何建强教授团队在气候变化模型模拟研究中取得新进展
来源： 作者：谭丛会 发布日期：2022-04-15 浏览次数：
近日，我院何建强教授团队在农林气象领域权威期刊《Agricultural and Forest Meteorology》发表题为“Identifying sources of uncertainty in wheat production projections with consideration of crop climatic suitability under future climate”的研究论文。水建学院博士研究生蒋腾聪为论文第一作者，何建强教授、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所何英彬研究员为共同通讯作者。
气候变化对全球粮食安全构成巨大挑战。作物单产及其种植面积是评估气候变化对区域粮食安全的两个维度。当前已有相关研究基于作物生长模型（CMs）、物种分布模型（SDMs）和全球气候模型（GCMs）进行模拟，评估气候变化导致的小麦种植区域分布变化和区域总产变化。然而，在考虑未来作物气候适宜区分布变化的情况下，这类方法预测小麦区域总产的不确定性来源尚不明确。因此，如果基于CMs、GCMs和SMDs模拟为气候变化背景下某地区冬小麦生产的田间管理措施和土地政策调整提供参考，首先需要全面评估该区域冬小麦产量和气候适宜种植区域分布对气候变化的响应机制及模型模拟结果的不确定性。为此，该研究采用基于对6个小麦生长模型、9个SDMs和27个GCMs的综合集成方法评估了气候变化对黄土高原冬小麦生产的影响。与1971-2010年相比，在共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathway，SSP）SSP245和SSP585下，2041-2060年冬小麦区域总产将分别增加14.6%和19.7%，2081-2100年冬小麦区域总产将分分别增加4.9%和3.5%。基于ANOVA方法量化区域总产模型模拟的不确定性，发现相对于物种分布模型和全球气候模型，作物生长模型（CMs）的模拟结果更为确定。
该论文的发表有助于较为全面地分析气候变化如何影响黄土高原冬小麦单产及其适宜种植的空间分布，为气候变化下黄土高原土地政策调整和田间管理措施提供了参考。此外，本文还揭示了基于模型模拟方法研究气候变化对区域总产影响时的最大不确定性来源，为今后气候变化相关研究提供了更加合理的模型模拟建议，表明我校在该领域的研究又迈上了新的台阶。
该研究得到国家自然科学基金（41961124006，52079115）、陕西省重点研发计划（2019ZDLNY07-03）、我校“双一流”建设“农业高效用水与区域水安全学科群”所属“农业生境系统过程模拟与管理”团队，以及国家“111”计划（B12007）等项目的资助。
图1 不同气候变化情景下黄土高原冬小麦气候适宜种植分布变化
图2 不同气候变化情景下多模型集成预测的黄土高原冬小麦区域总产变化
图3 气候变化下黄土高原冬小麦单产、适宜种植分布及总产模型预测不确定性分析
论文链接：
Identifying sources of uncertainty in wheat production projections with consideration of crop climatic suitability under future climate
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192322001265
