基于APSIM模型的降水和温度变化对秸秆覆盖冬小麦产量的影响

• Published in: 农业工程学报 Vol. 40; no. 21; pp. 101 - 109
• Main Authors: 蒲锦琳, 王俊, 王科锋, 白红英, 杨彩迪, 冯江茹, 赵洁, 陈金法
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北大学城市与环境学院,西安 710127 01.11.2024; 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室,西安 710127%西北大学生命科学学院,西安 710069%西北大学城市与环境学院,西安 710127
• Subjects: 温度; precipitation; 产量; 降水; 秸秆覆盖; yield; APSIM model; temperature; APSIM模型; winter wheat; 冬小麦; straw mulching
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202404221

S512.1; 为探究秸秆覆盖处理下降水和温度变化对冬小麦产量的影响,基于秸秆覆盖长期定位试验观测数据和1999-2022年的逐日气候数据,运用APSIM(agricultural production systems simulator)模型模拟分析了未来降水(逐日降水±20％、±10％、0)和温度(逐日温度0℃、+1℃、+2 ℃、+3℃、+4 ℃)变化对冬小麦产量的影响,并对小麦产量变异性和可持续性进行了分析.秸秆覆盖田间试验设计高量覆盖(HSM,9000kg/hm2)、低量覆盖(LSM,4 500 kg/hm2)和不覆盖对照(CK)3个处理.模拟结果表明:1)APSIM模型对3种秸秆覆盖处理冬小麦产量和生物量的模拟精度较高,决定系数R2在0.75～0.92之间,归一化均方根误差在11.07％～14.65％之间,模型一致性指标在0.84～0.91之间;2)降水和温度变化对冬小麦产量均有显著影响.当温度不变时,降水增加会提高小麦产量,处理间的增产效应为HSM＞LSM＞CK;而当降水不变时,温度升高会导致产量下降,减产效应为LSM＞HSM＞CK;降水和温度协同作用下同样会导致小麦减产,处理间的减产效应为CK＞LSM＞HSM.3)与其他气候情景模拟结果相比,降水减少20％和增温2～3 ℃情景下冬小麦产量具有最大的变异系数和最小的可持续指数,作物生产风险较高.4)与CK和LSM相比,HSM处理在不同的气候变化情景下平均具有最高的产量和可持续性指数以及最低的变异系数.因此,未来气候变化背景下,采用高量覆盖管理措施更有利于黄土高原地区冬小麦生产.