喀喇沁旗氣候資源分布特點對農業(yè)產業(yè)結構的影響分析

內蒙古赤峰喀喇沁旗氣象局 馬麗

1 喀喇沁旗氣候資源特點

喀喇沁旗位于北緯 41°33′30″～42°14′11″，東經 118°07′45″～119°20′3″。東西長99.8 公里、南北寬75.7 公里，屬中緯度溫帶半干旱大陸性季風氣候區(qū)。全旗大致氣候特點為春季氣溫回升快、風沙大降水偏少、空氣干燥；夏季降水集中、雨熱同期，秋季氣溫下降快，冬季漫長而寒冷、降水量少。

1.1 水分資源分布特征

喀喇沁旗全旗年平均降水量在370～490 mm 之間，呈西南多、東北少的趨勢，錦山鎮(zhèn)近30 年（1990～2020 年）平均降水量為435.4mm。由于全旗地勢西高東低，全旗60%的林地分布在西南部地區(qū)，西部地區(qū)多高山丘陵，導致全旗降水時空分布不均，地域、年度波動較大。喀喇沁旗夏季（6～8 月）全旗平均降水量大多在250～320mm 之間，約占年總量的67%。透雨的平均日期大約在6 月7 日，6～8 月正值作物生長旺季，此時的降水、熱量條件同時能夠滿足作物的需求。作物在7 月下旬至8 月底為抽穗灌漿時期，大約有30%左右的年份在灌漿時間出現干旱，降水量滿足不了作物需求，造成大幅度減產。統(tǒng)計全旗各鄉(xiāng)鎮(zhèn)歷年降水量，通過克里金插值，制作出歷年全旗降水量等值面圖，從圖中可以看出，喀喇沁旗全旗降水量呈西南多、東北少的趨勢。

圖1 喀喇沁旗全旗年降水量分布平面圖

喀喇沁旗歷年平均蒸發(fā)量多在1650～1710mm 之間，錦山鎮(zhèn)為1678.4mm，為年降水量的3.8 倍。因此干旱是喀喇沁旗主要的氣象災害。

1.2 熱量資源分布特征

全旗年平均氣溫多在4.4～7.9℃之間，無霜期大約為 120～150 天。≥0℃活動積溫多為 2750～3650℃，≥10℃有效積溫多為2200～3150℃，呈自西南向東北隨海拔高度的降低而遞增趨勢。喀喇沁旗入春后氣溫迅速回升，從3 月25 日至4 月5 日前后，多數地區(qū)氣溫已穩(wěn)定通過0℃，土壤可解凍20～30 厘米。4 月25 日至5 月5 日前后，除西部高寒山區(qū)外，其余大部地區(qū)氣溫將穩(wěn)定通過10℃，大部地區(qū)大田作物進入播種期。夏季平均氣溫多為18.0～22.0℃，分布趨勢自西南向東北隨高度的降低氣溫逐漸升高。進入9 月后，氣溫下降快，霜凍往往過早來臨，大田作物常遭受霜凍危害。每年9 月15 日前后由西向東大部地區(qū)日平均氣溫已降至15℃以下，大田作物陸續(xù)進入成熟和收獲階段。受地理位置和地形的影響，初霜期東西部差異較大，歷年平均無霜期錦山鎮(zhèn)為139 天，西部地區(qū)一般為121～135天, 東部地區(qū)多為138～149 天，最長的年份可達160天，最短的年份西部山區(qū)無霜期只有90 天左右。中部地區(qū)平均秋霜日期為9 月23 日，西部山區(qū)最早可于9月上旬出現，以東地區(qū)最晚，可推遲到9 月下旬末至10月初。

1.3 光照資源充足

全旗平均日照時數為2794.5 小時，能滿足作物對光照的需求。

2 喀喇沁旗農業(yè)產業(yè)結構分布趨勢

喀喇沁旗全旗東西長99.8 公里、南北寬75.7 公里。地理特征可概括為“七山一水二分田”，海拔為500～1890.9 米，海拔最高處在美林鎮(zhèn)大店村茅荊壩韭菜樓，最低處乃林鎮(zhèn)的大新地村，地勢西高東低，自然形成西南部中山，中北部低山丘陵，東南部河谷平川三種地貌類型。

從圖2 中可以看出, 喀喇沁旗全旗大部分為林地，耕地主要分布在東南部平川地區(qū)。近兩年通過遙感技術，對喀喇沁旗全旗主要種植作物進行分類，通過實地采樣和JPS 定位獲取各類作物種植的地理信息，通過機器學習算法對獲取訓練樣本進行建模，提取出全旗主要作物玉米、谷子、高粱、山葡萄、中草藥，并對其進行分類識別，得出喀喇沁旗全旗典型農作物分布圖，從圖中可以看出：喀喇沁旗全旗都分布有玉米，中部和偏北部谷子種植偏多，東部平原主要為玉米，其次是高粱，谷子偏少。

圖2 喀喇沁旗土地利用類型圖

圖3 喀喇沁旗典型農作物分布圖

3 喀喇沁旗氣候資源分布特點對種植結構的影響分析

從全旗種植業(yè)分布情況來看，全旗大部分地區(qū)仍然側重于大面積種植玉米，玉米作為喜光、喜熱、需水量多的作物，若氣候資源達不到玉米生育期的需求，將會影響玉米的品質及產量。

3.1 熱量條件對主要作物品種的保證率

3.1.1 玉米對熱量的需求

表1 玉米對熱量的需求

在適宜生長的溫度區(qū)間內，作物的產量隨積溫增加而升高?！?0℃積溫每變動100℃，產量相應變動8%左右[1]。全旗≥10℃積溫除西部高寒山區(qū)低于1300℃外，其余大部地區(qū)多為2100～2800℃。因此西部高寒山區(qū)不適合種植玉米，其余地區(qū)自西向東可分別滿足早、中、晚熟品種對熱量條件的要求。

3.2 谷子對熱量的需求

表2 谷子對熱量的需求

全旗≥10℃積溫除西部高寒山區(qū)外，其余大部地區(qū)熱量條件都適合谷子的需求。

3.3 水分條件對主要作物的保證率

玉米全生育期的需水量為300～450 mm，前期需水量占總需水量的20%；中期需水量占總需水量的60%；后期需水量占總需水量的20%，需水的臨界期在玉米抽雄到乳熟期。谷子全生育期的需水量為250～300 mm，前期需水量占總需水量的5%；中期需水量占總需水量的75%；后期需水量占總需水量的20%，需水的臨界期在谷子拔節(jié)期到抽穗期。根據全旗各地區(qū)降水量分布特征可以看出，全旗作物生長期各地區(qū)降水量在320～460 mm。

表3 全旗各地區(qū)歷年作物生長期（3- 10 月）降水量比較表（單位：mm）

全旗各地區(qū)降水量能滿足作物需水要求，但歷年平均蒸發(fā)量多在1650～1710mm 之間，為年降水量的3.8 倍，因此，農業(yè)氣象干旱時有發(fā)生，多數年度秋季容易出現伏旱。

4 小結

總結喀喇沁旗全旗光、熱、水等氣候資源，發(fā)現喀喇沁旗自西向東活動積溫逐漸升高，水分資源自西向東逐漸減少，西部高寒地區(qū)積溫偏低，生長期長的玉米品種產量高，但若積溫達不到，早霜來臨早，將導致玉米不能充分成熟，籽粒含水量高，品質下降，所以在選擇玉米品種時，要充分了解當地歷年積溫，以保證玉米在該地區(qū)積溫范圍內正常成熟，同時建議西部積溫偏低的地區(qū)種植谷子、高粱等生育期短的作物；東部地區(qū)積溫偏高，適合種植生育期長的作物，但東部地區(qū)自然水分資源尚且滿足不了作物需求，在選擇品種上應選擇抗旱性品種，采用地膜覆蓋、膜下滴灌等種植技術保證水分資源的供應。