[毕业论文] 气候变化对冬小麦产量影响的数值模拟研究 [复制链接]

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毕业论文-气候变化对冬小麦产量影响的数值模拟研究，共75页，28790字

中文摘要

以全球变暖为标志的气候变化引起世界范围内的广泛关注，气候变化对

粮食生产的影响是关系粮食安全的重大问题。开展气候变化对冬小麦产量影

响的数值模拟研究对科学制定农业政策以应对气候变化具有重要意义。

在采用 1999 年～ 2001 年北京市永乐店冬小麦田间试验资料进行

ThuSPAC-Wheat 和 CERES-Wheat 模型参数率定的基础上，模拟和分析了

1951～2006 年气候变化条件对冬小麦产量的影响。进一步设置 7 种气候变

化情景，应用 CERES-Wheat 模型进行产量模拟，分析不同气候变化情景下

产量的变化。

利用 1999 年～2001 年冬小麦田间实测资料，率定并获得京冬 8 号冬小

麦的遗传参数。选取的模型参数模拟结果表明，ThuSPAC-Wheat 模型对冬

小麦产量、干物质积累、叶面积指数等的模拟，CERES-Wheat 模型对冬小

麦生育期和产量等的模拟均有较好的效果。

冬小麦品种取京冬 8 号，假设水分和养分不受限制，且不考虑 CO2 浓度

的改变，模拟 1952 年～2006 年冬小麦产量。分析结果表明，过去 55 年冬

小麦产量有所降低，主要原因是辐射下降与温度升高引起生育期缩短。产量

降低的同时，消耗的水资源量减少。

考虑辐射、温度、CO2 浓度等的变化，设定了 7 种不同的气候变化情景，

利用 CERES-Wheat 模型对不同气候情景下小麦产量和生长过程进行了模拟

分析。结果表明，辐射下降引起产量和水资源消耗量减少；CO2 浓度增加产

量增加，水资源消耗量减少；温度升高，产量和水资源消耗量无显著变化。

进一步分析表明：气温对作物生长期长度有较大影响，对产量影响较小；在

一定温度变化范围内，CO2 浓度增加提高了水资源利用效率，对产量具有正

效应。

关键词：气候变化，产量，冬小麦，ThuSPAC-Wheat，CERES-Wheat

目录

第 1 章 引言 1

1.1 研究背景. 1

1.2 研究现状. 1

1.2.1 作物模型发展概述. 1

1.2.2 作物模型原理 . 1

1.2.3 气候变化对作物生长过程影响的模拟研究... 1

1.3 研究内容与方法... 1

第 2 章 资料与试验.. 1

2.1 气象资料. 1

2.2 永乐店田间试验... 1

第 3 章 ThuSPAC-Wheat 模型 ... 1

3.1 背景.. 1

3.2 主要内容. 1

3.2.1 物候期与阶段发育模拟 1

3.2.2 冠层光合作用与有机物积累的模拟. 1

3.2.3 干物质分配与叶面积指数的模拟..... 1

3.2.4 计算流程图 ..... 1

3.3 模型应用. 1

3.3.1 输入文件包含内容及意义... 1

3.3.2 输出文件包含内容及意义... 1

3.3.3 模型的计算功能 .... 1

3.4 参数率定. 1

3.4.1 参数选择 .. 1

3.4.2 计算结果 .. 1

第 4 章 CERES-Wheat 模型 .1

4.1 背景 . 1

4.2 主要内容 1

4.2.1 物候期与发育阶段模拟 ...... 1

4.2.2 形态发生模拟 . 1

4.2.3 冠层光合作用与有机物积累模拟 .... 1

4.2.4 物质分配与生长模拟 ... 1

4.3 模型应用 1

4.3.1 输入文件包含内容及意义 .. 1

4.3.2 输出文件包含内容及意义 .. 1

4.3.3 基因型计算程序 .... 1

4.3.4 模型的计算功能 .... 1

4.4 参数率定 1

4.4.1 数据准备及参数选择 ... 1

4.4.2 计算结果 .. 1

第 5 章 气候变化下过去 55 年冬小麦生长趋势分析 ....1

5.1 过去 55 年气候变化概况 .. 1

5.2 ThuSPAC-Wheat 模型应用. 1

5.2.1 数据准备 .. 1

5.2.2 计算结果 .. 1

5.3 CERES-Wheat 模型应用 .... 1

5.3.1 计算方法 .. 1

5.3.2 数据准备 .. 1

5.3.3 计算结果 .. 1

5.4 气候要素分析 ...... 1

5.5 结论与讨论 ... 1

5.5.1 辐射的影响 ..... 1

5.5.2 气温的影响 ..... 1

第 6 章 气候变化下未来冬小麦生长的情景分析 ...1

6.1 情景设计. 1

6.2 计算结果. 1

6.2.1 情景 1 1

6.2.2 情景 2 1

6.2.3 情景 3 1

6.2.4 情景 4 1

6.2.5 情景 5 1

6.2.6 情景 6 1

6.2.7 情景 7 1

6.3 结论与讨论.... 1

6.3.1 生长期 ...... 1

6.3.2 产量与蒸腾量 . 1

第 7 章 结语 1

7.1 主要结论. 1

7.2 存在的主要问题... 1

7.3 研究工作展望 1

插图索引I

表格索引I

参考文献I

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