近20年商丘市氣溫變化與小麥產(chǎn)量的關(guān)系

胡云川 王夢(mèng)茹 朱新玉

【摘 要】氣溫的變化影響著一個(gè)地區(qū)各個(gè)方面的發(fā)展。本文利用1991～2010年間逐日氣溫及同時(shí)期冬小麥單產(chǎn)資料，通過(guò)對(duì)比商丘市1991～2010年氣溫變化及同時(shí)期冬小麥單產(chǎn)的變化，研究商丘市近20年間年平均氣溫變化與冬小麥單產(chǎn)的關(guān)系，為調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施提供基礎(chǔ)資料。研究結(jié)果表明，1991～2010年這20年間，商丘市年均溫呈現(xiàn)波動(dòng)上升的趨勢(shì)，同時(shí)期小麥產(chǎn)量也呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。20世紀(jì)90年代初期氣溫變化不明顯，此時(shí)小麥產(chǎn)量也無(wú)明顯的變化，但自1994年后氣溫波動(dòng)上升較為明顯，同時(shí)期冬小麥的產(chǎn)量也呈現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)。因此，氣溫的上升在一定程度上促進(jìn)商丘市冬小麥產(chǎn)量的增長(zhǎng)。

【關(guān)鍵詞】商丘市；氣候變化；冬小麥；變化趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)： S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）32-0084-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.038

【Abstract】The changes in temperature affect all aspects of social development in one region. In this study， it was used the data of the daily air temperature and winter wheat yield at the same time in 1991～2010 to analysis the change of temperature and winter wheat yield in ShangQiu from 1991～2010 and study the relationshop between the temperature change and winter wheat yield in ShangQiu recent 20 years， in order to provice basic information for the adjustment of agricultural production. The results shown that the annual mean temperature showed flucturating upward trend， with periods of wheat yield also showed a rising trend of fluctuation from 1991to 2010 in ShangQiu. The changes of temperature and the winter wheat yield were not obvious at the beginning of 1990s， while the temperature increased more obviously since 1994 and the yield of winter wheat also showed the same change trend. Therefore， the rise in temperature can promote the growth of winter wheat yield to a certain extent.

【Key words】ShangQiu； Climate change ；Winter wheat； Variation trend

氣溫的變化已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。氣溫變化不僅影響著自然環(huán)境，而且也影響著人類(lèi)生產(chǎn)生活的方方面面。IPCC第四次評(píng)估報(bào)告研究表明，近百年間全球地表的平均氣溫出現(xiàn)了上升趨勢(shì)，數(shù)值為0.74 ℃，同時(shí)也表明近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)氣溫上升的最為顯著[1]。朱新玉等[2]研究指出，商丘市1991～2010近20年間氣候變化總體出現(xiàn)暖濕組合特征。李彤霄等[3]研究指出，糧食產(chǎn)量與氣溫變化聯(lián)系緊密。曹倩等[4]研究表明，中國(guó)氣溫整體趨于變暖，但不同地區(qū)存在較大差異，且存在著明顯的地域特點(diǎn)。龐偉等[5]對(duì)于1961～2000年40年中商丘的氣溫變化分析中指出，商丘的年均溫呈上升趨勢(shì)，尤其是90年代，商丘的年均溫顯著升高。趙濟(jì)等[6]研究表明，商丘市坐落于華北區(qū)的東部，該區(qū)土地利用的特點(diǎn)是耕地占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在平原地區(qū)，耕地可占土地總量的80%，在山地丘陵地區(qū)，耕地約占27%。華北區(qū)耕地多，光照好，但由于不合理灌溉導(dǎo)致土壤次生鹽漬化，導(dǎo)致作物單產(chǎn)不高，80%的耕地為中低產(chǎn)田。

商丘市位于平原地區(qū)，對(duì)當(dāng)?shù)丶Z食作物生產(chǎn)有著重要的地位。但是對(duì)于商丘市近幾十年氣溫變化特點(diǎn)及其對(duì)冬小麥單產(chǎn)的影響方面研究的并不多。因此本文利用1991～2010年商丘市的氣溫?cái)?shù)據(jù)及同時(shí)期冬小麥的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，研究氣溫變化及冬小麥產(chǎn)量的變化并得出一些新的結(jié)論，旨在深入了解商丘市年平均氣溫的變化與冬小麥產(chǎn)量的關(guān)系，并對(duì)于如何處理氣溫乃至環(huán)境變化問(wèn)題，是否調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施，怎樣建設(shè)綠色文明，生態(tài)文明，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展，完善“生態(tài)文明就是生產(chǎn)力”的理念，提供指導(dǎo)思想和理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

商丘位于N33°98′～34°80′、E114°82′～116°45′之間，地處河南省東部地區(qū)，總面積為10704km2，因受到太陽(yáng)輻射及東亞季風(fēng)環(huán)流等條件的影響，形成了暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，且雨熱同期，年平均降水量約623mm，平均氣溫約為26℃，季相變化明顯，特征為：春季氣溫回升快，蒸發(fā)旺盛，大風(fēng)數(shù)日多；夏季炎熱多雨，降水集中，50%以上的降水分布于夏季，商丘市平均降水量自動(dòng)漫至西北遞減，且夏季晝長(zhǎng)夜短；秋季氣溫涼爽，同時(shí)日照時(shí)間也較長(zhǎng)，降水量與春季降水相差不大；冬季氣溫較低，是一年中最寒冷的季節(jié)，降水少，易出現(xiàn)災(zāi)害性天氣，且晝短夜長(zhǎng)。史本林等[7]研究表明，商丘市小麥生長(zhǎng)中影響產(chǎn)量的最重要一個(gè)環(huán)節(jié)，即五月上旬小麥灌漿期的氣溫狀況影響著冬小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)。灌漿期小麥生長(zhǎng)的溫度范圍為12℃～24℃，最適生存區(qū)溫度范圍為20℃～22℃。何健永[8]、孫彥坤[9]、馮國(guó)柱[10]等人的研究表明灌漿期的適度干旱有利于小麥產(chǎn)量及籽粒蛋白質(zhì)的累積。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

由于研究的地區(qū)為河南省商丘市，所以通過(guò)查閱商丘市統(tǒng)計(jì)年鑒及商丘市氣象局?jǐn)?shù)據(jù)選取了商丘市自1991～2010年這20年每年各個(gè)月的平均氣溫，每個(gè)年度的小麥單產(chǎn)量數(shù)據(jù)則來(lái)自商丘市農(nóng)業(yè)局。

2.2 研究方法

數(shù)據(jù)選取從1991年1月至2010年12月，在4個(gè)季度中，分別以4月作為春季，7月作為夏季，10月作為秋季，次年1月作為冬季，灌漿期為5月上旬，并運(yùn)用平均值的方法計(jì)算年、季、灌漿期均溫，利用Excel 2003做出其年、季、灌漿期均溫圖，同時(shí)列出其溫度變化趨勢(shì)及其相關(guān)性，并對(duì)比同時(shí)期小麥單產(chǎn)折線(xiàn)圖進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 年均溫變化特征

3.1.1 年變化

1991～2010年商丘市的年平均氣溫總體呈波動(dòng)上升的變化特點(diǎn)（圖1）。其中，2006年商丘市年平均氣溫達(dá)到20年間的最高值，氣溫為15.33 ℃；1991年年平均氣溫為20年間最低值，氣溫為13.73 ℃。因此年平均氣溫的研究范圍在13.73 ℃～15.33 ℃之間。1991～1994年年平均氣溫總體較低；1993～1997年這期間年平均氣溫起伏較大；1997～2001年年平均氣溫起伏變化和緩；2001～2008年商丘市年平均氣溫波動(dòng)起伏劇烈；2008～2010年平均氣溫出現(xiàn)上升現(xiàn)象。

3.1.2 季節(jié)變化

整體而言，1991～2010年商丘市春季平均氣溫研究范圍為12.08℃～17.03℃、夏季平均氣溫研究范圍為25.63℃～28.84℃、秋季平均氣溫研究范圍為12.89℃～18.77℃、冬季平均氣溫研究范圍為-2.33℃～2.98℃（圖2）。1991～2010年間，商丘市春季平均氣溫基本呈上升趨勢(shì)，維持在15℃左右。2005年春季平均氣溫達(dá)到20年間最高值，2010年春季平均氣溫達(dá)到20年間最低值；夏季平均氣溫整體圍繞27℃上下波動(dòng)，其中，1991～2007年平均氣溫起伏變化劇烈，整體波動(dòng)下降，2007～2010年氣溫整體回升，1994年夏季平均氣溫達(dá)到20年間最高值，2008年夏季平均氣溫達(dá)到20年間最低值，但整體平均溫度呈下降趨勢(shì)；秋季平均氣溫以15℃為中心上下起伏，整體波動(dòng)上升，1991～2005年氣溫變化不明顯，2005～2010年氣溫起伏較大，相對(duì)升高，2006年秋季平均氣溫達(dá)到20年間最高值，1992年秋季平均氣溫達(dá)到20年間最低值；冬季平均氣溫圍繞0℃上下波動(dòng)，起伏明顯，1995～1999年冬季平均溫度持續(xù)走低，2003～2010年冬季平均氣溫變化相對(duì)和緩，2002年冬季平均氣溫達(dá)到20年間最高值，2000年冬季平均氣溫達(dá)到20年間最低值。

3.1.3 灌漿期變化

1991～2010年這20年間，商丘市小麥灌漿期氣溫變化總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。其中，2009年灌漿期氣溫達(dá)到最高值，氣溫為21.21℃；1991年灌漿期氣溫達(dá)到最低值，溫度為15.45℃。1991～2005年氣溫波動(dòng)幅度較大，2005～2010年氣溫平穩(wěn)上升起伏較?。▓D3）。

3.2 小麥單產(chǎn)變化

1991～2010年這20年間，河南省商丘市小麥產(chǎn)量總體上升。其中，1994～1999年的小麥產(chǎn)量變化稍有波動(dòng)。2008年小麥產(chǎn)量達(dá)到20年間的最高值，1994年小麥產(chǎn)量達(dá)到20年間的最低值。

商丘市1991年年平均氣溫為13.73℃，2010年年平均氣溫為14.89℃，在1991～2010年間，商丘市于2006年年平均氣溫達(dá)到極大值15.33℃，1991年年平均氣溫為極小值13.73℃。1991年該市小麥產(chǎn)量為3.73t，2010年小麥產(chǎn)量為6.58t，在2008年小麥產(chǎn)量達(dá)到20年間極大值6.85t，在1994年小麥產(chǎn)量為極小值3.03t。圖6表明年平均氣溫整體呈上升趨勢(shì)，小麥產(chǎn)量也總體趨于提升，表明1991～2010年間氣溫年平均變化與冬小麥產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié)論與討論

（1）研究結(jié)果顯示，1991～2010年河南省商丘市的年平均氣溫整體波動(dòng)上升，主要發(fā)生在1993年后且波動(dòng)幅度較大，1997年后是20年間氣溫最暖期。自2007年之后河南省商丘市的年平均氣溫仍有上升趨勢(shì)。

（2）1991～2010年這20年間商丘市冬小麥灌漿期平均氣溫處于波動(dòng)上升狀態(tài)，因?yàn)樗x時(shí)間段為20年，變化趨勢(shì)不是非常明顯，但是足以對(duì)小麥產(chǎn)生影響。灌漿期氣溫適度升高有利于小麥產(chǎn)量的增長(zhǎng)和質(zhì)量的提升，但是不可長(zhǎng)時(shí)期處于高溫干旱狀態(tài)，否則會(huì)影響小麥的產(chǎn)量。

（3）1991～2010年商丘市的小麥單產(chǎn)量總體增加，且增多主要發(fā)生在1995年之后，尤其是1999年之后小麥的產(chǎn)量處于穩(wěn)定上升狀態(tài)。1991～1993年增長(zhǎng)不顯著，1993～1999年波動(dòng)相對(duì)較大。

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