氣候變化對盤錦水稻生育期的影響分析

摘要[目的]研究氣候變化對盤錦水稻生育期變化的影響。[方法]選取盤錦大洼氣象站1980～2009年水稻生育期觀測資料及生育期氣象資料，通過統(tǒng)計分析方法研究生育期變化及其與氣象條件的關(guān)系。[結(jié)果]水稻全生育期平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫均呈現(xiàn)升高的趨勢，降水量呈減少的趨勢，日照時數(shù)變化平緩；營養(yǎng)生長期與生殖生長期內(nèi)平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫的變化與全生育期的變化相似；平均氣溫與平均最高氣溫的升高導(dǎo)致全生育期和營養(yǎng)生長期縮短，卻使生殖生長期延長。[結(jié)論]氣候變化致使水稻生育期縮短，但營養(yǎng)生長期與生殖生長期變化不同。

關(guān)鍵詞 氣候變化；水稻；生育期；影響；盤錦

中圖分類號S161文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）29-10232-02

作者簡介辛明月（1985- ），女，吉林磐石人，助理工程師，碩士，從事農(nóng)業(yè)氣象研究。*通訊作者，助理工程師，從事天氣預(yù)報與服務(wù)研究。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象因素息息相關(guān)，大量研究表明在全球氣候變暖、極端氣候事件增多的背景下，我國許多水稻種植區(qū)面臨農(nóng)業(yè)的風(fēng)險增加[1-2]。有研究表明，未來氣候變暖有可能會加劇水循環(huán)過程，從而使洪災(zāi)和旱災(zāi)的頻率及強度增加[3-5]，隨著全球氣候變暖，許多地區(qū)的水稻生育期呈現(xiàn)縮短的變化趨勢[6-8]，崔讀昌分析指出水稻生育期平均氣溫升高1 ℃，生育期天數(shù)平均縮短7.6 d[9]。鄧環(huán)等討論了氣候變化對1981年以來湖北省中稻生育期的影響，認(rèn)為氣候變化導(dǎo)致中稻全生育期與營養(yǎng)生長期在湖北外圍區(qū)域表現(xiàn)延長的趨勢，在江漢平原表現(xiàn)為縮短的趨勢，生殖生長期在不同地區(qū)則表現(xiàn)為延長的趨勢[10]。筆者利用歷史氣象資料、水稻發(fā)育期觀測資料，分析了盤錦水稻對氣候變化的響應(yīng)，以利于管理部門及決策者及時調(diào)整農(nóng)業(yè)管理措施，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更好地適應(yīng)氣候變化。

1資料與方法

1.1數(shù)據(jù)來源從盤錦市大洼氣象站中選擇具有中晚熟品種水稻的觀測資料，包括1980～2009年的水稻生育期觀測資料及全生育期內(nèi)平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、日照時數(shù)等逐日氣象資料。該觀測資料歷經(jīng)30年，因歷時時間久，品種無法統(tǒng)一，所選水稻品種多為當(dāng)時當(dāng)?shù)刂髟云贩N。

1.2數(shù)據(jù)處理利用逐日氣象資料計算月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫、月日照時數(shù)、月降水量；利用生育期普遍出現(xiàn)的日期（進入該發(fā)育期的莖數(shù)占觀測總莖數(shù)達到50%的日期）計算生育期天數(shù)，統(tǒng)計大洼站逐年全生育期、營養(yǎng)生長期、生殖生長期時段內(nèi)平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、日照時數(shù)、降水量等氣象要素。利用直線方程y=at+b（a、b為回歸系數(shù)，y為氣象要素，t為時間）中的斜率a來描述氣象要素的變化趨勢，并對該方程進行信度檢驗，a×10為氣候傾向率。利用SPSS軟件進行數(shù)據(jù)顯著性檢驗等統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1水稻生長季氣候變化分析表明（表1和圖1），水稻整個生育期內(nèi)平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫均呈現(xiàn)升高的趨勢，均通過顯著性檢驗，平均最低氣溫升高明顯，氣候傾向率為0.4 ℃/10a；生育期內(nèi)降水量整體呈現(xiàn)減少的趨勢，氣候傾向率為-53 mm/10a，其中1980～1995年全生育期內(nèi)降水量波動較大，說明此期間易發(fā)生洪澇交替和強降水等極端天氣，1995～2009年全生育期內(nèi)降水變化平緩，且整體呈現(xiàn)減少的趨勢；整個生育期內(nèi)日照時數(shù)無明顯變化。營養(yǎng)生長期與生殖生長期內(nèi)平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫與全生育期的變化相同，同樣通過顯著性檢驗；營養(yǎng)生長期內(nèi)的降水量變化與全生育期相似，出現(xiàn)較大波動，

而生殖生長期內(nèi)的降水量隨時間變化幅度小，說明整個生育期降水量的變化主要受營養(yǎng)生長期的降水變化影響。

2.2氣候變化對水稻生育期的影響

2.2.1水稻生育期的變化。分析1980～2009年水稻播種日期的變化趨勢發(fā)現(xiàn)，水稻播種日期推遲，這與當(dāng)?shù)厮酒贩N改良以及水稻育秧技術(shù)提高有關(guān)。對水稻生育期氣候傾向率進行分析，發(fā)現(xiàn)播種-出苗、出苗-返青期的天數(shù)縮短，返青-拔節(jié)、乳熟-成熟天數(shù)相對穩(wěn)定，拔節(jié)-乳熟天數(shù)延長；水稻全生育期呈現(xiàn)縮短趨勢，氣候傾向率為-1.1 d/10a，相關(guān)性不顯著；營養(yǎng)生長期縮短，氣候傾向率為-3.6 d/10a，通過1%顯著性檢驗；而生殖生長期延長，氣候傾向率為2.8 d/10a，通過1%顯著性檢驗（圖2）。

2.2.2氣象要素與水稻生育期天數(shù)的相關(guān)分析。經(jīng)分析，生育期內(nèi)平均最高氣溫與全生育期天數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；平均氣溫與全生育期天數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；降水量與全生育期天數(shù)呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。說明平均最高氣溫和平均氣溫的升高導(dǎo)致全生育期天數(shù)縮短，降水量和日照時數(shù)與全生育期的變化相關(guān)性不大。營養(yǎng)生長期天數(shù)與氣象要素的關(guān)系與全生育期天數(shù)變化相似，同樣表明平均最高氣溫、平均最低氣溫的升高導(dǎo)致營養(yǎng)生長天數(shù)的縮短；生殖生長期平均最高氣溫、平均氣溫與生殖生長天數(shù)呈正相關(guān)，說明平均最高氣溫和平均氣溫是使水稻生育期變化的重要氣象因素，導(dǎo)致生殖生長期延長。生殖生長期的降水量與生殖生長天數(shù)呈負(fù)相關(guān)，降水的減少與生殖生長期的延長有關(guān)。

3結(jié)論與討論

分析1980年以來盤錦氣候變化與水稻生育期變化，結(jié)果表明水稻全生育期平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫均呈現(xiàn)升高的趨勢，降水量呈減少的趨勢，日照時數(shù)變化平緩；營養(yǎng)生長期與生殖生長期內(nèi)平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫的變化與全生育期的變化相似；平均氣溫與平均最高氣溫的升高導(dǎo)致全生育期和營養(yǎng)生長期縮短，卻使生殖生長期延長。

筆者在分析氣象要素與生育期變化關(guān)系時以月尺度氣象要素為影響因子，在以后的研究中應(yīng)嘗試以旬尺度氣象要素做相關(guān)分析，以旬尺度來分析氣候變化對生育期變化的影響更為合理。另外筆者分別按照營養(yǎng)生長期與生殖生長期來分析氣候變化對生育期的影響，結(jié)果表明氣候變化對2個生育階段的影響不同，說明按照2個生育階段來研究氣候變化的影響很有必要。

參考文獻

[1] 姚鳳梅，張佳華，孫白妮，等.氣候變化對中國南方稻區(qū)水稻產(chǎn)量影響的模擬和分析[J].氣候與環(huán)境研究，2007，12（5）：659-666.

[2] 吳珊珊，王懷清，黃彩婷.氣候變化對江西省雙季稻生產(chǎn)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，19（2）：207-215.

[3] HUNTINGTON T G.Evidence for intensification of the global water cycle：Review and synthesis[J].Journal of Hydrology，2005，319（1/4）：83-95.

[4] KUNDZEWICZ Z W，SCHEHELLNHUBER H J.Floods in the IPCC TAR perspective[J].Nature Hazards，2004，31：111-128.

[5] MILLY P C D，WETHERALD R T，DUNNE K A，et al.Increasing risk of great floods in a changing climate[J].Nature，2002，41，31：514-517.

[6] 劉桃菊，殷新佑，戚昌瀚，等.氣候變化與水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量形成關(guān)系的模擬研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2005，16（3）：486-490.

[7] 氣候變化國家評估報告編委會.氣候變化國家評估報告[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[8] 張宇，王馥棠.氣候變暖對我國水稻生產(chǎn)可能影響的數(shù)值模擬試驗研究[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，1995，6（S1）：19-25.

[9] 崔讀昌.氣候變暖對水稻生育期影響的情景分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，1995，6（3）：361-365.