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水 利 学 报 2004 年2 月 SHUILI XUEBAO 第2 期 文章编号：0559-9350 (2004) 02-0077-07 气候变化对华北地区主要作物需水量的影响 刘晓英，林而达 (中国农业科学院 农业气象研究所，北京 100081) 摘要：在未来温度上升1～4℃的情景下，研究了气候变暖对我国华北地区主要作物需水量的影响。结果显示，气候 变暖对不同作物需水量的影响程度不同。其中对冬小麦需水量的影响最大，对棉花的影响次之，对夏玉米的影响最 小。当生长期内温度上升 1～4℃时，冬小麦需水量将增加2.6%～28.2%，相当于 11.8～153.0mm；夏玉米需水量将 增加 1.7%～18.1%，相当于7.2～84 1mm；棉花需水量将增加1.7%～18.3%，相当于7.9～96 2mm。说明冬小麦对未 来气候变暖的适应能力很差，而夏玉米和棉花的适应能力相对较强。气候变化对作物需水量的影响存在一定地域性 差异。其中对济南的作物需水量影响最大。当温度增加1～4℃时，冬小麦、夏玉米、棉花需水量将依次增加15.4～ 153.0mm、8.3～84.1mm、9.6～96.2mm。对太原的作物需水量影响最小。当温度上升1～4℃时，3 种作物的需水量依 次增加 11.7～114.5mm、6.9～68.3mm、7.9～78.0mm，比济南分别低24%～２５％、17%～19%和 18%～19%。按华北 地区目前的种植结构估算，温度上升 1～4℃将使整个地区冬小麦的需水增加 14.7～191 亿 m3 ；夏玉米的需水增加 5.87～68.6 亿m3 ；棉花的需水增加1.35～16.5 亿m 3。未来气候变暖将使华北地区业已紧张的水资源供需矛盾将更 加突出。 关键词：气候变化；温度；作物需水量；华北 中图分类号：S161 文献标识码：A 自20 世纪80 年代以来，不断有研究结果表明全球年平均地表温度持续上升，引起全球气候变暖。目 前，全球变暖已成为一个不争的事实。过去100 年来，全球平均温度已升高0.6～0.7℃，其中最暖的几年 都发生在20 世纪90 年代。而且越来越多的事实证明，人类活动排放的温室气体在全球变暖中起着重要作 用［1］。人们对未来气候变化将造成的不良后果十分关心。许多国家都对此做了认真研究，以便及时采取对 策，对农业做出相应调整。华北地区指西南部以黄河为界，北起滦河流域，东临渤海与黄海，包括京津两 市、河北、山西两省和豫北、鲁北及胶东地区，总面积47.62 万km 2 2 ，人口1.63 亿，耕地0.163 亿hm ， 有效灌溉面积0.092 亿hm2 。华北地处东亚季风区，是我国重要的粮棉主要产区之一。 据必威体育精装版资料统计［2］，华北地区小麦、玉米、棉花播种面积分别占全国总播种的56.7%、37.7%、37.5%， 相应产量分别占全国总产的46.9%、35.4%和42.4%。无论从播种面积、还是产量来看，均居全国首位。但 华北地区水资源短缺，干旱灾害频繁，是世界上重要的气候脆弱区之一。近年来由于气候变暖变干，尤其 冬季变暖使冬旱面积几乎成倍增加。气候变暖有可能使我国 21 世纪面临更严重的水资源危机［3］。为此， 研究气候变化对本区主要作物需水量的影响，将为尽早建立预报预警系统，缓解水资源供需矛盾，制定防 灾减灾提供决策依据。 近几十年来，尽管我国加强了气候变化的影响研究，但主要集中在温度变化的分析上。未来气候变化 对我国不同地区的农业需水将产生怎样影响，目前缺乏系统与定量的数据支持。本文以干旱缺水的华北地 收稿日期：2002-08-15 基金项目：国家基础研究发展规划资助项目(G1999043404) 作者简介：刘晓英(1964-)，女，河北定兴人，副研究员，博士，主要从事植物水分关系和节水方面的研究。 77