内蒙古西部地区近58年气候变化及气候生产潜力时空演变开题报告
2021-12-26 16:07:22
全文总字数:3785字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
近百年来,气候变化已对地球上的陆地和海洋生态系统、农业、农村和城市、人类健康与安全、人们的生计等造成影响。农业是对气候变化反应最敏感和脆弱的行业之一,任何程度上的气候变化都会给农业生产及其相关过程带来潜在或显著的影响,造成农业生产的波动,危及粮食安全、社会稳定和经济可持续发展。气候生产潜力是指当其它条件(如土壤、养分、二氧化碳等) 处于最适状况时,充分利用光、热、水气候资源时,单位面积土地上可能获得的最高生物学产量或农业产量。基于气候资源的差异性,气候生产潜力必然具有差异性。内蒙古西部以农业、畜牧业为主要支柱产业,气候变化必然会引起农业生产自然条件的变化,进而影响农业作物生产潜力。因此,研究气候生产潜力变化规律及其影响因素,对于该地区充分利用气候资源,发挥气候生产潜力,指导农业生产,具有重要的理论和现实意义。国内外研究现状
近年来,国内外对气候生产潜力的研究已经取得不少成果,并建立了一些比较成熟的模型,如根据植物生产量与气温、降水相关而建立的miami 模型、表征农作物光温生产力的wagenigen 模型和农业生态区域aez 模型、通过蒸散量模拟植物生产量thornthwaite memorial 模型等,为气候生产潜力的研究提供了重要的理论基础。降水、温度是作物重要的生理生态因素, 其综合影响将使农业生产状态发生不同尺度的改变, 这种改变包含农业对气候变化的响应及其适应对策。
miami模型是第一个用环境变量估算全球净初级生产力的数学模型.但常被批评为缺乏理论基础.经过分析可以发现其基本模型结构是符合生态学原理的.miami模型的估算精度不高,主要是由于变量选取不当和单因子模型独立估算造成的.针对其固有的缺陷,可以通过优选环境变量和建立复合模型的方法加以改进,达到提高精度的目的.改进后的模型在宏观大尺度生产力空间分布在模拟上仍有生命力。aez模型是世界上最广泛使用的农业生产潜力评估模型,不但设计了光、温、水、土等影响生物产量形成的因素和指标,还考虑了作物类型在不同生长条件下产量形成的差异。但相对而言,thornthwaite memorial模型更为周密、准确、合理, 在一定程度上能代表区域的实际产量, 因而得到广泛应用。
国外最早从事作物生产潜力研究的是德国化学家liebig,于1840 年即开始,tyler 等均就相关方面展开了研究。国内,任美锷开启了中国对作物生产潜力的研究,竺可桢等继续完善了作物生产潜力研究体系。高浩等基于miami 和thornthwaite memorial 气候模型,分析研究了区域不同草原类型草地生产潜力和影响气候生产潜力的气候驱动力,结果表明内蒙古中部草原的气候生产潜力由东向西表现出与地理分布和降水量分布趋势一致的差异性。韩玮等采用thornthwaite memorial 模型对植被气候生产力的时空演变进行了研究,并分析了气候生产力对气温和降水的敏感性,指出气候变暖有利于气候生产力的提高,但降水量少是限制气候生产力的主要因素。王义祥等以福建省为研究区域,研究牧草生产力与气候条件的关系及其对气候变化的响应,分析表明降水量对福建省牧草气候生产潜力的影响明显高于气温。进入20世纪中叶后,全球暖化凸显,随着科学技术的不断进步,将gis技术与作物模型相结合,已成为评价研究区域作物生产潜力及其空间分布的重要方法和依据。
2. 研究的基本内容
1.利用内蒙古西部地区近58年气候月数据、年数据,得出该地区气候年变化、季节变化,并得出其变化趋势;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1.1月—2月下旬:进行社会调研、资料收集、数据整理、初步制定数据分析方案;
2.2月下旬—3月下旬:进行方案筛选,确定最终实施方案,选择合适的软件、模型等对所收集资料进行计算及分析;
4. 参考文献
[1] 谢云,王晓岚. 近40 年中国东部地区夏秋粮食作物气候生产潜力时空分布[j]. 资源科学,2003,25(2):7-13.