山東省氣候變化對糧食作物產(chǎn)量的影響

山東省位于中國東部沿海、黃河下游，北緯34°22.9′--38°24.01′、東經(jīng)114°47.5′—122°42.3′之間。山東省有山區(qū)、丘陵、平原、海岸等多種地形，魯中魯西地區(qū)受到大陸性氣候影響而東部半島地區(qū)受海洋性氣候影響，各地降水量分布不均勻。氣候?qū)儆谂瘻貛Ъ撅L(fēng)氣候，有明顯的旱季雨季，雨熱同期，降水季節(jié)分布很不均衡，全年降水量有60%—70%集中于夏季，易形成澇災(zāi)，冬、春及晚秋易發(fā)生旱象，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響最大。光熱資源充足，適合多種經(jīng)濟(jì)作物和糧食作物生長，主要糧食作物是小麥和玉米。

一、山東省農(nóng)業(yè)氣候資源變化特征

1、熱量資源的變化

研究表明，1961年-2011年山東地區(qū)普遍呈升高趨勢，主要表現(xiàn)為年平均氣溫、年平均最低氣溫、年平均最高氣溫呈升高趨勢。山東省全省平均氣溫上升約1.1°C。氣溫的升高讓播種季提前，入春時間提早，入秋時間推遲，種植周期縮短，霜凍概率減少。山東省氣候變暖有利于小麥生產(chǎn)潛力提高。

根據(jù)折線圖可以發(fā)現(xiàn)山東省自1983年開始至2010年平均氣溫呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢。氣候變暖使得冬小麥種植線、作物一年兩熟線、作物兩年三熟線向北移動，作物產(chǎn)量明顯增加。目前來看氣溫逐年升高對山東省糧食產(chǎn)量提高利大于弊，但并不是說氣溫持續(xù)升高仍然會對糧食產(chǎn)量帶來正面影響，因?yàn)闅鉁厣邘淼恼舭l(fā)量提升、降雨量提升、旱澇災(zāi)害頻發(fā)都會對糧食作物產(chǎn)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2、水資源變化

山東省年降水量呈周期性變化，總體在1969年到2009年呈由豐水期向干旱少雨期轉(zhuǎn)變，降水量逐漸減少。山東省降水分布存在不均，東部偏多而西部偏少，雨季在夏季和秋季，常有澇災(zāi)、山體滑坡等自然災(zāi)害，而冬季春季降水較少，常有旱災(zāi)。在1997年四五月份旱災(zāi)，全國先后有29個?。ㄊ小^(qū)）出現(xiàn)旱情，農(nóng)作物因干旱受災(zāi)50217萬畝，成災(zāi)30015萬畝，絕收5937萬畝。1997年受旱范圍之廣、持續(xù)時間之長、對糧食生產(chǎn)造成的損失之大均是80年代以來最嚴(yán)重的。山東玉米產(chǎn)量受到影響。玉米植株高，葉片表面積大，因此蒸騰作用明顯，需水量大因此受旱災(zāi)影響較大。1997年夏季降水量低于150mm，嚴(yán)重影響了玉米生長，導(dǎo)致玉米單位面積產(chǎn)量下滑。玉米屬于喜溫植物，耐旱能力差，因此山東省氣候變暖有利于玉米生長潛力提高，而降水減少則對玉米生長不利。小麥較玉米耐旱，1997年四五月份較往常年份氣候干燥、日照時間長的天氣減少了病蟲害以及白粉病、銹病的發(fā)生。氣溫升高入春時間提前，提前了小麥返青的時間，讓春天小麥生長發(fā)育好，莖稈粗壯。而1996年九月十月十一月降水量充沛，保證了麥苗發(fā)芽率以致97年雖有旱情但小麥單產(chǎn)卻有大幅提高。因此糧食作物單位面積產(chǎn)量變化與氣候變化的關(guān)系跟種植的糧食作物種類有關(guān)，同年產(chǎn)生的降水時間變化對山東玉米和小麥單位面積產(chǎn)量產(chǎn)生了兩種完全不同的影響。

3、日照時長的變化。

玉米屬于短日照作物，在短日照條件下可以開花成長速度較快。光譜成分對玉米的發(fā)育影響很大，據(jù)研究白天藍(lán)色等短波光玉米發(fā)育快，而早晨或晚上以紅色等長波光發(fā)育快。1997年日照時數(shù)普遍超過1996年，特別是四五月份光照時間的增長、濕度較低有效降低了小麥病蟲害的概率。日照時長也與降水有關(guān)，降水較多的時候日照時長一般偏短，1997年四五月份降水量少也是其日照時間長的原因之一。

二、糧食單產(chǎn)變化的趨勢

山東省糧食作物單位面積產(chǎn)量總體呈上升趨勢但隨年份變化存在不同程度的波動。影響糧食單位面積產(chǎn)量的因素主要有技術(shù)水平因素、政策因素以及自然因素。1979年至2009年山東糧食作物單位面積產(chǎn)量大幅度提升，但年際波動大于年際平均產(chǎn)量提升。

綜上所述山東省糧食單產(chǎn)呈上升趨勢，說明糧食作物品種及耕作技術(shù)在持續(xù)提高。在1997年之后糧食作物產(chǎn)量波動趨于平緩，是由于耕作技術(shù)的提高讓自然條件的影響逐年減小。自然條件的改變不僅是當(dāng)年每月氣溫和降水量，也要考慮糧食種類和糧食生長周期及品種對自然環(huán)境的耐受度。1997年四五月份降水量減少、氣溫升高、日照時間加長，玉米和小麥產(chǎn)生了兩種完全不同的單產(chǎn)變化趨勢。根據(jù)山東省糧食單產(chǎn)逐年變化折線圖可以發(fā)現(xiàn)，氣象、氣候、溫度等自然條件在較短周期內(nèi)對糧食單產(chǎn)影響較大，但是在1979年到2009年這一長周期內(nèi)耕作技術(shù)、化肥研發(fā)以及優(yōu)秀品種培育等技術(shù)條件對農(nóng)作物單產(chǎn)影響大于自然條件的變化。值得注意的是技術(shù)手段提高的糧食作物單產(chǎn)存在極值，不能無限制的提高糧食作物單位面積產(chǎn)量，且技術(shù)條件對自然條件的改善與緩沖作用也是有限的。

（作者單位：曲阜師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院）