黑龍江省主要農作物種植的適應性評價

摘 要：本文研究基于生態適宜性評價的基本理論，利用GIS技術、模糊數學等方法，對黑龍江省區內的玉米、大豆生理生態特性與環境關系的分析，篩選出各自的生態適應性評價指標，構建其生態適宜性評價模型，并對一個地區內各種作物的生態適宜性進行比較，確定各作物種植的生態理論比例，為作物種植提供生態基礎上的指導。本文針對黑龍江省典型作物-玉米、大豆，在生物和生態因子關系的基礎上，提出了一種客觀賦權的規則，建立起一套較為完善、系統、量化的作物——地區生態適宜性評價體系和方法，并對作物在多個地域的多因子的生態適宜性做出評價。

關鍵詞：重要農作物；種植；適應性

1 作物生態適宜性研究方法

作物生態適宜性是作物對各生態因子的要求與環境提供這些因子的之間的吻合程度，作物生態適宜性是種植模式設計和種植業結構優化調整的重要依據[1][2]。作物生態適宜性的評價方法很多，應用于各種作物生態適宜性的評價。

評價方法有：平行對比分析法；相似分析法；聚類分析方法；逐層分析法； 綜合分析方法；系統分析法。

2 作物對生態因子的適應性

2.1 作物對溫度的要求及其生態適應性

溫度是影響作物生長發育的重要生態因子，是制約作物分布的主要環境因子之一。只有在適宜的溫度范圍內，作物才能正常生長發育，溫度過高或過低都會延緩農作物的生長發育，或者不能開花結實，以致死亡。

作物在生長發育過程中，對溫度有最低、最適、最高點等要求，生態學上將最大上下限閉值和最適區的兩端點稱為作物的生態三基點。

作物完成其生長發育過程需要一定的熱量指標。作物生長發育速度隨溫度升高而加快，隨溫度降低而減緩，而且都要積累一定的溫度總數才能完成其生活周期，這個一定的溫度總數即為積溫。

自然界中溫度是有變化的，有的有規律，如四季和晝夜溫度變化，有的是偶然的，如極端高溫和極端低溫。作物生長發育對晝夜溫差也有反應，影響到作物的產量和品質。在生長發育溫度范圍內，晝夜溫差大，可以提高種子萌發率，提高作物產品蛋白質含量，增加糖分和干物質積累，提高品質。根據作物對溫度的適應性，可分為喜溫作物、喜涼作物和亞熱帶作物。

2.2 作物對光的要求及生態適應性

農作物多數為喜光類型，要求較充足的光照，但不同的作物種類與品種需光量是有區別的，同一作物不同發育時期對光的需求不一致。營養生長期光照不足，對其影響稍小，生殖生長期缺光則危害性大。根據作物對光強度的要求可分為陽性和陰性作物兩類。

地球表面的光照具有周期性變化，不僅一天中晝、夜更替，而且一年中日長和夜長隨四季不斷變化。自然界中，許多作物的種子萌發、植株開花、落葉休眠等不同生長發育階段每年都在特定的季節進行，具有明顯的季節性，這與光的周期性變化后密切關系。作物光周期現象對日照長度的特殊要求，常常限制物種自然遷移和擴展，也有些是物種在異地引種時的主要障礙。因此，作物南北引種時，尤其要注意被引種作物對光周期的要求。按作物花芽形成對光周期的響應，可把作物分為長日照作物、短日照作物和中性作物。短日照作物和長日照作物開花需要一定臨界日長。

2.3 作物與土壤的生態關系

不同作物對土壤深度有不同要求，低于某一臨界值不利于生長。

作物的生命代謝與根系生長需要適宜的土壤酸堿度。土壤酸堿度也影響到作物對養分的有效利用。不同作物對土壤酸堿度的要求不同，也要求不同的最適生長的pH值范圍。

不同作物對土壤中碳酸鈣、石膏的反應也不同，因此，在考慮作物種植和作物布局時要考慮土壤中的碳酸鈣的和石膏含量。

作物生長發育對養分有一定的要求，不同作物的需求量不同。根據作物對土壤養分狀況適應性的不同，可分為耐肥型、喜肥型和中間型。

開展作物的生態適宜性評價研究，必須正確地篩選參加評價的生態指標，合理地確定權重，并采用適宜的評價方法，進行科學分區。評價指標的選取直接關系到評價結果的正確性、代表性、科學性和成果應用的可接受性。

2.4 評價指標選取的原則

選擇評價指標時，必須注意各種因素的穩定性，一般認為，氣候、地形、成土母質等最為穩定，土壤因素中土層厚度、土壤質地、土地構型等性質比較穩定，而土壤養分含量、含鹽量等則屬比較不穩定。所謂穩定性高低，從土地利用角度來說，就是對土地進行改造的難易程度，無論評價區域大小和制圖比例尺如何，都應該挑選穩定性較高的因素作為評價指標，以使評價結果相對穩定，便于應用。

由于因子之間具有相關性，重復選擇相似的因子不僅會加大工作量，而且對評價結果可能產生不良的影響，為此，還必須結合運用主導因素分析方法，在各種生態因素中找出少數代表性強的主導因素加以分析，主導因素不僅反映出土地評價單元的主要特征，同時還會影響其他因素，并反映出土地改造、利用的難易程度的差異，因此，能更好進行土地評價單元的分異。

盡管某一因子對作物生長發育有重要影響，但是如果該因子在即定的評價區域內沒有明顯差別，就不能反映出該區域內所有評價單元對該因子的適宜性程度的差別，那么該因子對于該區域內的適宜性評價可能沒有意義，故一般不能將其作為評價指標。

2.5 評價指標的確定

3 結論

3.1 通過對玉米、大豆生態適應性資料的分析，并結合黑龍江省的實際，從眾多生態因子中選出最重要、最普遍、且容易定量化測量的因子，篩選出生態適宜性評價的基本指標向量X（P）（p為基本指標生態因子數），組成了因子指標體系。

3.2 玉米在大慶、哈爾濱、齊齊哈爾和綏化地區的種植受社會經濟因素影響較大，如果種植成本降低社會需求增加的話，玉米在該地區的種植面積有擴大的潛力；玉米在大興安嶺、黑河和伊春地區的栽培的經濟投入相對較大，若種植成本提高，玉米在這些地區的種植面積可能會減少；在黑龍江省其它地區的實際播種面積與生態適宜性較一致，說明玉米的種植受社會經濟因素的影響比較小，種植面積比較穩定。

參考文獻

[1]Zeyaur R， Khan， John A. Combined control of Striga hermonthica and stemborers by maize-Desmodium spp. Intercrops. Crop Protection， 2006， 25（9）： 989-995.

[2 ]張靜.作物-地域多種組合中作物生態適宜性評價與權重配置方法的研究[D].南京：南京農業大學，2005.

[3 ]趙英琨.作物生態適宜性評價決策支持系統的設計與實現[D].北京：北京林業大學，2009.

[4]祁桂蘭，肖生苓. 利用木質剩余物和向日葵秸稈制作外包裝材料的研究[J]. 森林工程，2011，04：3-6.

[5]趙曜，趙塵，余愛華. 公路兩側大氣污染防治研究進展[J]. 森林工程，2010，05：44-48.