山東省氣候變化對糧食作物產量的影響

山東省位于中國東部沿海、黃河下游，北緯34°22.9′--38°24.01′、東經114°47.5′—122°42.3′之間。山東省有山區、丘陵、平原、海岸等多種地形，魯中魯西地區受到大陸性氣候影響而東部半島地區受海洋性氣候影響，各地降水量分布不均勻。氣候屬于暖溫帶季風氣候，有明顯的旱季雨季，雨熱同期，降水季節分布很不均衡，全年降水量有60%—70%集中于夏季，易形成澇災，冬、春及晚秋易發生旱象，對農業生產影響最大。光熱資源充足，適合多種經濟作物和糧食作物生長，主要糧食作物是小麥和玉米。

一、山東省農業氣候資源變化特征

1、熱量資源的變化

研究表明，1961年-2011年山東地區普遍呈升高趨勢，主要表現為年平均氣溫、年平均最低氣溫、年平均最高氣溫呈升高趨勢。山東省全省平均氣溫上升約1.1°C。氣溫的升高讓播種季提前，入春時間提早，入秋時間推遲，種植周期縮短，霜凍概率減少。山東省氣候變暖有利于小麥生產潛力提高。

根據折線圖可以發現山東省自1983年開始至2010年平均氣溫呈現出逐年升高的趨勢。氣候變暖使得冬小麥種植線、作物一年兩熟線、作物兩年三熟線向北移動，作物產量明顯增加。目前來看氣溫逐年升高對山東省糧食產量提高利大于弊，但并不是說氣溫持續升高仍然會對糧食產量帶來正面影響，因為氣溫升高帶來的蒸發量提升、降雨量提升、旱澇災害頻發都會對糧食作物產量產生嚴重影響。

2、水資源變化

山東省年降水量呈周期性變化，總體在1969年到2009年呈由豐水期向干旱少雨期轉變，降水量逐漸減少。山東省降水分布存在不均，東部偏多而西部偏少，雨季在夏季和秋季，常有澇災、山體滑坡等自然災害，而冬季春季降水較少，常有旱災。在1997年四五月份旱災，全國先后有29個省（市、區）出現旱情，農作物因干旱受災50217萬畝，成災30015萬畝，絕收5937萬畝。1997年受旱范圍之廣、持續時間之長、對糧食生產造成的損失之大均是80年代以來最嚴重的。山東玉米產量受到影響。玉米植株高，葉片表面積大，因此蒸騰作用明顯，需水量大因此受旱災影響較大。1997年夏季降水量低于150mm，嚴重影響了玉米生長，導致玉米單位面積產量下滑。玉米屬于喜溫植物，耐旱能力差，因此山東省氣候變暖有利于玉米生長潛力提高，而降水減少則對玉米生長不利。小麥較玉米耐旱，1997年四五月份較往常年份氣候干燥、日照時間長的天氣減少了病蟲害以及白粉病、銹病的發生。氣溫升高入春時間提前，提前了小麥返青的時間，讓春天小麥生長發育好，莖稈粗壯。而1996年九月十月十一月降水量充沛，保證了麥苗發芽率以致97年雖有旱情但小麥單產卻有大幅提高。因此糧食作物單位面積產量變化與氣候變化的關系跟種植的糧食作物種類有關，同年產生的降水時間變化對山東玉米和小麥單位面積產量產生了兩種完全不同的影響。

3、日照時長的變化。

玉米屬于短日照作物，在短日照條件下可以開花成長速度較快。光譜成分對玉米的發育影響很大，據研究白天藍色等短波光玉米發育快，而早晨或晚上以紅色等長波光發育快。1997年日照時數普遍超過1996年，特別是四五月份光照時間的增長、濕度較低有效降低了小麥病蟲害的概率。日照時長也與降水有關，降水較多的時候日照時長一般偏短，1997年四五月份降水量少也是其日照時間長的原因之一。

二、糧食單產變化的趨勢

山東省糧食作物單位面積產量總體呈上升趨勢但隨年份變化存在不同程度的波動。影響糧食單位面積產量的因素主要有技術水平因素、政策因素以及自然因素。1979年至2009年山東糧食作物單位面積產量大幅度提升，但年際波動大于年際平均產量提升。

綜上所述山東省糧食單產呈上升趨勢，說明糧食作物品種及耕作技術在持續提高。在1997年之后糧食作物產量波動趨于平緩，是由于耕作技術的提高讓自然條件的影響逐年減小。自然條件的改變不僅是當年每月氣溫和降水量，也要考慮糧食種類和糧食生長周期及品種對自然環境的耐受度。1997年四五月份降水量減少、氣溫升高、日照時間加長，玉米和小麥產生了兩種完全不同的單產變化趨勢。根據山東省糧食單產逐年變化折線圖可以發現，氣象、氣候、溫度等自然條件在較短周期內對糧食單產影響較大，但是在1979年到2009年這一長周期內耕作技術、化肥研發以及優秀品種培育等技術條件對農作物單產影響大于自然條件的變化。值得注意的是技術手段提高的糧食作物單產存在極值，不能無限制的提高糧食作物單位面積產量，且技術條件對自然條件的改善與緩沖作用也是有限的。

（作者單位：曲阜師范大學地理與旅游學院）