干旱条件下APSIM模型修正及华北冬小麦产量模拟效果

干旱是影响华北地区冬小麦产量的主要农业气象灾害之一,作物生长模型是评估干旱对作物产量影响主要方法之一,但作物生长模型对极端天气气候条件下(如干旱)作物产量模拟效果仍存在不确定性.为提高作物模型在干旱条件下对作物产量模拟的精准性,该研究利用调参验证后的农业生产系统模型(agricultural production systems simulator,APSIM),通过查阅与华北地区冬小麦相关的186篇大田试验文献获得1876对观测数据,以作物水分亏缺指数为干旱指标,评估APSIM模型在冬小麦拔节-开花和开花-成熟阶段干旱对产量影响的模拟效果,提出APSIM在拔节-开花和开花-成熟阶段干旱对小麦产量影响的修正系数.基于历史气候条件、SSP245和SSP585 未来气候情景资料,分析了冬小麦拔节-开花和开花-成熟阶段干旱时空分布特征,并采用修正系数校正后的APSIM模型评估华北地区冬小麦拔节-开花和开花-成熟阶段不同等级干旱对其产量的影响.结果表明,APSIM模型低估了拔节-开花阶段干旱对冬小麦产量影响程度,轻旱、中旱和重旱校正系数分别为 0.85、0.91 和 0.85;APSIM 模型可准确模拟开花-成熟阶段轻旱和中旱对冬小麦产量影响,但高估了重旱对冬小麦产量影响,重旱校正系数为 1.33.历史和未来气候情景下,拔节-开花和开花-成熟阶段干旱导致冬小麦减产率均呈由北到南依次递减的空间分布特征,且开花-成熟阶段干旱对冬小麦负面影响高于拔节-开花阶段.未来气候情景下冬小麦拔节-开花和开花-成熟阶段不同等级干旱导致的冬小麦减产率均低于历史气候条件.未来干旱对华北冬小麦产量的负面影响程度有所缓解.研究为有效评估干旱对冬小麦影响提供方法支撑.