近日,水建學院何建強教授團隊在《AgriculturalandForestMeteorology》發表題為“Identifying sources of uncertainty in wheat production projections with consideration of crop climatic suitability under future climate”的研究論文。水建學院博士研究生蔣騰聰為論文第一作者,何建強教授、中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所何英彬研究員為共同通訊作者。
氣候變化對全球糧食安全構成巨大挑戰。作物單產及其種植面積是評估氣候變化對區域糧食安全的兩個維度。當前已有相關研究基于作物生長模型(CMs)、物種分布模型(SDMs)和全球氣候模型(GCMs)進行模擬,評估氣候變化導致的小麥種植區域分布變化和區域總產變化。然而,在考慮未來作物氣候適宜區分布變化的情況下,這類方法預測小麥區域總產的不確定性來源尚不明確。因此,如果基于CMs、GCMs和SMDs模擬為氣候變化背景下某地區冬小麥生產的田間管理措施和土地政策調整提供參考,首先需要全面評估該區域冬小麥產量和氣候適宜種植區域分布對氣候變化的響應機制及模型模擬結果的不確定性。為此,該研究采用基于對6個小麥生長模型、9個SDMs和27個GCMs的綜合集成方法評估了氣候變化對黃土高原冬小麥生產的影響。與1971-2010年相比,在共享社會經濟路徑(Shared Socioeconomic Pathway,SSP)SSP245和SSP585下,2041-2060年冬小麥區域總產將分別增加14.6%和19.7%,2081-2100年冬小麥區域總產將分分別增加4.9%和3.5%?;贏NOVA方法量化區域總產模型模擬的不確定性,發現相對于物種分布模型和全球氣候模型,作物生長模型(CMs)的模擬結果更為確定。
該論文的發表有助于較為全面地分析氣候變化如何影響黃土高原冬小麥單產及其適宜種植的空間分布,為氣候變化下黃土高原土地政策調整和田間管理措施提供了參考。此外,本文還揭示了基于模型模擬方法研究氣候變化對區域總產影響時的最大不確定性來源,為今后氣候變化相關研究提供了更加合理的模型模擬建議,表明我校在該領域的研究又邁上了新的臺階。
該研究得到國家自然科學基金(41961124006,52079115)、陜西省重點研發計劃(2019ZDLNY07-03)、我校“雙一流”建設“農業高效用水與區域水安全學科群”所屬“農業生境系統過程模擬與管理”團隊,以及國家“111”計劃(B12007)等項目的資助。