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最新发布的IPCC在AR5第一工作组报告显示,气候变化要比以前认识到的更为严重,气候变化的速度比过去的估计更快,未来人类面临的形势将更加严峻,特别是1950s以后气候变化程度空前的加剧。我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致。我国是发展中国家,又是一个农业大国,农业是我国国民经济的基础,因此粮食安全保障直接关系到社会的稳定和经济的健康的可持续的发展。2012年,全国玉米种植面积约0.35亿千亩,总产量2.08亿吨,占粮食总产量的35%,是我国第一大作物。东北地区的气候资源最适于玉米高产,其玉米产量约占我国玉米总产量的30%。东北地区是气候变化敏感区,东北地区89个气象站点近50年来逐日地面气候观测资料分析表明,该地区的日照时数和年降水量总体呈下降趋势,而平均气温、最高和最低气温均呈显著上升趋势必将对玉米生产产生显著的影响。≥0℃和≥10℃活动积温增加趋势明显;≥0℃和>10℃活动积温初日平均提前2.01d/10a和1.23d/10a,终日平均延后0.60d/10a和0.54d/10a,持续天数平均延长2.61d/10a和1.77d/10a。东北地区气象要素变化必将影响到玉米生产。作物模型模拟是目前比较常用的研究气候对作物影响的方法。参数准全是确保模拟研究准确性的前提,由于模型应用需要大量数据参数,而由于自然环境和作物生长过程固有的变化属性,使得模型的参数常常存在不确定性。很多研究中仍然使用仅凭个人经验和运气的“试错法”进行参数估计,缺乏科学性且不便于操作。本研究以玉米多年田间试验的实测值为基础,使用基于贝叶斯方法的通用不确定性似然估计法(GLUE)进行参数估计方法,减少参数估计过程的不确定性,保障模拟研究准确性。用于模型校验和作物品种参数估计的基础数据来自于吉林省公主岭黑土长期定位试验站点,包括1990-2005年玉米生长发育及产量的详细观测资料和玉米田间管理数据,逐日气象观测资料等。研究模拟了该地区1952-2070年气候变化背景下各气象要素变化对玉米单产影响。研究表明,在保持品种和田间管理措施不变的情况下,气候变化对玉米单产总体呈负面影响。1952-2010年的模拟结果显示,降水量和太阳辐射量与玉米单产之间均呈显著的正相关,相关系数分别为0.748和0.24,而其变化引起的对单产影响率分别为-0.11%和-3.45%;温度与玉米单产之间呈中度负相关,相关系数-0.683,温度变化造成的对玉米单产影响为-3.23%;1952-2010年CO2浓度增加了77ppm。2011-2070年结果显示,未来气候变化情境下,B2、A2情境下,保持与2005年栽培管理措施和品种一致的前提下,CO2浓度升高能在一定程度上抵消一部分减少趋势。气候变化对玉米物候期的影响研究结果表明,温度是影响物候期的重要气象要素,降水,太阳辐射等要素对玉米物候期的影响不大。1952-2010年的生长季温度呈现缓慢增加的趋势,玉米的开花期和生育期长度均呈现缩短趋势。温度与玉米开花期发生时间呈高度负相关,即温度降低,开花期延后,而温度升高开花期提前,两者相关系数-0.86,与玉米生育期长度呈高度负相关,相关系数-0.88。未来情景下,A2、B2情景下玉米生育期长度明显缩短,和开花期发生时间均明显提早,同时B2较A2趋势更显著。A2情景下至2040年和2070年玉米生育期分别较比2010年缩短8.77天和15.31天,开花期提前4.46天和7.44天。B2情景下至2040年和2070年年玉米生育期分别较比2010年缩短2040年生育期提前13.1天和19.87天,开花期提前6.07和10.52天。