近50年辽西朝阳地区生长季谷子有效积温变化特征分析

隋景跃

摘要 谷子是朝阳市主要粮食作物，其丰歉决定农业年景好坏。文中运用气候统计分析方法，应用朝阳和建平1961—2010年共50年4—9月的逐日平均气温资料，分析生长季谷子有效积温变化规律和特征。结果表明：建平和朝阳有效积温气候均值均表现为增大趋势，且朝阳年有效积温和夏季有效积温气候均值都大于建平，增大率高于建平；谷子生长20世纪70年代热量条件最差，2000年前后热量条件最好。朝阳和建平年有效积温和夏季有效积温增暖趋势基本一致，1996—1997年为突变点；存在时空差别，增暖幅度和时段不同，建平在20世纪80年代增暖最大，朝阳在90年代增暖最大，增暖幅度大于建平。

关键词 气候变暖；谷子；有效积温；时空变化特征；辽宁朝阳

中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）18-0231-02

近年来，全球气候表现出逐渐变暖的趋势。由此引发降水量、光照、湿度、风速等气候因子都发生了变化，灾害性天气和极端气候事件的发生越来越频繁，程度越来越严重，造成的损失越来越大。农业受气候的影响非常大，气候的变化对种植业、畜牧业、水产业的生产、布局和结构都有重要的影响[1]。在气候变化的大前提下，如何采取有效的措施，是农业可持续发展要解决的重要问题。

朝阳市位于辽、冀、蒙三省（区）交界，地处农牧交错的地区，既是谷子生产基地，又具有发展畜牧业得天独厚的地理、区位、气候、土地、饲料和人力资源等优势。近年来，在市委、市政府把畜牧业建成朝阳农村经济第一主导产业发展战略的指引下，全市现代畜牧业发展迅速，目前已驶入了良性发展的快车道，做到了速度与效益同步[2]。谷子是朝阳市重要的粮食作物，也是发展畜牧业最主要的饲料来源，其丰欠决定农业年景的好坏。温度是影响作物生长发育最重要的因素之一，其中的有效积温不但能够衡量作物对热量条件的要求，而且能够评价某个地区的热量资源，对制定农业气候区划具有重要的意义，在生产实际中被广泛应用。该文结合全球气候变暖的实际情况，对辽西朝阳地区生长季谷子有效积温变化规律和特征进行分析，以为农业生产安排、农业结构调整、农业政策制定提供参考和科学依据。

1 资料和方法

资料来源于与朝阳日常业务有关的2个站点，分别是朝阳国家基准气候站（54324）和建平县国家基本气象站（54326）。文中运用气候统计分析方法，应用这2个站1961—2010年共50年4—9月的逐日平均气温资料。大田作物以谷子为例，谷子是喜温作物，生育期间要求积温1 600～3 000 ℃，夏播早熟品种要求积温较少，春播晚熟品种要求积温较多。谷子在不同生育阶段所需温度也有差异：种子发芽最低温度-8 ℃，最适温度15～25 ℃，最高温度30 ℃；苗期不能忍耐1～2 ℃低温；茎叶生长适宜温度22～25 ℃；灌浆期为20～22 ℃，低于15 ℃或高于23 ℃对灌浆不利。在研究生长季大田作物有效积温变化特征的过程中，生长季的时间确定为4月20日至9月30日。在分析气候均值的过程中，主要选择1961—1990年和1971—2000年的资料进行分析。在分析过程中用到的资料都来源于为朝阳市气象局资料室。

积温是衡量一个地区热量资源的重要指标，其计算方法是选定一个时期，将这个时期内的逐日平均气温求和。一般以 ℃·d或℃为单位。活动积温与生物学下限的差值将其定义为有效温度。将整个生育期或者某个生育期内的有效温度求和，即得到有效积温。为了研究作物生长发育过程中对热量的需求，常常使用有效积温的概念，其计算公式为：

A=■（ti-B）（ti≥B）

式中，A为有效积温；ti-B为有效温度；n为该生育期中ti>B 的天数[3]。

2 谷子有效积温气候均值变化

对谷子生长季有效积温年气候均值和夏季气候均值进行分析，结果表明：1961—1990年和1971—2000年，建平和朝阳均表现出增大的趋势，但建平的气候均值都小于朝阳的气候均值。年气候均值建平增大变率为0.7%，朝阳为1.1%；夏季气候均值建平增大变率为0.8%，朝阳为1.1%。可以看出，就热量条件而言，南部地区要优于北部地区；总体而言气候逐渐变暖，南部地区和北部地区热量都有增大的趋势，且南部增大的幅度要大于北部。

3 谷子有效积温年际变化规律

选择建平和朝阳1961—2010年的谷子年有效积温距平百分率，绘制谷子年有效积温历史变化曲线，如图1所示。可以看出，朝阳和建平自20世纪90年代中期（突变点为1996年）开始，谷子年有效积温距平百分率均为正值，这种增大趋势朝阳持续到2007年，2008年和2010年变为负值，而建平持续到2010年仍为正值；朝阳和建平距平百分率达到最大值的时间均为2000年，朝阳为10.7%，建平为10.6%。在1976年，朝阳和建平出现最小值，朝阳为-8.5%，建平为-8.2%。20世纪60年代和80年代距平百分率最大值在4.7%～5.5%之间，70年代分别为2.3%和2.9%；90年代在4.9%～6.0%之间；2000年在10.6%～10.7%之间。以有效积温为衡量标准，谷子生长热量条件最差的是20世纪70年代，热量条件最好的是2000年前后[4-6]。

选择1961—2010年建平和朝阳夏季有效积温，绘制谷子夏季有效积温历史变化曲线，如图2所示。可以看出，朝阳和建平谷子夏季有效积温距平百分率表现出增加的趋势，建平增加的趋势较朝阳明显，突变点是1997年。峰值点出现在2000年，朝阳为11.5%，建平为11.9%；最小值出现在1976年，朝阳为-8.4%，建平为-8.0%。

4 谷子有效积温年代际变化规律

从表1可以看出，建平站年代际有效积温和夏季有效积温，20世纪70年代的数值都是最小的，表明这一阶段内，热量条件最差。从80年代开始，年代际有效积温和夏季有效积温都呈现出增加的趋势，并且80年代的增加值最大，10年有效积温增加最大为8 292 ℃/10年，夏季有效积温最大为4 809 ℃/10年。

从表2可以看出，朝阳站年代际有效积温和夏季有效积温，20世纪70年代的数值都是最小的，表明这一阶段的热量条件最差；80年代开始年代际有效积温和夏季有效积温均呈现增暖趋势，且90年代增暖最大，有效积温增加最大值为11 149 ℃/10年，夏季有效积温增加值最大为5 544 ℃/10年。2000年后呈下降趋势，但仍高于80年代的有效积温数值。

5 结语

就建平和朝阳地区来看，以有效积温为衡量标准，谷子生长热量条件最差的是20世纪70年代，热量条件最好的是2000年前后。朝阳站和建平站年代际有效积温和夏季有效积温增暖趋势一致，但存在时空差别，增暖幅度和时段不同。建平站在20世纪80年代增暖最大，而朝阳站在90年代增暖最大，增暖幅度也大于建平站[7-8]。

总之，在农业生产中积温是一个重要的气候条件，对农业生产的影响非常大，但并不是唯一条件。在分析作物对热量需求的过程中，不但要考虑积温也要考虑其他指标。只有对农业气候进行全面的分析才能更好地指导农业生产[4]。

6 参考文献

[1] 许小峰，王守荣，任国玉，等.气候变化应对战略研究[M].北京：气象出版社，2006：87-89.

[2] 李春光，孙继光.朝阳实施突破辽西北战略研究[M].北京：经济科学出版社，2009：73.

[3] 古士禄，独俊娥.温度与谷子生长发育关系的研究[J].山西农业科学，1981，4（11）：33-36.

[4] 干旱分析小组.我国2000年干旱情况分析及发展趋势展望[J].气象，2000（10）：3-9.

[5] 吕邦民.谷子品种生物学温度指标的研究[J].吉林农业大学学报，1992（2）：22-24.

[6] 苗兴芬，杨克军，贝丽霞，等.黑龙江一、二积温带谷子高产栽培技术[J].中国西部科技，2014（8）：88-89.

[7] 于建华，李俊有，包云辉.赤谷六号热量条件分析及抽穗期的预报方法[J].内蒙古农业科技，2008（3）：38-39.

[8] 孟庆霞.科右中旗地区谷子种植的气候条件及气象灾害防御[J].中国科技投资，2013（增刊1）：281.endprint