長江中下游平原地區(qū)小麥生長的氣候變化特點與發(fā)展方向

任魁

摘 要 為研究未來一段時間內小麥種植是否適宜在長江中下游平原繼續(xù)進行，對該區(qū)域的10個研究樣本點小麥的種植情況進行了分析研究。從以前一段時期內小麥在生長季節(jié)的氣候變化特點、小麥的產(chǎn)量的分析研究以及對未來一段時間內小麥在生長季節(jié)的氣候變化特點、小麥的產(chǎn)量進行預判，希望能給業(yè)內人員提供具有一定的參考。

關鍵詞 長江中下游；小麥；生長；氣候變化；發(fā)展方向

中圖分類號：S512 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）12-027-02

素有“魚米之鄉(xiāng)”之稱的長江的中下游平原，四季分明、湖泊密布、河道縱橫、土壤肥沃且地勢平緩，非常有利于水稻的生長[1]。在該區(qū)域，水稻占據(jù)著主導的地位，且在可預見未來這種地位是不可被改變的。在該區(qū)域種植冬小麥備受爭議，因為該區(qū)域種植冬小麥會有生長后期缺少光照、高溫催熟、倒春寒等諸多問題，導致其在品質與產(chǎn)量上都不是很理想[2]。因此，該區(qū)域正逐步減少小麥的種植面積，同時降低小麥的收購量。鑒于小麥在該區(qū)域的種植現(xiàn)狀，依據(jù)小麥在生長季已呈現(xiàn)以及在以后可能會呈現(xiàn)的氣候特點，可以采用作物模擬以及統(tǒng)計學的方法對小麥當前以及以后產(chǎn)量進行科學預算，從而對該區(qū)小小麥種植的發(fā)展方向進行預判[3]。

1 近40 a小麥在生長季節(jié)氣候的變化特點

根據(jù)蕪湖、安慶、合肥、寧波、杭州、常州、蘇州、南通、揚州、南京10個樣本點在1972-2012的氣候資料進行計算機程序的編制，對該期間長江中下游平原區(qū)域內小麥在生長季節(jié)的降雨日數(shù)、日照總時長、降水總量與平均氣溫分別進行了統(tǒng)計，根據(jù)其變化趨勢總結出幾個比較明顯的特點：

小麥在生長季節(jié)該區(qū)域的日照時長有著比較明顯地下降趨勢；同時，下雨天數(shù)也有了較為顯著的下降，這表明寡照陰濕的天氣日數(shù)正在增加。

在小麥生長的季節(jié)，降雨量并沒有比較顯著的變化，與該域內小麥的產(chǎn)量有著負向關系的3-5月降水量也相對平穩(wěn)，說明了該區(qū)域內在小麥生長季節(jié)的潮濕多雨的條件沒有因為全球氣候變暖而有所緩解。

從20世紀70年代起，在小麥生長季節(jié)的氣候溫度呈現(xiàn)上升的趨勢，這與全球變暖的大趨勢有著緊密的聯(lián)系，說明了該區(qū)域尤其是在小麥的生長季節(jié)，小麥的生長受到了該趨勢較為明顯的影響[4]。

2 近40 a的小麥氣候產(chǎn)量

盡管該區(qū)域的小麥單位產(chǎn)量在氣候變化的影響下受到了一定的影響，但總體上還是呈現(xiàn)上升趨勢，由20世紀70年代初產(chǎn)量約1 t/km2到最近的4.9 t/km2?？萍嫉倪M步對栽培技術、品種更新等進行改進，促進了小麥單位產(chǎn)量的提高。在對氣候條件與小麥產(chǎn)量之間的關系進行分析時，應該剔除非氣候的影響因素。

本次研究計算小麥的氣候產(chǎn)量的方法，采用了實際的產(chǎn)量減掉小麥趨勢的產(chǎn)量增量。小麥的氣候產(chǎn)量大小能夠在一定程度上反映出該區(qū)域小麥受到氣候條件不同影響的程度。20世紀70-80年代，小麥的氣候產(chǎn)量比較穩(wěn)定。90年代曾有一段有利的時期出現(xiàn)，這主要受到日照比較充足、降水量比較少的影響。進入21世紀，小麥的氣候產(chǎn)量持續(xù)呈現(xiàn)出負向距平，這主要受到了寡照陰濕、倒春寒、暖冬等因素的影響。

3 未來40 a小麥生長季的氣候變化特點

本次研究采用美國相關機構研制出的全球氣候的漸變模型，以該模型的相關的輸出值對長江中下游平原在未來的40 a氣候變化的特點進行分析。該模型做出了未來40 a大氣中二氧化碳增長的速率保持著現(xiàn)在的水平的假設。由此可以推算，2025年大氣中二氧化碳的濃度將有很大的提升，并隨著時間的延續(xù)其濃度不斷的增長。把不同年份大氣中二氧化碳的濃度數(shù)值輸入到該模型中，就可以對不同年份的降水量、太陽輻射以及全球各地的氣溫等氣候要素發(fā)生的變化進行模擬。

該模型將地球劃分為828個單元，整個長江中下游平原包含在其中的兩個單元內。將杭州與南京兩個樣本點作為研究對象，分別代表該區(qū)域的南部與北部。繼而在該模型輸出的數(shù)據(jù)中下載要研究年份的小麥在生長季節(jié)相比當前相同月份的平均氣溫增長的幅度，以及太陽輻射的總量和降水量相比當前相同月份的變化幅度。在研究區(qū)域在以往、現(xiàn)在以及未來的小麥在生長季節(jié)的氣候變化的主要依據(jù)，我們得到了一些相應的研究數(shù)據(jù)。

對這些數(shù)據(jù)進行分析可知，在今后一段較長的時間內，該區(qū)域的小麥再生長季節(jié)的平均氣溫將上升約14.5 ℃，在前期該區(qū)域內北部平原的氣溫增幅要高于南部平原，但在后期北部又會被南部超過。小麥在生長季節(jié)降水的總量，2020年時將會比現(xiàn)在增加13.5%左右。其中，與該區(qū)域小麥的產(chǎn)量有著比較明顯的負相關關系的4、5月降水量會有比較明顯地增加，在2035年前后會有所減少或者與現(xiàn)在大致保持一致。

4 未來40 a的小麥氣候產(chǎn)量

本文使用經(jīng)過休整的Ceres-wheat模型，用以對該區(qū)域在今后40 a小麥的氣候產(chǎn)量進行了模擬與研究。之所以要對該模型進行修正，是由于該模型的開發(fā)者是以美國區(qū)域的小麥的生產(chǎn)狀況為研究的對象，僅僅把影響小麥產(chǎn)量的因素設定為干旱逆境，并沒有考慮到濕害對小麥的生長發(fā)育過程以及質量、產(chǎn)量所造成的有害影響。此外，該模型的設計初衷并不是用于研究與評價氣候變化對于小麥產(chǎn)量與質量的影響，因而并沒有對大氣中二氧化碳濃度的增加對于小麥的蒸散作用以及光合作用的影響進行考慮。

為了規(guī)避非氣候因素對小麥氣候產(chǎn)出量的影響，現(xiàn)在假設以后40 a各個樣本點小麥的管理栽培水平以及品種等都沒發(fā)生較為顯著的變化，然后在10個樣本點各選擇一個較為典型品種當作試驗品種，并且利用同地、同期的土壤和天氣資料以及各樣本點持續(xù)3 a及以上種植的小麥的產(chǎn)量以及發(fā)育期的資料，采用錯試法確定、調試各瓶中的遺傳參數(shù)，最后在各個采樣點2020年、2035年、2050年3種氣候變化的情境下，分別地運行已經(jīng)修正的Ceres-wheat模型，并求出平均的模擬產(chǎn)量，就是長江中下游平原未來5、20、35 a小麥的氣候產(chǎn)量。

從模型分析的數(shù)據(jù)可以得知，2020年各樣點小麥的氣候產(chǎn)量和現(xiàn)在基本保持一致，2030年以及2050年，該區(qū)域內不得南通、揚州等地的小麥氣候產(chǎn)量比目前多出約5%，其余的地域小麥的常量有一定程度的下降，從而總體上同現(xiàn)在保持一致。

5 結語

經(jīng)過研究可以看出，該區(qū)域小麥的種植應在地域上進行更細致的劃分，因為不同地域未來環(huán)境的變化對小麥的種植與產(chǎn)量有著不同的影響。只用采用科學合理的分析方法確定小麥合理的種植區(qū)域，并采用科學的種植辦法，才能有最優(yōu)的小麥產(chǎn)量與質量。

參考文獻

[1]金之慶.長江下游平原小麥生長季氣候變化特點及小麥發(fā)展方向[J].江蘇農業(yè)學報，2001（4）：193-199.

[2]楊尚威.中國小麥生產(chǎn)區(qū)域專業(yè)化研究[D].重慶：西南大學，2011.

[3]周文魁.氣候變化對中國糧食生產(chǎn)的影響及應對策略[D].南京：南京農業(yè)大學，2012.

[4]胡清宇.近30年江淮地區(qū)氣候變化對主要作物生產(chǎn)的影響[D].南京：南京農業(yè)大學，2012.

（責任編輯：趙中正）