近53年來松嫩平原作物氣候生產(chǎn)力的變化特征及未來的趨勢預測.pdf

1、本文選取松嫩平原作為研究對象，篩選出16個氣象觀測站的1961~2013年氣溫、降水量的月集數(shù)據(jù)和年鑒數(shù)據(jù)，結(jié)合Thornthwaite Memorial經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，計算出松嫩平原的作物氣候生產(chǎn)力值。研究了松嫩平原的年、四季和生長季的氣溫及降水量的時空變化特征，并且分析了作物氣候生產(chǎn)力的變化趨勢及其受氣溫和降水的影響；對松嫩平原實際農(nóng)作物產(chǎn)值與通過模型得出的作物氣候生產(chǎn)力值進行對比分析，在此基礎(chǔ)之上預測了未來氣候生產(chǎn)力的變化趨勢，以便于更

2、好的分析研究松嫩平原農(nóng)作物產(chǎn)量，特別是在全球氣候變暖的大背景下，作物產(chǎn)量與氣候生產(chǎn)力之間的關(guān)系。通過預測未來作物氣候生產(chǎn)力的變化趨勢，可對研究區(qū)采用措施防止農(nóng)作物減產(chǎn)。本文的主要研究結(jié)論如下：
　?。?）近53年來，雖然在不同年代松嫩平原年、春季、夏季、秋季、冬季和生長季氣溫各不相同，但總體在整個時間序列上呈明顯上升趨勢，特別是進入90年代以后，年平均氣溫和四個季的平均氣溫增溫極為顯著。年和四個季的氣溫變化的年際傾向率均大于零，表

3、明氣溫都呈上升趨勢，自21世紀以后，增溫趨勢顯著，并且出現(xiàn)多次冷暖波動。松嫩平原年、春季、冬季和生長季的氣溫均在1972年發(fā)生突變，秋季氣溫沒有發(fā)生突變，夏季的突變點在1993~1995年之間。松嫩平原年均氣溫的空間分布由中部地區(qū)向東北地區(qū)遞增，向西南地區(qū)遞減，由年均氣溫第一特征向量值對應(yīng)的時間系數(shù)變化分析得出，近53年來氣溫呈線性顯著遞增趨勢，與前面年際變化趨勢分析的一致。
　?。?）20世紀60~90年代，松嫩平原年、春季、夏

4、季以及生長季的降水量變化趨勢基本一致，均呈現(xiàn)出先減少又增加再到減少的波動趨勢。自90年代以后年、夏季、秋季和生長季降水量都呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，而秋季和冬季的降水量表現(xiàn)出與它們相反的變化趨勢。年、春季和冬季降水量的年際變化趨勢均呈上升趨勢，年際變化傾向率分別為2.6mm/10a、4.1 mm/10a、1.2 mm/10a；夏季、秋季和生長季的降水量呈波動下降趨勢，年際變化傾向率分別為-1.5 mm/10a、-1.1 mm/10a、-2.

5、2 mm/10a，年、春季、夏季的降水量沒有發(fā)生突變，夏季、秋季和生長季的突變點均在1973年。松嫩平原年降水量的空間分布特征較有規(guī)律，但存在一些地域差異，變化幅度由北向南逐漸遞減，由中部地區(qū)向東部、西部地區(qū)遞增，這可能與地形、經(jīng)緯度和地理位置有很大的關(guān)系。
　?。?）1961~2013年松嫩平原年、夏季、秋季和生長季的氣候生產(chǎn)力均在80年代達到最大值，60年代到70年代較緩慢下降，70年代到80年代呈增加趨勢，進入80年代以后，

6、氣候生產(chǎn)力值又逐漸減少。年均氣候生產(chǎn)力呈現(xiàn)增加的趨勢，1998年達到最大值，比多年平均值高1399.6 kg/（hm2·a），夏季、秋季和生長季的氣候生產(chǎn)力均呈下降趨勢，年際變化傾向率分別為-3.003 kg/（hm2·a）、-3.397 kg/（hm2·a）、-3.302 kg/（hm2·a）。氣候生產(chǎn)力空間分布的第一特征向量的各個分量值均大于0，表明松嫩平原1961~2013年氣候生產(chǎn)力在空間分布上變化一致，振幅由東北地區(qū)向西南地區(qū)

7、遞減，所對應(yīng)的時間系數(shù)呈一次線性緩慢遞增趨勢，2001年以后增加趨勢顯著，東北地區(qū)站點的氣候生產(chǎn)力處于上升趨勢，而西南地區(qū)站點的氣候生產(chǎn)力存在下降趨勢。
　?。?）對松嫩平原氣候生產(chǎn)力與年、夏季、秋季、生長季的氣溫和降水的相關(guān)性分析研究表明，降水的變化對氣候生產(chǎn)力的影響占主導地位，超過氣溫對氣候生產(chǎn)力的影響，年、夏季、秋季、生長季的降水與氣候生產(chǎn)力的相關(guān)系數(shù)分別為0.911、0.998、0.999、0.998，而氣溫與氣候生產(chǎn)力的

8、相關(guān)系數(shù)均低于0.5。當“暖濕型”氣候時，氣候生產(chǎn)力增加了7.5％；當是“冷干型”氣候時，氣候生產(chǎn)力的值減少了7.6%；當出現(xiàn)“暖干型”氣候時，氣候生產(chǎn)力減少1%；而當“冷濕型”氣候時，氣候生產(chǎn)力減少0.7%。未來松嫩平原易出現(xiàn)“暖干型”氣候，這不利于氣候生產(chǎn)力的提高和農(nóng)作物產(chǎn)量的增加。
　　（5）選取松嫩平原的位于黑龍江省的四個站點的實際單產(chǎn)量與氣候生產(chǎn)力值作對比分析，結(jié)果顯示：2006~2010年安達、北林、齊齊哈爾、哈爾濱四

9、個站點的實際單產(chǎn)量比氣候生產(chǎn)力都小，但隨著時間的推移二者之間的差距變小，2011年和2012年，安達、北林、哈爾濱的實際單產(chǎn)量比氣候生產(chǎn)力值大。
　　（6）通過二元一次回歸方程可以預測，當松嫩平原氣溫每增加（或減少）1℃時，松嫩平原作物氣候生產(chǎn)力增大（或減?。?.448 kg/（hm2·a），隨著年降水量加大（或變?。? mm，作物氣候生產(chǎn)力增加（或減少）208.766 kg/（hm2·a）。結(jié)合松嫩平原年平均氣溫和年降水量的趨勢