文献类型： 中文期刊

作者： 杨兆鹏 ¹ ; 马秋梅 ¹ ; 邬磊 ² ; 李建兵 ³ ; 曲潇琳 ³ ; 崔萌 ³ ; 徐明岗 ² ; 张文菊 ² ;

作者机构： 1.华北电力大学水利与水电工程学院

2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室

3.农业农村部耕地质量监测保护中心

关键词： 土壤;气候;SHAP;黑土区;玉米产量

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年 41 卷 018 期

页码： 72-80

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 东北黑土区是中国重要的粮食生产基地.近年来,受气候变化和土壤肥力等因素共同影响,东北黑土区农作物产量的时空演变规律及其关键驱动因素尚不清楚.基于农业农村部耕地质量监测网络 1988-2021年的监测数据和气候资料,分析东北黑土区玉米产量和基础地力贡献率的时空演变特征,结合可解释机器学习模型SHAP(Shapley Additive exPlanations)量化土壤和气候因素对玉米产量的影响程度,采用偏最小二乘法明确玉米产量时空变化与气候和土壤等因素的耦联关系.结果表明:1)玉米年均产量和基础地力贡献率分别从第Ⅰ阶段(1988-2000年)的 8.09 t/hm2 和 47%提升至第Ⅱ阶段(2001-2010年)的 8.83 t/hm2 和 53%、第Ⅲ阶段(2011-2021年)的 10.15 t/hm2 和 59%.2)玉米产量和基础地力贡献率呈现东部高(大兴安岭东麓松嫩平原,平均值分别为 11.75 t/hm2 和 82%)、西北部低(内蒙古西北部,6.95 t/hm2 和 34%)的空间特征.3)干旱指数和气温日较差等气候因素是玉米产量变化的主要影响因子,其相对贡献率为 61.34%;有效磷和速效钾等土壤肥力指标也是控制玉米产量变化的关键因素(相对贡献率为 38.66%).综上,该研究为准确预测未来气候变化和土壤肥力演变交互作用下东北黑土区玉米生产力演变规律提供理论支撑.