变化情景下我国玉米产量的初步预测被引量：70
- 2008年
- 玉米是我国重要的粮食和饲料作物,研究气候变化对我国玉米产量的影响有重要意义。采用区域气候模式与CERES-Maize模型相结合的方法,模拟了基准气候(BS,1961—1990年)和A2、B2两种温室气体排放方案下2011—2100年我国雨养和灌溉玉米产量,初步预测了未来不同气候情景下玉米产量的变化状况。结果表明,如果保持现有的玉米生产状况,气候变化将导致我国玉米主产区的玉米单产普遍降低,总产下降,给玉米生产带来一定经济损失。A2气候变化情景对我国玉米产量的负面影响要大于B2情景。CO2肥效作用可以在一定程度上缓解这种负面影响,其缓解作用对雨养玉米更明显。未来全国玉米主产区的雨养和灌溉玉米的稳产风险及低产出现的概率将会增大,总产的年际波动更剧烈。由于目前研究结果是未考虑农业生产的适应措施而得出的,可能会高估气候变化的负面影响。
- 熊伟杨婕林而达许吟隆
- 关键词：玉米产量A2
