黑龍江省主要農(nóng)作物種植的適應(yīng)性評(píng)價(jià)

摘 要：本文研究基于生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)的基本理論，利用GIS技術(shù)、模糊數(shù)學(xué)等方法，對(duì)黑龍江省區(qū)內(nèi)的玉米、大豆生理生態(tài)特性與環(huán)境關(guān)系的分析，篩選出各自的生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建其生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)模型，并對(duì)一個(gè)地區(qū)內(nèi)各種作物的生態(tài)適宜性進(jìn)行比較，確定各作物種植的生態(tài)理論比例，為作物種植提供生態(tài)基礎(chǔ)上的指導(dǎo)。本文針對(duì)黑龍江省典型作物-玉米、大豆，在生物和生態(tài)因子關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了一種客觀賦權(quán)的規(guī)則，建立起一套較為完善、系統(tǒng)、量化的作物——地區(qū)生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)體系和方法，并對(duì)作物在多個(gè)地域的多因子的生態(tài)適宜性做出評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：重要農(nóng)作物；種植；適應(yīng)性

1 作物生態(tài)適宜性研究方法

作物生態(tài)適宜性是作物對(duì)各生態(tài)因子的要求與環(huán)境提供這些因子的之間的吻合程度，作物生態(tài)適宜性是種植模式設(shè)計(jì)和種植業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的重要依據(jù)[1][2]。作物生態(tài)適宜性的評(píng)價(jià)方法很多，應(yīng)用于各種作物生態(tài)適宜性的評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)方法有：平行對(duì)比分析法；相似分析法；聚類(lèi)分析方法；逐層分析法； 綜合分析方法；系統(tǒng)分析法。

2 作物對(duì)生態(tài)因子的適應(yīng)性

2.1 作物對(duì)溫度的要求及其生態(tài)適應(yīng)性

溫度是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要生態(tài)因子，是制約作物分布的主要環(huán)境因子之一。只有在適宜的溫度范圍內(nèi)，作物才能正常生長(zhǎng)發(fā)育，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)延緩農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，或者不能開(kāi)花結(jié)實(shí)，以致死亡。

作物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，對(duì)溫度有最低、最適、最高點(diǎn)等要求，生態(tài)學(xué)上將最大上下限閉值和最適區(qū)的兩端點(diǎn)稱為作物的生態(tài)三基點(diǎn)。

作物完成其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程需要一定的熱量指標(biāo)。作物生長(zhǎng)發(fā)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(shù)才能完成其生活周期，這個(gè)一定的溫度總數(shù)即為積溫。

自然界中溫度是有變化的，有的有規(guī)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(zhǎng)發(fā)育對(duì)晝夜溫差也有反應(yīng)，影響到作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。在生長(zhǎng)發(fā)育溫度范圍內(nèi)，晝夜溫差大，可以提高種子萌發(fā)率，提高作物產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量，增加糖分和干物質(zhì)積累，提高品質(zhì)。根據(jù)作物對(duì)溫度的適應(yīng)性，可分為喜溫作物、喜涼作物和亞熱帶作物。

2.2 作物對(duì)光的要求及生態(tài)適應(yīng)性

農(nóng)作物多數(shù)為喜光類(lèi)型，要求較充足的光照，但不同的作物種類(lèi)與品種需光量是有區(qū)別的，同一作物不同發(fā)育時(shí)期對(duì)光的需求不一致。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期光照不足，對(duì)其影響稍小，生殖生長(zhǎng)期缺光則危害性大。根據(jù)作物對(duì)光強(qiáng)度的要求可分為陽(yáng)性和陰性作物兩類(lèi)。

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(zhǎng)和夜長(zhǎng)隨四季不斷變化。自然界中，許多作物的種子萌發(fā)、植株開(kāi)花、落葉休眠等不同生長(zhǎng)發(fā)育階段每年都在特定的季節(jié)進(jìn)行，具有明顯的季節(jié)性，這與光的周期性變化后密切關(guān)系。作物光周期現(xiàn)象對(duì)日照長(zhǎng)度的特殊要求，常常限制物種自然遷移和擴(kuò)展，也有些是物種在異地引種時(shí)的主要障礙。因此，作物南北引種時(shí)，尤其要注意被引種作物對(duì)光周期的要求。按作物花芽形成對(duì)光周期的響應(yīng)，可把作物分為長(zhǎng)日照作物、短日照作物和中性作物。短日照作物和長(zhǎng)日照作物開(kāi)花需要一定臨界日長(zhǎng)。

2.3 作物與土壤的生態(tài)關(guān)系

不同作物對(duì)土壤深度有不同要求，低于某一臨界值不利于生長(zhǎng)。

作物的生命代謝與根系生長(zhǎng)需要適宜的土壤酸堿度。土壤酸堿度也影響到作物對(duì)養(yǎng)分的有效利用。不同作物對(duì)土壤酸堿度的要求不同，也要求不同的最適生長(zhǎng)的pH值范圍。

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

作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)養(yǎng)分有一定的要求，不同作物的需求量不同。根據(jù)作物對(duì)土壤養(yǎng)分狀況適應(yīng)性的不同，可分為耐肥型、喜肥型和中間型。

開(kāi)展作物的生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)研究，必須正確地篩選參加評(píng)價(jià)的生態(tài)指標(biāo)，合理地確定權(quán)重，并采用適宜的評(píng)價(jià)方法，進(jìn)行科學(xué)分區(qū)。評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性、代表性、科學(xué)性和成果應(yīng)用的可接受性。

2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的原則

選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，必須注意各種因素的穩(wěn)定性，一般認(rèn)為，氣候、地形、成土母質(zhì)等最為穩(wěn)定，土壤因素中土層厚度、土壤質(zhì)地、土地構(gòu)型等性質(zhì)比較穩(wěn)定，而土壤養(yǎng)分含量、含鹽量等則屬比較不穩(wěn)定。所謂穩(wěn)定性高低，從土地利用角度來(lái)說(shuō)，就是對(duì)土地進(jìn)行改造的難易程度，無(wú)論評(píng)價(jià)區(qū)域大小和制圖比例尺如何，都應(yīng)該挑選穩(wěn)定性較高的因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以使評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)穩(wěn)定，便于應(yīng)用。

由于因子之間具有相關(guān)性，重復(fù)選擇相似的因子不僅會(huì)加大工作量，而且對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果可能產(chǎn)生不良的影響，為此，還必須結(jié)合運(yùn)用主導(dǎo)因素分析方法，在各種生態(tài)因素中找出少數(shù)代表性強(qiáng)的主導(dǎo)因素加以分析，主導(dǎo)因素不僅反映出土地評(píng)價(jià)單元的主要特征，同時(shí)還會(huì)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(jìn)行土地評(píng)價(jià)單元的分異。

盡管某一因子對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育有重要影響，但是如果該因子在即定的評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有明顯差別，就不能反映出該區(qū)域內(nèi)所有評(píng)價(jià)單元對(duì)該因子的適宜性程度的差別，那么該因子對(duì)于該區(qū)域內(nèi)的適宜性評(píng)價(jià)可能沒(méi)有意義，故一般不能將其作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

3 結(jié)論

3.1 通過(guò)對(duì)玉米、大豆生態(tài)適應(yīng)性資料的分析，并結(jié)合黑龍江省的實(shí)際，從眾多生態(tài)因子中選出最重要、最普遍、且容易定量化測(cè)量的因子，篩選出生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)的基本指標(biāo)向量X（P）（p為基本指標(biāo)生態(tài)因子數(shù)），組成了因子指標(biāo)體系。

3.2 玉米在大慶、哈爾濱、齊齊哈爾和綏化地區(qū)的種植受社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素影響較大，如果種植成本降低社會(huì)需求增加的話，玉米在該地區(qū)的種植面積有擴(kuò)大的潛力；玉米在大興安嶺、黑河和伊春地區(qū)的栽培的經(jīng)濟(jì)投入相對(duì)較大，若種植成本提高，玉米在這些地區(qū)的種植面積可能會(huì)減少；在黑龍江省其它地區(qū)的實(shí)際播種面積與生態(tài)適宜性較一致，說(shuō)明玉米的種植受社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的影響比較小，種植面積比較穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[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(tài)適宜性評(píng)價(jià)與權(quán)重配置方法的研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[3 ]趙英琨.作物生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2009.

[4]祁桂蘭，肖生苓. 利用木質(zhì)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(ài)華. 公路兩側(cè)大氣污染防治研究進(jìn)展[J]. 森林工程，2010，05：44-48.