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印度洋变率的不断增加影响了澳大利亚的小麦产量

摘要

作物生产力和气候变化驱动因素之间的关系通常被认为是固定的。然而,在气候变暖的情况下,这可能不是真的。在这里,我们使用作物模型和机器学习算法来演示气候驱动因素对澳大利亚小麦产量的变化影响。我们发现,从19世纪末到20世纪80年代,小麦产量主要受到El Niño南方涛动的影响。自20世纪90年代以来,El Niño南方涛动的影响一直在减少,但印度洋偶极子的影响一直在增加。气候变暖带来了更多的正印度洋偶极子事件,导致近几十年来产量严重下降。我们的研究结果强调,需要根据气候变化的影响调整季节性预测,以便为气候导致的产量损失的管理提供信息。

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图1:澳大利亚小麦带模拟小麦产量。
图2:1889-2020年澳大利亚全国小麦年平均产量(黑线)和生长季节平均气候驱动指数(柱状)。
图3:由RF模型确定的各栅格小麦产量的主要气候驱动因素。
图4:由RF模型推导出的4个子周期小麦产量变化对大规模气候驱动因素的部分依赖。
图5:1988-2020年DMI序列去趋势前后大尺度气候驱动因素对小麦产量的相对重要性,由RF模型推导。

数据可用性

气候、土壤和气候驱动因素指数数据可从以下来源公开获得:SILO气候数据位于https://www.longpaddock.qld.gov.au/silo,土壤数据为https://www.apsim.info/apsim-model/apsoil/而气候驱动指数数据在https://psl.noaa.gov/。APSIM作物模型模拟的详细小麦产量数据和图表的原始数据可在Puyu Feng的Github主页上查阅https://github.com/PuyuFeng/NF_Paper.git源数据提供了这篇论文。

代码的可用性

数据处理和插图的详细R代码可以在Puyu Feng的Github主页上找到https://github.com/PuyuFeng/NF_Paper.git

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下载参考

确认

这项工作是一项调查澳大利亚和中国气候变化的影响和适应的研究的一部分。本课题由中国农业大学2115人才发展计划项目(批准号:201717831)资助。中央高校基本科研业务费专项资金(no. 1191-00109011);国家重点研发计划项目(批准号:2022TC110);国家自然科学基金(no. 2020YFA0608004);42088101)。

作者信息

作者及隶属关系

作者

贡献

b.w., P.F.和q.y设计了这项研究。P.F.和D.L.L.收集了气候和土壤数据。P.F.运行了机器学习和裁剪模型。P.F.画了这些数字。P.F.和B.W.写了草稿。I.m, a.s.t, n.j.a, j - j。L、a.d.k.、y.c.、y.l.、d.l.l.、Q.Y.和K.H.参与了手稿的撰写。

相应的作者

对应到Puyu冯本王科琳胡

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有利益竞争。

同行评审

同行评审信息

自然的食物感谢Weston Anderson和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。

额外的信息

出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。

补充信息

补充信息

补充表1、表2和补充图1 - 10。

报告总结

源数据

图1 .来源数据

用于生成图1的数值数据。

图2 .来源数据

用于生成图2的数值数据。

图3 .源数据

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图4 .来源数据

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图5 .来源数据

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冯,P.,王,B., Macadam, I.。et al。印度洋变率的不断增加影响了澳大利亚的小麦产量。Nat食物3., 862-870(2022)。https://doi.org/10.1038/s43016-022-00613-9

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