近50年遼西朝陽地區生長季谷子有效積溫變化特征分析

隋景躍

摘要 谷子是朝陽市主要糧食作物，其豐歉決定農業年景好壞。文中運用氣候統計分析方法，應用朝陽和建平1961—2010年共50年4—9月的逐日平均氣溫資料，分析生長季谷子有效積溫變化規律和特征。結果表明：建平和朝陽有效積溫氣候均值均表現為增大趨勢，且朝陽年有效積溫和夏季有效積溫氣候均值都大于建平，增大率高于建平；谷子生長20世紀70年代熱量條件最差，2000年前后熱量條件最好。朝陽和建平年有效積溫和夏季有效積溫增暖趨勢基本一致，1996—1997年為突變點；存在時空差別，增暖幅度和時段不同，建平在20世紀80年代增暖最大，朝陽在90年代增暖最大，增暖幅度大于建平。

關鍵詞 氣候變暖；谷子；有效積溫；時空變化特征；遼寧朝陽

中圖分類號 P467 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）18-0231-02

近年來，全球氣候表現出逐漸變暖的趨勢。由此引發降水量、光照、濕度、風速等氣候因子都發生了變化，災害性天氣和極端氣候事件的發生越來越頻繁，程度越來越嚴重，造成的損失越來越大。農業受氣候的影響非常大，氣候的變化對種植業、畜牧業、水產業的生產、布局和結構都有重要的影響[1]。在氣候變化的大前提下，如何采取有效的措施，是農業可持續發展要解決的重要問題。

朝陽市位于遼、冀、蒙三省（區）交界，地處農牧交錯的地區，既是谷子生產基地，又具有發展畜牧業得天獨厚的地理、區位、氣候、土地、飼料和人力資源等優勢。近年來，在市委、市政府把畜牧業建成朝陽農村經濟第一主導產業發展戰略的指引下，全市現代畜牧業發展迅速，目前已駛入了良性發展的快車道，做到了速度與效益同步[2]。谷子是朝陽市重要的糧食作物，也是發展畜牧業最主要的飼料來源，其豐欠決定農業年景的好壞。溫度是影響作物生長發育最重要的因素之一，其中的有效積溫不但能夠衡量作物對熱量條件的要求，而且能夠評價某個地區的熱量資源，對制定農業氣候區劃具有重要的意義，在生產實際中被廣泛應用。該文結合全球氣候變暖的實際情況，對遼西朝陽地區生長季谷子有效積溫變化規律和特征進行分析，以為農業生產安排、農業結構調整、農業政策制定提供參考和科學依據。

1 資料和方法

資料來源于與朝陽日常業務有關的2個站點，分別是朝陽國家基準氣候站（54324）和建平縣國家基本氣象站（54326）。文中運用氣候統計分析方法，應用這2個站1961—2010年共50年4—9月的逐日平均氣溫資料。大田作物以谷子為例，谷子是喜溫作物，生育期間要求積溫1 600～3 000 ℃，夏播早熟品種要求積溫較少，春播晚熟品種要求積溫較多。谷子在不同生育階段所需溫度也有差異：種子發芽最低溫度-8 ℃，最適溫度15～25 ℃，最高溫度30 ℃；苗期不能忍耐1～2 ℃低溫；莖葉生長適宜溫度22～25 ℃；灌漿期為20～22 ℃，低于15 ℃或高于23 ℃對灌漿不利。在研究生長季大田作物有效積溫變化特征的過程中，生長季的時間確定為4月20日至9月30日。在分析氣候均值的過程中，主要選擇1961—1990年和1971—2000年的資料進行分析。在分析過程中用到的資料都來源于為朝陽市氣象局資料室。

積溫是衡量一個地區熱量資源的重要指標，其計算方法是選定一個時期，將這個時期內的逐日平均氣溫求和。一般以 ℃·d或℃為單位。活動積溫與生物學下限的差值將其定義為有效溫度。將整個生育期或者某個生育期內的有效溫度求和，即得到有效積溫。為了研究作物生長發育過程中對熱量的需求，常常使用有效積溫的概念，其計算公式為：

A=■（ti-B）（ti≥B）

式中，A為有效積溫；ti-B為有效溫度；n為該生育期中ti>B 的天數[3]。

2 谷子有效積溫氣候均值變化

對谷子生長季有效積溫年氣候均值和夏季氣候均值進行分析，結果表明：1961—1990年和1971—2000年，建平和朝陽均表現出增大的趨勢，但建平的氣候均值都小于朝陽的氣候均值。年氣候均值建平增大變率為0.7%，朝陽為1.1%；夏季氣候均值建平增大變率為0.8%，朝陽為1.1%。可以看出，就熱量條件而言，南部地區要優于北部地區；總體而言氣候逐漸變暖，南部地區和北部地區熱量都有增大的趨勢，且南部增大的幅度要大于北部。

3 谷子有效積溫年際變化規律

選擇建平和朝陽1961—2010年的谷子年有效積溫距平百分率，繪制谷子年有效積溫歷史變化曲線，如圖1所示。可以看出，朝陽和建平自20世紀90年代中期（突變點為1996年）開始，谷子年有效積溫距平百分率均為正值，這種增大趨勢朝陽持續到2007年，2008年和2010年變為負值，而建平持續到2010年仍為正值；朝陽和建平距平百分率達到最大值的時間均為2000年，朝陽為10.7%，建平為10.6%。在1976年，朝陽和建平出現最小值，朝陽為-8.5%，建平為-8.2%。20世紀60年代和80年代距平百分率最大值在4.7%～5.5%之間，70年代分別為2.3%和2.9%；90年代在4.9%～6.0%之間；2000年在10.6%～10.7%之間。以有效積溫為衡量標準，谷子生長熱量條件最差的是20世紀70年代，熱量條件最好的是2000年前后[4-6]。

選擇1961—2010年建平和朝陽夏季有效積溫，繪制谷子夏季有效積溫歷史變化曲線，如圖2所示。可以看出，朝陽和建平谷子夏季有效積溫距平百分率表現出增加的趨勢，建平增加的趨勢較朝陽明顯，突變點是1997年。峰值點出現在2000年，朝陽為11.5%，建平為11.9%；最小值出現在1976年，朝陽為-8.4%，建平為-8.0%。

4 谷子有效積溫年代際變化規律

從表1可以看出，建平站年代際有效積溫和夏季有效積溫，20世紀70年代的數值都是最小的，表明這一階段內，熱量條件最差。從80年代開始，年代際有效積溫和夏季有效積溫都呈現出增加的趨勢，并且80年代的增加值最大，10年有效積溫增加最大為8 292 ℃/10年，夏季有效積溫最大為4 809 ℃/10年。

從表2可以看出，朝陽站年代際有效積溫和夏季有效積溫，20世紀70年代的數值都是最小的，表明這一階段的熱量條件最差；80年代開始年代際有效積溫和夏季有效積溫均呈現增暖趨勢，且90年代增暖最大，有效積溫增加最大值為11 149 ℃/10年，夏季有效積溫增加值最大為5 544 ℃/10年。2000年后呈下降趨勢，但仍高于80年代的有效積溫數值。

5 結語

就建平和朝陽地區來看，以有效積溫為衡量標準，谷子生長熱量條件最差的是20世紀70年代，熱量條件最好的是2000年前后。朝陽站和建平站年代際有效積溫和夏季有效積溫增暖趨勢一致，但存在時空差別，增暖幅度和時段不同。建平站在20世紀80年代增暖最大，而朝陽站在90年代增暖最大，增暖幅度也大于建平站[7-8]。

總之，在農業生產中積溫是一個重要的氣候條件，對農業生產的影響非常大，但并不是唯一條件。在分析作物對熱量需求的過程中，不但要考慮積溫也要考慮其他指標。只有對農業氣候進行全面的分析才能更好地指導農業生產[4]。

6 參考文獻

[1] 許小峰，王守榮，任國玉，等.氣候變化應對戰略研究[M].北京：氣象出版社，2006：87-89.

[2] 李春光，孫繼光.朝陽實施突破遼西北戰略研究[M].北京：經濟科學出版社，2009：73.

[3] 古士祿，獨俊娥.溫度與谷子生長發育關系的研究[J].山西農業科學，1981，4（11）：33-36.

[4] 干旱分析小組.我國2000年干旱情況分析及發展趨勢展望[J].氣象，2000（10）：3-9.

[5] 呂邦民.谷子品種生物學溫度指標的研究[J].吉林農業大學學報，1992（2）：22-24.

[6] 苗興芬，楊克軍，貝麗霞，等.黑龍江一、二積溫帶谷子高產栽培技術[J].中國西部科技，2014（8）：88-89.

[7] 于建華，李俊有，包云輝.赤谷六號熱量條件分析及抽穗期的預報方法[J].內蒙古農業科技，2008（3）：38-39.

[8] 孟慶霞.科右中旗地區谷子種植的氣候條件及氣象災害防御[J].中國科技投資，2013（增刊1）：281.endprint