主要内容:
预测未来气候变化气候下干旱导致小麦减产的风险对于农业的长期可持续发展至关重要。尽管研究已经探讨了干旱与作物产量损失之间的关系,但未来引发产量损失的确切阈值仍不清楚。本研究基于Copula函数,建立了中国冬麦区未来不同产量损失水平下干旱触发阈值的条件概率框架。使用随机森林模型评估了影响干旱阈值动态的主要驱动因素。
主要结论:
结果显示,基准期(1981-2020年)、近期(2021-2060年)和远期(2061-2100年)的预测干旱阈值范围为–2.1至–1.2、–0.8至–0.6,以及–分别为1.2至–1.0,表明未来冬小麦减产的干旱阈值先上升后下降。这一趋势主要是由于降水量 (Pre) 对远期干旱阈值的贡献增加(从 24.0% 到 31.5%),同时温度 (Tmean) 的贡献下降(从 37.1% 到 30.4%) )。这一转变表明,Pre的增加可能会减轻未来高温对产量的不利影响。西南(–1.0至–0.6)和新疆(–1.1至–0.7)冬小麦区的平均干旱产量损失阈值较高,轻度干旱导致产量损失30%(第70个百分点)。Tmean 是未来干旱阈值动态变化的主要驱动因素。研究成果为未来农业水资源配置和干旱风险管理提供科学指导。
冬小麦花期、成熟期和产量观测值与模拟值对比。红色实线表示 1:1 线。
生长季冬小麦产量与 SPEI 最大相关系数(Rmax,当 Rmax 绝对值大于 0.34 时,产量与 SPEI 显着相关,相关性达 95%)空间分布及响应时间气候变化
DOI:https://doi.org/10.1016/j.agwat.2024.108881