氣候?qū)τ衩追N植區(qū)域分布的影響

張妍 袁喆 劉彪

摘? ? 要：玉米是我國重要的糧食和飼料作物，其產(chǎn)量高、面積大，但全國種植區(qū)域分布不均勻。我國東北、華北、西北等地區(qū)氣候干旱，土壤養(yǎng)分和水資源不足嚴(yán)重制約了玉米的發(fā)展?；诖?，文章主要介紹玉米種植區(qū)的氣候特點(diǎn)，分析近幾十年來干旱指數(shù)、氣溫與降水量分布的變化規(guī)律，研究地區(qū)氣候與玉米種植區(qū)域分布之間的關(guān)系，希望可以為我國玉米生產(chǎn)提供參考。

關(guān)鍵詞：氣候；玉米種植；區(qū)域分布

文章編號(hào)：1005-2690（2023）10-0139-03? ? ? ?中國圖書分類號(hào)：S162.53；S513? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

作者簡介：張 妍（1991—），女，漢族，吉林梨樹人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)榉罏?zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)氣象。

我國是世界上玉米生產(chǎn)大國之一，玉米產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/2以上。玉米生長對(duì)光照、水分和溫度等氣候要素有嚴(yán)格的要求。近年來，隨著氣候變暖引起的極端天氣逐漸增多，對(duì)玉米生產(chǎn)及產(chǎn)量造成了巨大影響。

1 玉米種植區(qū)氣候特征

1.1 光照

玉米出苗階段，光照應(yīng)＞8 h，否則無法保證玉米出苗率；光照＜8 h，玉米出苗率會(huì)降低。例如，吉林光照時(shí)間長、溫度相對(duì)較低，既能滿足玉米對(duì)光照的需求，又能滿足其對(duì)溫度的需求[1]。

1.2 降水

玉米幼苗期不需要太多水分，根據(jù)玉米幼苗生長情況適量補(bǔ)充水分即可。玉米種植的區(qū)域在很大程度上受到氣候條件的限制，一般適宜種植的地區(qū)氣候溫暖，降水適中。

1.3 溫度

玉米種子發(fā)芽階段，最適宜溫度為30～32 ℃，最高溫度不能超過50 ℃；玉米出苗階段，最低溫度必須達(dá)到8 ℃以上，最適宜出苗的溫度在34 ℃左右，出苗最高的溫度不能超過40 ℃；玉米生長時(shí)期，最適宜溫度是20～26 ℃，溫度低于20 ℃，玉米產(chǎn)量會(huì)大幅減少。

2 玉米種植區(qū)域分布

我國玉米種植區(qū)域大致可分為最適宜種植區(qū)、適宜種植區(qū)和次適宜種植區(qū)。我國的玉米種植區(qū)域受到氣候影響分布相對(duì)分散，主要分布在黃淮海平原、長江中下游平原、東北平原、華北平原和川渝地區(qū)等地。其中，黃淮海平原是我國最大的玉米種植區(qū)域之一，主要包括山東、河南、安徽、江蘇等省份。長江中下游平原地區(qū)的江蘇、湖北、湖南和安徽等省份的玉米種植面積也較大[2]。

2.1 最適宜種植區(qū)

玉米最適宜種植區(qū)位于長江流域、華南和華東地區(qū)。這些地區(qū)氣候溫暖濕潤、降水充沛、日照時(shí)間長，適宜玉米生長和發(fā)育，也適應(yīng)農(nóng)民的種植習(xí)慣和技術(shù)水平，因此玉米產(chǎn)量和品質(zhì)比較理想。

2.2 適宜種植區(qū)

玉米的適宜種植區(qū)位于東北、華北、西北地區(qū)等主要糧食產(chǎn)區(qū)。這些地區(qū)季風(fēng)氣候明顯、日照充足，但降雨分布不均衡，土壤較為干燥，生長季節(jié)較短，玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量通常比長江流域、華南和華東地區(qū)略低，但把握好種植時(shí)間，并采用適當(dāng)?shù)姆N植方式和措施仍然能夠提高產(chǎn)量[3]。

2.3 次適宜種植區(qū)

玉米的次適宜種植區(qū)位于青藏高原和新疆等地。這些地區(qū)氣候條件相對(duì)惡劣，氣溫較低、缺水缺氧、土壤貧瘠，因此種植玉米存在較大困難和不利因素，需要時(shí)刻關(guān)注各種氣候因素變化，及時(shí)采取抗災(zāi)措施，以確保獲得一定的種植效益。

3 玉米種植區(qū)域分布研究

3.1 研究區(qū)概況

東北、華北及西北地區(qū)是我國主要玉米產(chǎn)區(qū)，其氣候特征多為夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥。東北地區(qū)位于中國最北部，大部分地區(qū)位于北緯40°～50°，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。夏季炎熱干燥、冬季寒冷多雪。西北地區(qū)位于中國北部內(nèi)陸地區(qū)，西北和西南地區(qū)為溫帶季風(fēng)氣候。東北地區(qū)由于受西伯利亞高壓影響，降水較少且寒冷多雪。華北平原及內(nèi)蒙古高原地區(qū)降水豐富且干燥，西南地區(qū)降水較多且涼爽濕潤。西北地區(qū)降水少、干旱程度大[4]。

3.2 玉米種植分布與氣候條件

氣候是影響農(nóng)作物生長的重要因素之一，需要從多個(gè)角度研究氣候?qū)τ衩追N植區(qū)域分布的影響。目前關(guān)于中國玉米種植區(qū)域分布與氣候條件之間的關(guān)系尚無明確結(jié)論，但普遍認(rèn)為這種關(guān)系受多種因素的影響而表現(xiàn)出空間異質(zhì)性差異?；诮陙淼臍鉁亍⒔邓葦?shù)據(jù)資料，分析華北、東北、西北和西南地區(qū)玉米種植區(qū)域分布與氣候條件的關(guān)系。

3.2.1 干旱指數(shù)

東北和華北的干旱指數(shù)在不同地區(qū)差異較大，例如遼寧西部、吉林西部等地區(qū)的干旱指數(shù)高于內(nèi)蒙古東部。東北和華北的干旱指數(shù)自20世紀(jì)80年代以來一直比較穩(wěn)定，沒有發(fā)生過較大幅度的改變。東北和華北地區(qū)干旱指數(shù)都呈降低趨勢，而西北和西南地區(qū)干旱指數(shù)呈增長趨勢，這與西北地區(qū)降水分配不均、土地利用變化顯著等因素有關(guān)。不同地區(qū)的干旱指數(shù)分布也存在一定差異，例如新疆、甘肅和青海降水量?。晃鞅备魇。ㄗ灾螀^(qū)）年降水量均在400 mm以下，年蒸發(fā)量大于600 mm。

3.2.2 氣溫與降水量變化特征

我國玉米種植區(qū)域的氣溫與降水量變化特征因地區(qū)而異。一般來說，玉米種植區(qū)域主要集中在季風(fēng)區(qū)，氣溫比較適宜玉米生長，但降水量方面有較大差異。在華北平原地區(qū)，春季和夏季氣溫逐漸升高，降水集中在7—9月。由于夏季降水量較多，可以滿足玉米的生長需要，因此這里是我國主要的玉米種植區(qū)域之一。在長江中下游平原地區(qū)，春季和秋季氣溫較為適宜，降水分布較為均勻，由于長江流域具有豐富的水資源，這里也是我國較為重要的玉米種植地區(qū)之一。在東北地區(qū)，玉米種植面積較大，但是由于東北地區(qū)的氣候條件較為惡劣，冬季寒冷，因此播種時(shí)間普遍較晚。同時(shí)夏季降水量不足，還需要進(jìn)行灌溉。例如遼寧西部與吉林部分區(qū)域降水較少，但東部地區(qū)降水較多。遼寧西部、黑龍江南部、內(nèi)蒙古東部以及甘肅河西走廊東部等地降水量偏多，而北京、天津、河北以及山西大部分地區(qū)年降水量在全國均值以下。由此可見，在玉米生產(chǎn)中水分條件是最重要的因素之一。

3.3 玉米種植區(qū)域分布的影響因素

影響玉米種植區(qū)域分布的主要因素是氣候，但氣候也不能完全決定未來玉米的地理分布。在研究降水和干旱對(duì)玉米種植影響時(shí)，要先考慮降水量，當(dāng)降水量＞50 mm時(shí)，能夠滿足玉米對(duì)水分的需求；當(dāng)降水量＜10 mm時(shí)，不能滿足玉米對(duì)水分的需求，會(huì)對(duì)玉米的生長造成不利影響。研究發(fā)現(xiàn)，如果在未來降水持續(xù)減少的情況下，東北部分地區(qū)玉米播種面積將會(huì)增加，而華北平原和西北地區(qū)的種植面積將減少。氣候變化、降水和干旱等因素會(huì)導(dǎo)致局部或區(qū)域內(nèi)土壤肥力降低，從而影響玉米產(chǎn)量，同時(shí)由于水資源短缺等因素，也會(huì)對(duì)這些地區(qū)的農(nóng)作物生產(chǎn)造成不利影響。

4 結(jié)果與分析

根據(jù)相關(guān)歷史數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)資料，進(jìn)一步分析1970—2016年我國玉米種植面積變化趨勢以及各省份玉米產(chǎn)量變化趨勢。通過對(duì)比1985—2014年、1997—2012年、2000—2016年與2000—2020年4個(gè)時(shí)期的氣象資料可以發(fā)現(xiàn)，我國玉米種植面積整體呈下降趨勢。1980—2010年玉米種植面積呈下降趨勢，且東北地區(qū)降幅最大，為30.8％。

4.1 北方地區(qū)種植面積總體呈現(xiàn)顯著增長趨勢

1985—2010年，黑龍江玉米種植面積的增長速度最快（13.0％），第2位是吉林（9.3％），第3位是遼寧（8.9％），第4位是河北（5.7％），第5位是天津（5.7％）。西北地區(qū)由于受氣候條件影響較小，玉米種植面積變化較小。2000年后由于氣候條件和人為因素的共同作用，黑龍江和內(nèi)蒙古玉米種植面積大幅下降，2001年和2005年兩地的玉米種植面積分別占全國總耕地比例的3.0％和3.2％。但在2009—2011年，黑龍江與內(nèi)蒙古地區(qū)均出現(xiàn)了一定幅度的增長。東北3省玉米種植面積變化情況1990—2000年呈逐年減少趨勢，2001—2011年呈上升趨勢，2012年呈下降趨勢。

4.2 玉米單產(chǎn)總體呈顯著增長趨勢

1981—2010年東北3省及內(nèi)蒙古的玉米單產(chǎn)最低，2010—2015年期間降至0.68 t/hm2、1.08 t/hm2以及0.79 t/hm2。自2016年起產(chǎn)量平穩(wěn)增加，年均增長幅度達(dá)0.62 t/hm2。東北地區(qū)1980—2010年平均單產(chǎn)為1.69 t/hm2，遼寧平均單產(chǎn)為1.64 t/hm2。根據(jù)資料來看，1981—2010年，黑龍江和遼寧的單產(chǎn)均處于較低水平，2011—2015年這2個(gè)省份的單產(chǎn)均有所提升，2015—2016年全國總平均產(chǎn)糧系數(shù)達(dá)到1.36 t/hm2左右。

5 討論

研究分析可知。首先，東北3省玉米種植面積上升幅度最大。近年來，東北3省的玉米種植面積不斷擴(kuò)大，玉米在區(qū)域分布上呈現(xiàn)出典型的空間集聚特征。其次，內(nèi)蒙古是我國玉米種植面積最大、產(chǎn)量最高的地區(qū)，1980—2010年，東北地區(qū)占內(nèi)蒙古總播種面積的70％左右。再次，從作物單產(chǎn)變化看，華北、西北和遼河流域是我國北方三大谷物主產(chǎn)區(qū)，其產(chǎn)量變化也具有明顯的區(qū)域差異特征，遼河流域和華北平原的單產(chǎn)變化最突出。最后，東北地區(qū)屬于玉米凈調(diào)出地區(qū)，吉林最為明顯。東北3省玉米凈調(diào)出量由20世紀(jì)90年代以來一直處于增加狀態(tài)，直至2019年呈下降趨勢，主要是由于東北3省糧食產(chǎn)量不斷下降所致。東北地區(qū)是我國最重要的玉米生產(chǎn)基地之一，雖然近年來氣候條件變化較大、降水偏少，但由于吉林氣候類型多樣且具有多山多水的地理環(huán)境特色，在此基礎(chǔ)上通過對(duì)吉林氣候特點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和政策實(shí)施等方面進(jìn)行分析研究后能得出有價(jià)值的結(jié)論。

從上述討論可知，氣候影響玉米種植區(qū)域的分布，東北地區(qū)、華北地區(qū)最適宜種植玉米。

6 提高玉米種植區(qū)產(chǎn)量的措施

6.1 最適宜種植區(qū)

西北地區(qū)以及西南地區(qū)也是我國適宜種植玉米的地區(qū)。西北地區(qū)光照充足，能夠滿足玉米生長的條件，但是西北地區(qū)種植玉米的局限性主要是降水量不穩(wěn)定，西北地區(qū)光照充足但是降水少，無法達(dá)到玉米生長的水分條件，針對(duì)西北地區(qū)可以采用人工降雨的方式來提高玉米產(chǎn)量。在旱季時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該針對(duì)具體情況適量進(jìn)行人工降雨，以滿足玉米生長對(duì)水分的需求。

西南地區(qū)，例如四川、浙江等省份，這些地區(qū)光照、降水量充足，但是會(huì)出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。水分過多不利于玉米的生長，因此相關(guān)人員應(yīng)該加強(qiáng)玉米種植地區(qū)在雨季時(shí)做好排洪工作，以此來提高玉米產(chǎn)量。

6.2 適宜種植區(qū)

玉米種植的適宜種植區(qū)位于東北、華北、西北地區(qū)等主要糧食產(chǎn)區(qū)。這些地區(qū)季風(fēng)氣候明顯、日照充足，但降雨分布不均衡，土壤較為干燥，生長季節(jié)較短，玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量通常比長江流域、華南和華東地區(qū)略低，但把握好種植時(shí)間，并采用適當(dāng)?shù)姆N植方式和措施仍然能夠提高產(chǎn)量。

6.3 次適宜種植區(qū)

次適宜種植區(qū)是氣候更為極端的地區(qū)，以新疆為例，新疆晝夜溫差大、病蟲害較少，這些條件有利于玉米的生長，但是由于新疆的部分地區(qū)氣候過于干旱、灌溉技術(shù)落后，無法滿足玉米生長所需要的水分。因此在這些地區(qū)種植玉米的話，需要進(jìn)行一系列的技術(shù)處理才能確保獲得較好的產(chǎn)量和品質(zhì)。針對(duì)這些地區(qū)，應(yīng)該加大技術(shù)研發(fā)力度，提高灌溉技術(shù)水平，根據(jù)具體情況為玉米提供水分以及熱量，以此來保證玉米作物生長。

7 結(jié)束語

糧食作為農(nóng)業(yè)中最重要的一部分，必須加強(qiáng)重視。近年來由于各種因素的影響，我國玉米產(chǎn)量較低，玉米產(chǎn)量不僅與氣候有關(guān)，還與技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān)。在這種情況下，相關(guān)人員應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域選擇適宜的品種和種植技術(shù)，提高玉米種植效益，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展。

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