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中国东北玉米时空格局对气候变暖的空间响应研究随着全球人口增长以及气候变化问题的日益突出,粮食安全已成为人类在21世纪面临的主要挑战之一。我国作为世界人口大国,保障国家粮食安全是一项长期的发展战略。然而在气候变化背景下,如何充分利用农业气候资源保障粮食生产是中国农业面临的重要议题。东北地区是我国玉米的主产区,其产量占全国三分之一,在我国粮食安全保障体系和农业生产中占有重要地位。理解该地区玉米空间分布的变化特征及其与气候变化的空间关系,对于制定适应气候变化的策略具有重要意义。本论文以我国东北地区玉米为研究对象,收集农业统计、灌溉、土地利用和作物气候适宜性等多源数据,利用基于交叉信息熵原理的作物空间分配模型(SPAM-China),在像元尺度上再现了1980–2010年期间东北地区玉米种植面积的空间分布。在此基础上,结合热量资源的空间变化,初步解析了东北地区热量资源和玉米种植面积的时空关系,有助于深入理解东北地区玉米种植适应全球气候变化的过程,对促进区域农业可持续发展具有一定的指导意义。论文的主要结论如下:(1)东北地区玉米时空变化特征具有显著空间趋势性,具体体现为北移东扩态势。在1980–2010年期间东北地区玉米种植面积增加了接近500万公顷,增加区域主要以松嫩平原为中心,南至辽西丘陵地区,北到小兴安岭南麓,东至三江平原地区。纬向变化体现为2000年以前向北扩展,集中在北纬44°至48°间,2000年后向中南部集中,分布于北纬42°至44°间,经向上的变化体现为向东扩展,核心区间分布于东经123°至127°间,同时玉米种植还出现向低海拔(海拔在100m以下)和向高海拔扩展的态势(海拔200–350m);在种植比例方面,近30年玉米种植占旱地面积的比例呈上升趋势。(2)东北地区玉米种植所表现出的北移东扩态势,与≥10℃积温的空间分布具有较密切关系。在积温大于2800℃?d的区域内增加最为明显,其增加面积占总增加面积的95.0%以上。在2000年以前,玉米种植面积增加所对应的积温区域主要为东北中部区域,对应2800–3400℃?d区间,在2000年以后,玉米种植面积增加则主要分布于南部地区,对应3600℃?d以上的积温区间。同时,玉米种植的分布变化还和温度生长期长度具有一定空间关系。在温度生长期大于200d的区域内,增加的玉米种植面积占96.0%。在2000年以前,玉米增加面积对应的温度生长期长度主要为205–215d间,在2000年以后,增加面积则集中在220d以上的温度生长期区间。(3)东北地区晚熟型玉米的面积增长最为明显,主要与热量条件增加具有密切关系。2000年以前,2000年以前,中晚熟型转为晚熟型的玉米品种为玉米种植面积增加的主要来源,占总增加面积的80%以上;2000年以后,东北地区晚熟型玉米已成为主流种植品种。本论文研究表明,近30年来,东北地区玉米分布发生了显著的空间变化,与该地区热量资源的变化具有较密切的空间响应关系,体现了气候变暖背景下玉米核心适宜分布区的空间变化,一定

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