基于氣候變化影響的黑龍江省玉米產量分析

何思卓

摘 要：最近幾年，整個世界范圍內的氣候變化明顯，此時的糧食產量也在發生變化。作者結合黑龍江的玉米種植情況，論述了氣候改變對玉米產量的影響。

關鍵詞：氣候變化；農業氣象；玉米；生育期；產量；黑龍江

1 資料和方法

1.1 數據來源

氣象數據來源于國家氣象局數據中心，包括黑龍江省境內30個氣象站點1980-2009年平均溫度、最高溫度、最低溫度日值、旬值資料、降水旬值、月值資料、日照時數旬值資料。由于本省的氣候比較獨特，其玉米的最關鍵的生長時間是每年的5-9，而種植期在每年的5-6，結穗在7月，開花結粒在8-9。

1.2 氣象產量的計算方法

所謂的氣象產量，具體的說它指的是玉米的具體產量和趨勢產值之間的數值差。當前此類模擬措施很多，該活動使用的是直線滑動模擬措施，它把玉米的產值時間排列在特定時期的變化當成是一種函數，以直線的形式加以體現。由于時間在一直變化，直線的方位也在改變，進而體現出產量的變化特征。按照次序獲取各個時期的線性模型。可以將各個階段的模擬數值的均數看做是趨勢產量。之所以使用此類措施，主要是因為它不需要我們進行主觀的判定，也不用損失樣本序列的年數，該措施非常受人們的青睞。

2 玉米主要生長季（5-9月）和不同生育階段氣候變化特征

2.1 主要生長時期的氣候變化特點

第一，從時間上分析其變化性。通過分析可以發現，從80-90年，降水總數在一直在降低，線性傾向率為-27.6mm/10a，且通過了0.05水平的顯著性檢驗。除此之外的剩余要素都呈現出增加的態勢，比如均溫的傾向率為0.43℃/10a，最高溫度的傾向率為0.19℃/10a，最低溫度的傾向率為0.48℃/10a，且平均溫度和最低溫度通過了0.05水平的顯著性檢驗。

第二，從空間上分析其變化特性。對于均溫以及均最高氣溫來講，它們的變化都是順著西北朝東南變低。除了漠河的均溫降低之外，別的區域都呈現出上升的態勢，而且呈現出從西南到東北不斷降低的態勢。總的來說，東邊區域的降雨量比西部區域下降的要顯著一些，而光照情況則是西南區域呈現出減少的態勢。光照時間從西南到東北不斷增加。

2.2 各個生長時期的氣候變化特點

2.2.1 種植到出苗時期

第一，從時間上分析其變化性。從播種-苗期平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、日照時數和玉米潛在蒸散量6個要素30a來的線性變化趨勢來看，降水量、日照時數和玉米潛在蒸散量的變化與主要生長季相比，表現為相反的趨勢。不過傾向率要低一些。除此之外，均溫以及最高和低氣溫都在增高，它們的傾向率大體上是一樣的，這就表示增長的程度大體上是一致的。

第二，從空間上分析其變化特性。從播種-苗期平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、日照時數和玉米潛在蒸散量6個要素的空間變化趨勢來看，均溫呈現出自東向西不斷升高的態勢。最高溫則呈現出東南低，西北高的特征。最低溫除了在漠河區域下降以外，別的地方都升高了，而且西南區域的升高要比其他區域的明顯一些。和降雨量的發展情況不一樣的是，此時的降雨明顯的變多，但是東部區域還是在持續降低。

2.2.2 接穗時期

第一，從時間上分析其變化性。從穗期平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、日照時數和玉米潛在蒸散量6個要素近30a來的線性變化趨勢看，此階段的降雨呈現出變少的態勢，別的要素和整個階段是大體一致的，持續增加。

第二，從空間上分析其變化特性。從穗期平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、日照時數和玉米潛在蒸散量6個要素的空間變化趨勢來看，在此階段，均溫以及最高和最低氣溫都呈現出從東到西不斷升高的態勢。而降雨在東北區域變多，除此之外，在松嫩平原也增加。對于光照來說，其呈現出南邊少北邊多的態勢，而且這種變化幅度不是很明顯。植被的散發量在綏化等區域呈現出減少的態勢，不過不是很明顯，在別的地方增加。

2.2.3 開花時期

第一，從時間上分析其變化性。從花粒期平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、日照時數和玉米潛在蒸散量6個要素30a來的線性變化趨勢來看，該階段的降雨減少的比較明顯，別的要素都呈現出遞增的態勢。

第二，從空間上分析其變化特性。從花粒期平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、日照時數和玉米潛在蒸散量6個要素的空間變化趨勢來看，在該階段，均溫以及最高溫等從東到西不斷升高，其中平均最高溫度的升高幅度要高于主要生長季、播種-苗期和穗期；平均最低溫度在東北部的縣市呈輕微的降低趨勢，東南部和西部則表現為升高趨勢；降水量減少幅度在中部地區更大，在東南部則相對較小；日照時數和參考作物蒸散量的增加從西南到東北呈增加趨勢。

3 氣候變化對糧食產量的影響分析

3.1 1980-2009年玉米單產變化趨勢

在這個階段，黑龍江省的玉米單產呈現出變多的態勢，不過這并不是持續性的增加。在最開始的階段，產量不是很高，但是今后十年間得以提升。到1994年左右出現了變化，在之前持續增加，在之后開始下滑。進入到新的世紀之后，產量開始呈現出穩步增加的態勢。

3.2 各氣候要素與氣象產量的相關性及原因分析

運用玉米氣象產量和平均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、日照時數、潛在蒸散量6個要素，在4個不同時段共24組數據進行相關性分析，以期找出與玉米氣象產量相關的氣候變量及氣候變量相對應的關鍵生育階段。在24個變量中，只有穗期最低溫度、花粒期最高溫度和花粒期最低溫度3個變量與玉米氣象產量相關。而平均溫度、降水量、日照時數和潛在蒸散量無論是哪個生育階段的變量都與玉米氣象產量不相關。相對于花粒期的最高溫度和穗期的最低溫度而言，花粒期的最低溫度能更好地解釋其對玉米氣象產量的影響。

4 結束語

通過上文的分析可以發現，在研究的時間段內，均溫以及最低和最高溫都呈現出了增加的態勢，這從一定程度上表示著氣候的確是在逐漸的變暖。對于降雨量來講，在播種到出芽階段呈現出增加的態勢，在別的時期則減少。對于光照來講，在種植到出芽時期變少，在別的時期變多。通過分析這六個要素，可以發現最低溫和降雨量是眾多要素中變化最為顯著的。通過分析空間層面的變化特點可以發現，均溫以及最高和最低氣溫在玉米的生長階段呈現出自東向西不斷升高的態勢。而降雨量的變化性就不那么簡單了，在每個生長時期都有著它的獨特性。對于光照來說，在每個生長時期都呈現出自東北向西南不斷變少的態勢。玉米結穗和開花階段，最低溫和其氣象產量之間的聯系是一種正比例的聯系，而最高氣溫與之呈現出的是一種反比例的聯系。

參考文獻

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