近20年商丘市氣溫變化與小麥產(chǎn)量的關系

胡云川 王夢茹 朱新玉

【摘 要】氣溫的變化影響著一個地區(qū)各個方面的發(fā)展。本文利用1991～2010年間逐日氣溫及同時期冬小麥單產(chǎn)資料，通過對比商丘市1991～2010年氣溫變化及同時期冬小麥單產(chǎn)的變化，研究商丘市近20年間年平均氣溫變化與冬小麥單產(chǎn)的關系，為調整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施提供基礎資料。研究結果表明，1991～2010年這20年間，商丘市年均溫呈現(xiàn)波動上升的趨勢，同時期小麥產(chǎn)量也呈波動上升趨勢。20世紀90年代初期氣溫變化不明顯，此時小麥產(chǎn)量也無明顯的變化，但自1994年后氣溫波動上升較為明顯，同時期冬小麥的產(chǎn)量也呈現(xiàn)出相同的變化趨勢。因此，氣溫的上升在一定程度上促進商丘市冬小麥產(chǎn)量的增長。

【關鍵詞】商丘市；氣候變化；冬小麥；變化趨勢

中圖分類號： S512.1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）32-0084-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.038

【Abstract】The changes in temperature affect all aspects of social development in one region. In this study， it was used the data of the daily air temperature and winter wheat yield at the same time in 1991～2010 to analysis the change of temperature and winter wheat yield in ShangQiu from 1991～2010 and study the relationshop between the temperature change and winter wheat yield in ShangQiu recent 20 years， in order to provice basic information for the adjustment of agricultural production. The results shown that the annual mean temperature showed flucturating upward trend， with periods of wheat yield also showed a rising trend of fluctuation from 1991to 2010 in ShangQiu. The changes of temperature and the winter wheat yield were not obvious at the beginning of 1990s， while the temperature increased more obviously since 1994 and the yield of winter wheat also showed the same change trend. Therefore， the rise in temperature can promote the growth of winter wheat yield to a certain extent.

【Key words】ShangQiu； Climate change ；Winter wheat； Variation trend

氣溫的變化已經(jīng)成為學術界當前研究的熱點。氣溫變化不僅影響著自然環(huán)境，而且也影響著人類生產(chǎn)生活的方方面面。IPCC第四次評估報告研究表明，近百年間全球地表的平均氣溫出現(xiàn)了上升趨勢，數(shù)值為0.74 ℃，同時也表明近半個世紀以來氣溫上升的最為顯著[1]。朱新玉等[2]研究指出，商丘市1991～2010近20年間氣候變化總體出現(xiàn)暖濕組合特征。李彤霄等[3]研究指出，糧食產(chǎn)量與氣溫變化聯(lián)系緊密。曹倩等[4]研究表明，中國氣溫整體趨于變暖，但不同地區(qū)存在較大差異，且存在著明顯的地域特點。龐偉等[5]對于1961～2000年40年中商丘的氣溫變化分析中指出，商丘的年均溫呈上升趨勢，尤其是90年代，商丘的年均溫顯著升高。趙濟等[6]研究表明，商丘市坐落于華北區(qū)的東部，該區(qū)土地利用的特點是耕地占絕對優(yōu)勢，在平原地區(qū)，耕地可占土地總量的80%，在山地丘陵地區(qū)，耕地約占27%。華北區(qū)耕地多，光照好，但由于不合理灌溉導致土壤次生鹽漬化，導致作物單產(chǎn)不高，80%的耕地為中低產(chǎn)田。

商丘市位于平原地區(qū)，對當?shù)丶Z食作物生產(chǎn)有著重要的地位。但是對于商丘市近幾十年氣溫變化特點及其對冬小麥單產(chǎn)的影響方面研究的并不多。因此本文利用1991～2010年商丘市的氣溫數(shù)據(jù)及同時期冬小麥的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，研究氣溫變化及冬小麥產(chǎn)量的變化并得出一些新的結論，旨在深入了解商丘市年平均氣溫的變化與冬小麥產(chǎn)量的關系，并對于如何處理氣溫乃至環(huán)境變化問題，是否調整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施，怎樣建設綠色文明，生態(tài)文明，促進人與自然的和諧發(fā)展，完善“生態(tài)文明就是生產(chǎn)力”的理念，提供指導思想和理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

商丘位于N33°98′～34°80′、E114°82′～116°45′之間，地處河南省東部地區(qū)，總面積為10704km2，因受到太陽輻射及東亞季風環(huán)流等條件的影響，形成了暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，且雨熱同期，年平均降水量約623mm，平均氣溫約為26℃，季相變化明顯，特征為：春季氣溫回升快，蒸發(fā)旺盛，大風數(shù)日多；夏季炎熱多雨，降水集中，50%以上的降水分布于夏季，商丘市平均降水量自動漫至西北遞減，且夏季晝長夜短；秋季氣溫涼爽，同時日照時間也較長，降水量與春季降水相差不大；冬季氣溫較低，是一年中最寒冷的季節(jié)，降水少，易出現(xiàn)災害性天氣，且晝短夜長。史本林等[7]研究表明，商丘市小麥生長中影響產(chǎn)量的最重要一個環(huán)節(jié)，即五月上旬小麥灌漿期的氣溫狀況影響著冬小麥的產(chǎn)量與品質。灌漿期小麥生長的溫度范圍為12℃～24℃，最適生存區(qū)溫度范圍為20℃～22℃。何健永[8]、孫彥坤[9]、馮國柱[10]等人的研究表明灌漿期的適度干旱有利于小麥產(chǎn)量及籽粒蛋白質的累積。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

由于研究的地區(qū)為河南省商丘市，所以通過查閱商丘市統(tǒng)計年鑒及商丘市氣象局數(shù)據(jù)選取了商丘市自1991～2010年這20年每年各個月的平均氣溫，每個年度的小麥單產(chǎn)量數(shù)據(jù)則來自商丘市農(nóng)業(yè)局。

2.2 研究方法

數(shù)據(jù)選取從1991年1月至2010年12月，在4個季度中，分別以4月作為春季，7月作為夏季，10月作為秋季，次年1月作為冬季，灌漿期為5月上旬，并運用平均值的方法計算年、季、灌漿期均溫，利用Excel 2003做出其年、季、灌漿期均溫圖，同時列出其溫度變化趨勢及其相關性，并對比同時期小麥單產(chǎn)折線圖進行分析。

3 結果與分析

3.1 年均溫變化特征

3.1.1 年變化

1991～2010年商丘市的年平均氣溫總體呈波動上升的變化特點（圖1）。其中，2006年商丘市年平均氣溫達到20年間的最高值，氣溫為15.33 ℃；1991年年平均氣溫為20年間最低值，氣溫為13.73 ℃。因此年平均氣溫的研究范圍在13.73 ℃～15.33 ℃之間。1991～1994年年平均氣溫總體較低；1993～1997年這期間年平均氣溫起伏較大；1997～2001年年平均氣溫起伏變化和緩；2001～2008年商丘市年平均氣溫波動起伏劇烈；2008～2010年平均氣溫出現(xiàn)上升現(xiàn)象。

3.1.2 季節(jié)變化

整體而言，1991～2010年商丘市春季平均氣溫研究范圍為12.08℃～17.03℃、夏季平均氣溫研究范圍為25.63℃～28.84℃、秋季平均氣溫研究范圍為12.89℃～18.77℃、冬季平均氣溫研究范圍為-2.33℃～2.98℃（圖2）。1991～2010年間，商丘市春季平均氣溫基本呈上升趨勢，維持在15℃左右。2005年春季平均氣溫達到20年間最高值，2010年春季平均氣溫達到20年間最低值；夏季平均氣溫整體圍繞27℃上下波動，其中，1991～2007年平均氣溫起伏變化劇烈，整體波動下降，2007～2010年氣溫整體回升，1994年夏季平均氣溫達到20年間最高值，2008年夏季平均氣溫達到20年間最低值，但整體平均溫度呈下降趨勢；秋季平均氣溫以15℃為中心上下起伏，整體波動上升，1991～2005年氣溫變化不明顯，2005～2010年氣溫起伏較大，相對升高，2006年秋季平均氣溫達到20年間最高值，1992年秋季平均氣溫達到20年間最低值；冬季平均氣溫圍繞0℃上下波動，起伏明顯，1995～1999年冬季平均溫度持續(xù)走低，2003～2010年冬季平均氣溫變化相對和緩，2002年冬季平均氣溫達到20年間最高值，2000年冬季平均氣溫達到20年間最低值。

3.1.3 灌漿期變化

1991～2010年這20年間，商丘市小麥灌漿期氣溫變化總體呈波動上升趨勢。其中，2009年灌漿期氣溫達到最高值，氣溫為21.21℃；1991年灌漿期氣溫達到最低值，溫度為15.45℃。1991～2005年氣溫波動幅度較大，2005～2010年氣溫平穩(wěn)上升起伏較小（圖3）。

3.2 小麥單產(chǎn)變化

1991～2010年這20年間，河南省商丘市小麥產(chǎn)量總體上升。其中，1994～1999年的小麥產(chǎn)量變化稍有波動。2008年小麥產(chǎn)量達到20年間的最高值，1994年小麥產(chǎn)量達到20年間的最低值。

商丘市1991年年平均氣溫為13.73℃，2010年年平均氣溫為14.89℃，在1991～2010年間，商丘市于2006年年平均氣溫達到極大值15.33℃，1991年年平均氣溫為極小值13.73℃。1991年該市小麥產(chǎn)量為3.73t，2010年小麥產(chǎn)量為6.58t，在2008年小麥產(chǎn)量達到20年間極大值6.85t，在1994年小麥產(chǎn)量為極小值3.03t。圖6表明年平均氣溫整體呈上升趨勢，小麥產(chǎn)量也總體趨于提升，表明1991～2010年間氣溫年平均變化與冬小麥產(chǎn)量呈正相關關系。

4 結論與討論

（1）研究結果顯示，1991～2010年河南省商丘市的年平均氣溫整體波動上升，主要發(fā)生在1993年后且波動幅度較大，1997年后是20年間氣溫最暖期。自2007年之后河南省商丘市的年平均氣溫仍有上升趨勢。

（2）1991～2010年這20年間商丘市冬小麥灌漿期平均氣溫處于波動上升狀態(tài)，因為所選時間段為20年，變化趨勢不是非常明顯，但是足以對小麥產(chǎn)生影響。灌漿期氣溫適度升高有利于小麥產(chǎn)量的增長和質量的提升，但是不可長時期處于高溫干旱狀態(tài)，否則會影響小麥的產(chǎn)量。

（3）1991～2010年商丘市的小麥單產(chǎn)量總體增加，且增多主要發(fā)生在1995年之后，尤其是1999年之后小麥的產(chǎn)量處于穩(wěn)定上升狀態(tài)。1991～1993年增長不顯著，1993～1999年波動相對較大。

【參考文獻】

[1]秦大河，羅勇，陳振林，等.氣候變化科學的最新進展：IPCC第四次評估綜合報告解析[J].氣候變化研究進展， 2007，3（6）：2-6.

[2]朱新玉.黃淮海平原典型農(nóng)區(qū)的氣候變化特征[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2012，40（3）：104-106.

[3]李彤霄，李有，趙國.河南省氣候變化及其對冬小麥約冬期的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，30（1）：1860-1867.

[4]曹倩，林而達，姚鳳梅，等.近50年冬小麥主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源變化特征分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2011，32（2）：161-166.

[5]龐偉，龐昕，熊坤，等.商丘近40年氣溫變化特征[J].河南氣象，2003，3（1）：7-8.

[6]趙濟，陳傳康.中國地理（第一版）[M].高等教育出版社，2002：425-426.

[7]史本林，李紅忠，梁春玲.豫東地區(qū)2010年至2011年冬小麥生育期水分條件及對小麥品質的影響[J].資源科學， 2012，34（11）：2146-2153.

[8]何建勇.談談影響小麥品質的五大因素[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2002，（12）：8-9.

[9]孫彥坤，王麗娟，沈能展.籽粒灌漿過程氣候因子對不同品質春小麥產(chǎn)量和蛋白質產(chǎn)量的影響之二：水分的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2003，24（2）：16-18.

[10]馮國柱，屈玉國，楊玉強.主要氣候因素與小麥品質的關系[J].中國種業(yè)，2004，（2）：54-55.

[11]馬建華，劉玉振，全石琳，等.現(xiàn)代自然地理學（第一版）[M].北京師范大學出版集團，2009：142-143.

[12]丁圣彥.現(xiàn)代生態(tài)學（第一版）[M].科學出版社，2014： 242-243.