氣候變暖對東北玉米低溫冷害分布規律的影響

孫曉穎

玉米是我國主要的糧食作物之一，東北地區是國內第一大玉米種植生產區，其種植面積占據了我國玉米種植總面積的1/3。其產量占據了全國總玉米產量的45%，其東北地區的玉米種植生產，將直接關系到我國的糧食供給以及安全。隨著全球氣候的變化，氣候變暖對人類、農業、生態以及水資源等各方面的影響以及已經成為世界上廣泛關注的重大問題。根據相關調查報告顯示，氣候變化對于農業生產有著極其明顯以及廣泛的影響，不僅會導致增加其農業生產的不穩定性，改變其農業種植結構以及布局。還會導致局部地區的農業氣象災害事件加劇。東北作為我國受氣候變暖影響最大，最為明顯的農業種植區，研究氣溫變暖對東北玉米低溫冷害分布規律的影響以及相應對策，對于我國糧食安全有著巨大的意義。本文通過對東北地區51個農氣站1961—2010年氣候資料以及相關的東北玉米生長階段資料，結合東北玉米生長階段溫度指數以及冷害指標，分析了氣候變暖對東北玉米低溫冷害以及規律的影響。

1. 資料來源于研究方法

1.1資料來源預處理

選取東北地區51個農氣站作為研究站點（見圖1），數據資料為1980—2007年玉米生長階段資料，1961—2010年逐日溫度資料以及10km×10km網格資料，本文使用的氣象數據資料均來自于中國氣象信息中心資料室。

本文主要對出苗—七葉、抽雄、乳熟、成熟等四個生長階段的熱量指數以及低溫冷害。同時，根據其東北地形、地勢、維度等方面造成熱量條件的不同差異將東北地區玉米種植生產區分為早熟區、中熟區、中晚熟區以及晚熟區4個部分。

1.2研究方法

1.2.1作物生長階段溫度指數的計算

東北玉米所處的環境、溫度對于其東北玉米的生長發育有著直接的影響關系，東北玉米的生長發育受其環境的溫度高低所影響。根據相關研究資料表明，其低溫冷害指標可以以溫度指數為基礎，溫度指數結合了作物生長發育的特性，充分考慮到作物在不同生長階段對適宜、上限、下限溫度的影響。本文通過對4個生長階段溫度指數的構建，可以直接顯現出溫度指數在作物不同生長階段對作物生長發育的影響。

溫度指數公式：其中T為日均溫度，T0、T1、T2分別是某日作物的適宜、下限、上線溫度。當T≥T2，T≤T1時，F（T）=0。

根據不同生長階段適宜、上線、下限溫度（表1），將其平均值作為生長階段溫度指數。并對幾個生長階段溫度指數累計得出生長階段溫度指數。

1.2.2生長階段低溫冷害的計算

根據相關研究資料相似，東北地區的一般、嚴重低溫冷害指標為：

其中T5-9表示5～9月平均氣溫，X為緯度，H為海拔。當CDY≤0時，是一般低溫冷害，CDW≤0時，是嚴重低溫冷害。

根據（3）（4）對51個農氣站低溫冷害發生的年份進行判斷，并根據51個農氣站多年生長期的平均值，計算出苗—各個生長階段≥10℃平均氣溫，然后對作物哪個生長階段出現低溫冷害進行判斷。

1.2.3生長階段低溫冷害指數的確定

根據溫度指數以及低溫冷害的計算來確定生長階段低溫冷害指數。其冷害的臨界值為Yij，生長階段溫度指數為Fij，低溫冷害指數為Aij。

當Aij≤0時，j在生長階段，i發生低溫冷害，Aij越小，低溫冷害越大。

2.結果與分析

通過對氣候變暖對東北玉米低溫冷害強度的分布規律研究。海倫、雙遼、瓦房店分別對應中熟、中晚熟、晚熟地區。氣候變暖對其中熟區玉米的生長發育有著很大的有利影響；中晚熟區有著一定的有利影響；晚熟區有著不利的影響。由此得出結論：不同地區的低溫冷害受同一時期影響其強度不同，明顯下降的是中熟區，下降不明顯的是中晚熟區，上升的這是晚熟地區。

綜上所述，通過對東北地區51個農氣站進行了分析研究，得出氣候變暖對其中熟區玉米的生長發育有著極大的有利影響，且受低溫冷害影響明顯下降；對中晚熟地區的玉米生長發育有著一定程度的有利影響，且受低溫冷害影響有一定程度的下降；對晚熟地區的玉米生長發育有著一定程度的不利影響，且受低溫冷害的影響明顯增加。所以要根據當地地形、氣候、資源等實際情況采取相對應的玉米品種進行科學、合理的種植，同時，加大對玉米品種的研究力度，從而保證我國東北地區玉米種植生產的穩定，保障國家的糧食安全。

（作者單位：134300吉林省白山市渾江區七道江鎮農業技術推廣站）