近10 a 黑龍江水稻種植分布影響條件分析

樊慶星 ，王楠楠 ，班秋艷 ，李偉金 ，王秀娟

（1.綏化市氣象局，黑龍江 綏化 152000；2.慶安縣氣象局，黑龍江 綏化 152400；3.明水縣氣象局，黑龍江 綏化 151700）

1 引言

近十多年來， 在保護(hù)價收購和農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼等農(nóng)業(yè)保障支持的政策方針下， 在政府和市場的雙重調(diào)控下， 黑龍江水稻生產(chǎn)發(fā)展之勢逐年向好，2018年，水稻種植面積和產(chǎn)量均是全國第一[1]。 同時，黑龍江省幅員面積遼闊、平原丘陵分布不規(guī)律、氣候變化階段性和突變性特征明顯[2]，這對黑龍江省農(nóng)業(yè)發(fā)展特別是水稻的合理性種植發(fā)起了挑戰(zhàn)。

為進(jìn)一步貫徹落實(shí)黨中央發(fā)展戰(zhàn)略， 解決我國糧食生產(chǎn)安全問題， 加強(qiáng)對土地資源和氣候資源高效合理的利用， 使黑龍江省農(nóng)業(yè)在提質(zhì)增效方面有更大的進(jìn)展。 同時，也為了加強(qiáng)黑龍江水稻種植對氣候變化的適應(yīng)能力，改善水稻生產(chǎn)水平和稻米品質(zhì)，提升對水稻生產(chǎn)指導(dǎo)的科學(xué)化、精細(xì)化水平，諸多方面因素疊加， 使得加大力度開展黑龍江水稻種植的影響因素分析成為亟待研究的重要課題。

2 資料與方法

2.1 研究數(shù)據(jù)

本文所采用的氣象資料是由黑龍江省氣象數(shù)據(jù)中心提供的2009-2018年黑龍江省63個地面氣象觀測站記錄5-9月月平均氣溫數(shù)據(jù)， 剔除了缺測較多及位置變動較大，不利于作為本研究的數(shù)據(jù)，其余各站點(diǎn)基本均勻分布于黑龍江省各地。 各縣級行政單位的水稻單位面積產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計(jì)局和黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒， 在空間分析和相關(guān)性分析上與氣象站點(diǎn)做了一定的對應(yīng)。

2.2 研究方法

空間插值法是利用空間上已知的離散點(diǎn)， 根據(jù)離散點(diǎn)空間的分布規(guī)律，推測出空間上未知點(diǎn)數(shù)值，即將離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)變化數(shù)據(jù)的過程， 使要素的空間分布特征顯示直觀化。 本文繪圖研究采用的方法為張力樣條插值法。

3 水稻種植及影響條件分析

3.1 地理?xiàng)l件分析

黑龍江地形總體呈現(xiàn)西南及東北地區(qū)平緩，西北、中部、東南部地形高的分布特點(diǎn)。 黑龍江省平原面積廣闊，占黑龍江省土地總面積的44 %，其西南部以松嫩平原為主，由松花江和嫩江沖擊而成，地形平坦開闊，但微地形復(fù)雜，溝谷稀少，多鹽堿湖泡、沼澤凹地，面積為10.32 萬 km2；東北部以三江平原為主，即由黑龍江、 烏蘇里江和松花江匯流沖擊形成的沃土，總面積約為 10.89 萬 km2，區(qū)內(nèi)水資源豐富，有徑流緩慢、洪峰突發(fā)的特點(diǎn)；西北及中部地區(qū)以大、小興安嶺組成的地勢高地， 大興安嶺地區(qū)主要由雉雞場山、額木耳山、伊勒呼里山系組成，平均海拔較高，最高海拔1396 km，小興安嶺山脈呈西北-東南走向，主要由大黑山、青黑山、大青山等山系組成，山勢和緩，北低南高，一般海拔500-1000 m，但地貌相比差異顯著，南坡山勢渾圓平緩，水系綿長，北坡陡峭，成階梯狀，水系短促，北部多丘陵臺地，最高峰為平頂山，海拔1429 m；黑龍江省東南部地勢整體較高，由完達(dá)山、張廣才嶺、鍋盔山、老爺嶺、太平嶺等山系組成，山勢連綿起伏，河流縱橫[3]。

3.2 土壤類型分析

黑龍江省境內(nèi)共有13 種土類，共46個亞類，主要土壤類型為暗棕壤、草甸土、黑土、白漿土、黑鈣土、沙土等，主要土壤類型的分布和營養(yǎng)物質(zhì)成分見表1[4]。

表1 黑龍江土壤類型成分表

3.3 水稻生育期平均氣溫分析

如圖1 所示， 黑龍江省近10 a 水稻生育期平均氣溫呈緯向分布特征， 由南向北依次遞減，21-23 ℃分布在東寧縣南部；19-23 ℃分布在齊齊哈爾市南部、大慶市、綏化市偏南地區(qū)、哈爾濱市西部、佳木斯市中部、 牡丹江市南部；17-19 ℃主要分布于齊齊哈爾市北部、綏化市大部、哈爾濱市東部、牡丹江市大部、黑河市中部、伊春市南部、鶴崗市大部、佳木斯市大部、雙鴨山市、七臺河市、雞西市；15-17 ℃主要分布在伊春市北部、 黑河市西部和東部地區(qū)及大興安嶺地區(qū)東部，13-15 ℃之間主要分布于大興安嶺西部地區(qū)。

圖1 黑龍江水稻生育期平均氣溫分布圖

3.4 水稻單位面積產(chǎn)量分析

如圖2 所示， 黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量空間上呈現(xiàn)了一定的緯向分布特征。 單位面積產(chǎn)量的大值區(qū)主要分布在黑龍江省南部， 比如龍江縣、 大慶市、綏化市南部和哈爾濱市南部，該區(qū)域水稻單位面積產(chǎn)量在8000-10000 kg/hm2之間，黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量主要集中在6000-8000 kg/hm2之間，分布于黑龍江省中部及東部地區(qū)， 比如齊齊哈爾市北部、綏化市北部、佳木斯市、雞西市等地，水稻單位面積產(chǎn)量在4000-6000 kg/hm2的地區(qū)有大興安嶺南部、黑河市南部、伊春市大部、齊齊哈爾市大部、林口縣、蘭西縣等地。 黑龍江省的西北部，比如大興安嶺地區(qū)、黑河市、伊春市，該類區(qū)域水稻單位面積產(chǎn)量在4000 kg/hm2以下，屬于黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量的低值區(qū)。

圖2 黑龍江水稻單位面積產(chǎn)量空間分布圖

4 水稻種植的綜合影響分析

水稻單位面積產(chǎn)量與其生育期平均氣溫有較為一致的分布特征， 黑龍江省偏南部地區(qū)是氣溫的大值區(qū)，也是水稻單位面積產(chǎn)量的大值區(qū)，黑龍江省中部及東部地區(qū)是水稻單位面積產(chǎn)量和氣溫的次大值區(qū)， 伊春市和黑河市及大興安嶺地區(qū)是水稻單位面積產(chǎn)量和氣溫的小值區(qū)， 進(jìn)一步說明了黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量受氣象條件影響嚴(yán)重， 受生育期平均氣溫由南向北依次遞減的影響， 水稻單位面積產(chǎn)量也呈依次遞減變化。

水稻種植單位面積產(chǎn)量除了受政策和氣候的影響外，地勢高低、坡度大小、土壤成分、水源是否充足等種植條件都是影響該地水稻種植單位面積產(chǎn)量的主要因素[5]，黑龍江省西南部和東北部地區(qū)以松嫩平原和三江平原為主，地勢平坦，土質(zhì)以黑土為主，土壤PH 值呈中性略低，腐殖質(zhì)含量較高，該類地區(qū)水稻單位面積產(chǎn)量高，因此較為適宜種植水稻，而大興安嶺地區(qū)、黑河市北部、伊春市大部、林口縣等地主要受小興安嶺地形、青黑山、大鍋盔山等地形起伏較大，土質(zhì)以暗棕壤為主，PH 酸性強(qiáng)，腐殖質(zhì)含量較低等因素的影響，使該類地區(qū)水稻單位面積產(chǎn)量很低，因此不適宜種植水稻。

5 結(jié)論

（1）水稻單位面積產(chǎn)量及其生育期平均氣溫呈緯向分布特征，均由南向北依次遞減。

（2）黑龍江省土壤種類主要由暗棕壤、草甸土、黑土、白漿土、黑鈣土、沙土組成，面積占比依次遞減。

（3）黑龍江水稻種植主要受氣溫、地形、土質(zhì)等因子影響， 氣溫對其影響最大， 生育期平均氣溫越低，水稻單位面積產(chǎn)量越小。

（4）適宜水稻種植的生長條件為生育期平均氣溫高，地勢平坦，土壤類別為黑土，土壤PH 呈中性略低，腐殖質(zhì)含量較高。

（5）氣溫較低、地形起伏較大、暗棕壤、酸性土壤、腐殖質(zhì)含量低為水稻種植生長的不適宜條件。