PDF《基于 APSIM 模型旱地春小麦产量 对温度和 CO2 浓度升高的...》

中国生态农业学报

2012 年8月第20 卷第8期Chinese Journal of Eco-Agriculture, Aug.

2012, 20(8): 1088?1095 * 国家自然科学基金项目(31060178)和甘肃省自然科学基金项目(096RJZA010, 1010RJZA185)资助 ** 通讯作者: 黄高宝(1965―), 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要研究方向为农作制度与持续农业研究.E-mail: [email protected] 李广(1971―), 男, 博士, 教授, 主要从事农业信息技术等方面的研究.E-mail: [email protected] 收稿日期: 2012-03-11 接受日期: 2012-05-29 DOI: 10.3724/SP.J.1011.2012.01088 基于 APSIM 模型旱地春小麦产量 对温度和 CO2 浓度升高的响应* 李广1,2 李h1,2 黄高宝2,3** 罗珠珠4 王琦5 刘强1,2 燕振刚1,2 赵有益6 (1. 甘肃农业大学信息科学技术学院 兰州 730070;

2. 甘肃省干旱生境作物学重点实验室 兰州 730070;

3. 甘肃农业大 学农学院 兰州 730070;

4. 甘肃农业大学资源与环境学院 兰州 730070;

5. 甘肃农业大学草业学院 兰州 730070;

6. 甘肃农业大学理学院 兰州 730070) 摘要为了探索气候变化对旱地春小麦生长的影响机理, 在田间试验的基础上通过调试 APSIM 模型参数, 并对模型进行检验, 用APSIM 模型模拟

7 个温度水平和

7 个CO2 浓度水平组合设计下的春小麦产量, 并采用 二次多项回归和通径分析研究春小麦产量对温度和 CO2 浓度升高的响应.结果表明: 当温度不变, CO2 浓度每 升高

100 mol・mol?1 , 春小麦平均增产 4.9%, 最大增产可达到 14.6%;

春小麦产量随 CO2 浓度升高呈递增型二 次抛物线变化, 但春小麦产量会出现报酬递减.当CO2 浓度不变时, 温度每升高

1 , ℃ 春小麦平均减产 6.1%, 最大减产幅度高达 14.2%;

春小麦产量随温度升高呈递减型二次抛物线变化.温度和 CO2 浓度同时升高对春 小麦产量存在正的协同作用, 但温度对春小麦产量负效应大于 CO2 浓度对春小麦产量的正效应.温度和 CO2 浓度同时升高会对旱地春小麦产量形成不利. 关键词 APSIM 旱地春小麦 产量 温度 CO2 浓度 中图分类号: P467;

S501 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2012)08-1088-08 Response of dryland spring wheat yield to elevated CO2 concentration and temperature by APSIM model LI Guang1,2 , LI Yue1,2 , HUANG Gao-Bao2,3 , LUO Zhu-Zhu4 , WANG Qi5 , LIU Qiang1,2 , YAN Zhen-Gang1,2 , ZHAO You-Yi6 (1. College of Information Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;

2. Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Science, Lanzhou 730070, China;

3. College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;

4. College of Resources and Environmental Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;

5. College of Grassland Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;

6. College of Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China) Abstract Global warming has become the most complicated issue facing agriculture production in the world and has received much attention in recent years. In order to determine the effect of global warming on spring wheat grain yield, field experimental results in the semiarid Dingxi region were used in APSIM model simulation and analysis. Spring wheat yield response to elevated CO2 concentration and temperature was researched by simulating wheat yield under regular climatic conditions. The used APSIM model parameters were firstly modified and then verified based on field data. Spring wheat grain yield was stimulated by the APSIM model for a unitized design of