基于生育期模型的湖北中稻適宜播期與生產(chǎn)潛力的研究.pdf

1、湖北省是全國水稻主產(chǎn)區(qū)之一，其中一季中稻占據(jù)了很大的種植比例。在目前氣候變化背景下，氣候變化對中稻生產(chǎn)的影響已經(jīng)不容忽視。通過研究湖北省中稻適宜播種期以及生產(chǎn)潛力的時空演變特征，對準(zhǔn)確評估氣候變化對中稻生產(chǎn)的可能影響，保障糧食安全具有重要意義。本研究采用計算機數(shù)值模擬的方式，建立了中稻生育期模擬模型以及高溫?zé)岷偷蜏乩浜Πl(fā)生機率隨時間變化的模擬模式。確定了省內(nèi)各地區(qū)中稻高溫?zé)岷偷蜏乩浜Φ惋L(fēng)險的適宜播種期以及適宜生長季。在參考有關(guān)生產(chǎn)潛

2、力的計算模式時，對水稻冠層光合有效輻射的轉(zhuǎn)化利用模塊進行了輻射分布和葉面積指數(shù)隨生育期變化模擬訂正的創(chuàng)新性設(shè)計，改進了計算模式。并對全省各地區(qū)中稻在適宜播種期下的生產(chǎn)潛力進行了估算，從區(qū)域分布和年代際變化趨勢等角度研究了氣候變化背景下生產(chǎn)潛力的變化特征。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以生理發(fā)育時間恒定理論為建?；A(chǔ)，結(jié)合中稻分期播種實驗的生育期和同期氣候資料，建立了考慮溫度熱效應(yīng)和光周期效應(yīng)的中稻生育期簡化模型。采用Marquard

3、t算法確定了模型的有關(guān)參數(shù)。模型模擬值與觀測值的根均方差(RMSE)在抽穗期為1.4d，在成熟期為1.4d。⑵從降低中稻高溫?zé)岷偷蜏乩浜︼L(fēng)險的角度出發(fā)，結(jié)合1961～2010年歷史氣候資料，模擬了中稻生長季內(nèi)高溫?zé)岷偷蜏乩浜︼L(fēng)險機率隨時間的變化，從而確定中稻遭遇高溫?zé)岷偷蜏乩浜︼L(fēng)險機率較小的一段安全時期，即抽穗適宜期。結(jié)果表明，全省范圍內(nèi)除了少數(shù)幾個站點抽穗適宜期持續(xù)時間不到10d以外，其它大部分站點持續(xù)時間都超過了15d，最長的

4、持續(xù)時間達到了30d。在地域分布上，以江漢平原一帶持續(xù)時間最長，鄂西北持續(xù)時間最短。⑶基于讓中稻抽穗揚花階段盡可能完整分布在抽穗適宜期時間段內(nèi)從而降低受害機率的目的，根據(jù)建立的生育期模型以及抽穗適宜期時間段，確定了各地區(qū)適宜的播種期時間，并模擬計算出中稻適宜生長季時間段。結(jié)果表明，除鄂西少數(shù)幾個站點地區(qū)適宜播種期在4月中下旬外，省內(nèi)其它站點地區(qū)適宜播種期主要分布在5月中下旬的時間范圍內(nèi)。⑷通過高斯積分五點分層法以及葉面積指數(shù)隨生育期變化