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未来气候变化对中国马铃薯种植气候适宜性的影响

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[目的]马铃薯作为中国第四大主粮作物,其适宜性评价对保障国家粮食安全具有重要意义.本研究基于气候数据,构建集成物种分布模型预测中国未来时期马铃薯气候适宜区,为优化中国马铃薯种植提供重要科学参考.[方法]利用 6 种全球气候模式(global climate models,GCMs)未来气候数据驱动5种物种分布模型(species distribution models,SDMs),集成模拟预测未来 4 种温室气体排放情景(ssp126、ssp245、ssp370、ssp585)下,中国历史上(1970-2000 年)和 4 个未来时期(2021-2040、2041-2060、2061-2080、2081-2100年)的马铃薯气候适宜区时空分布特征.[结果](1)最湿月份的降水量、最暖月份的最高温度,以及最冷季度的平均温度是影响中国马铃薯气候适宜度的主要气象因子,对模拟结果的贡献率分别为 54.7%、21.4%和 18.1%.(2)4 种温室气体排放情景下对于各适宜等级区域的预测结果变化基本一致,都呈现适宜区、低适宜区面积变大而高适宜区面积变小的趋势,仅在海南、西藏、新疆等地局部存在种植气候不适宜区.马铃薯适宜种植区(适宜区和高适宜区)的面积在各种情况下均超过50%.(3)在未来各时期马铃薯种植低适宜区和适宜区面积将大幅增加,而高适宜区面积则呈下降趋势,各适宜等级区域面积总体依旧保持:适宜区＞低适宜区＞高适宜区.(4)随着温室气体排放等级的提高,中国马铃薯高适宜区将大幅减小.从空间分布上看,中国马铃薯种植高适宜区主要以东北地区、甘肃地区、新疆西部,以及西南部分区域为主;从时间顺序上看,陕西北部、长江中下游区域、内蒙古中西部等区域受未来气候变化影响较大,马铃薯气候适宜度减小趋势明显.[结论]利用构建的集成物种分布模型预测了未来时期中国马铃薯气候适宜区时空分布特征.根据模型模拟结果,建议东北、甘肃、西南等地区可以作为未来马铃薯的主要种植区域,新疆等地区可以作为主要发展区域,其他地区应按照当地情况优先发展其他粮食和经济作物.
Influence of Future Climate Change on the Climate Suitability of Potato Cultivation in China

potatoclimate changeglobal climate modelspecies distribution modelclimate suitability

张志良、和志豪、茹晓雅、蒋腾聪、何英彬、冯浩、于强、何建强

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西北农林科技大学/旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西杨凌 712100

西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院,陕西杨凌 712100

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081

中国科学院水利部水土保持研究所/黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌 712100

陕西省气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点实验室,西安 710016

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马铃薯 气候变化 全球气候模式 物种分布模型 气候适宜性

国家自然科学基金陕西省重点研发计划重点产业创新链(群)-农业领域项目西北农林科技大学人才专项千人计划高等学校学科创新引智计划(111计划)中国农业科学院农业资源与农业区划研究所创新工程项目(2021-2015)

520791152019ZDLNY07-03B12007

2023

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.18.004

中国农业科学
中国农业科学院

中国农业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.899
ISSN：0578-1752
年,卷(期)：2023.56(18)
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