吉林省春玉米生產(chǎn)潛力及氣候影響因子分析.pdf

1、吉林省是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地，屬于中溫帶半濕潤半干旱氣候。西部和中部地區(qū)為平原區(qū)，是吉林省的主要糧食產(chǎn)區(qū)，絕大部分玉米均種植在此區(qū)域。
　　隨著極端天氣的頻繁發(fā)生，我國農(nóng)作物將會受到極大的影響，為此本文展開了對吉林省春玉米生產(chǎn)潛力的研究。本研究基于全省50個氣象站點1960-2015年的氣象基礎數(shù)據(jù)，根據(jù)AEZ模型（農(nóng)業(yè)生態(tài)地區(qū)模型）計算全生育期春玉米光合生產(chǎn)潛力，再用溫度和水分有效系數(shù)逐級訂正得到光溫生產(chǎn)潛力和氣候生產(chǎn)潛力，

2、并利用一階差分方式建立春玉米氣候生產(chǎn)潛力的變化量和多個氣候因子變化量間的逐步回歸方程，分析氣候因子對其的影響，并對所得結果用ArcGIS軟件分析視化表達。與國內(nèi)外研究相比，本文的特色主要表現(xiàn)在兩個方面:(1)將吉林省春玉米種植區(qū)劃分為西部、中部和東部3個地區(qū)，并對生育期劃分和太陽輻射系數(shù)進行了分區(qū)域取值計算與分區(qū)域細化分析，使結果更加符合當?shù)貙嶋H情況;(2)利用“作物生長動態(tài)統(tǒng)計”模型再次計算吉林省春玉米的生產(chǎn)潛力與AEZ模型所得結果從

3、生產(chǎn)潛力與分布、限制因素進行了比較分析。主要結論有以下幾點:
　　(1)春玉米的光合生產(chǎn)潛力西部、中部和東部地區(qū)均值分別為24316kg/hm2、22180kg/hm2和20587kg/hm2;光溫生產(chǎn)潛力分布特征與光合生產(chǎn)潛力一致，從西向東呈遞減趨勢變化;氣候生產(chǎn)潛力空間分布由西向東呈“低-高-低”的變化趨勢，氣候生產(chǎn)潛力中部地區(qū)最大，為14495kg/hm2，西部和東部較小，分別為10203kg/hm2、13511kg/hm2

4、;光溫生產(chǎn)潛力呈上升趨勢，其中呈上升趨勢的站點分別占全區(qū)的51％，并且主要為西部地區(qū);氣候生產(chǎn)潛力呈減少趨勢，其中呈減少趨勢的站點分別占全區(qū)的68％（AEZ模型分析結果）。
　　(2)1961～2015年吉林春玉米種植區(qū)的氣候變化可以解釋69％的氣候生產(chǎn)潛力變化。以降水量作為顯著影響因子的站點占全區(qū)的82％，溫度和太陽輻射作為顯著影響因子的站點占全區(qū)的52％和44％。從區(qū)域分布來看，以降水為顯著影響的站點大都分布在西部和中部地區(qū)，

5、而以溫度和太陽輻射作為影響顯著的站點主要分布在東部地區(qū)。因此，降水量是影響西部和中部地區(qū)氣候生產(chǎn)潛力的主要因子;太陽輻射是影響東部地區(qū)春玉米氣候生產(chǎn)力的主要因子，溫度次之。
　　(3)以2014年實際產(chǎn)量和分布狀況為例進行分析，AEZ模型下氣候生產(chǎn)潛力為14417kg/hm2，作物動態(tài)統(tǒng)計模型下氣候生產(chǎn)潛力為20098kg/hm2，2014年糧食實際產(chǎn)量為AEZ模型結果的51.29％，為作物動態(tài)統(tǒng)計模型的36.79％;其中高產(chǎn)區(qū)主

6、要為集安、四平和通化等地區(qū)，而低產(chǎn)區(qū)為洮南、通榆和長白等地區(qū)。兩種模型計算結果都較大且走向一致，這充分反映了兩種模型都適用于吉林省春玉米生產(chǎn)潛力的計算，且AEZ模型更能反映實際產(chǎn)量。
　　(4)基于前人對未來東北地區(qū)氣溫和降水的評估研究，本研究利用所得回歸方程預估2040年和21世紀末期時吉林省春玉米的生產(chǎn)潛力跟目前(1961～2015)相比有所下降。從空間上來看，西部和中部地區(qū)生產(chǎn)潛力下降顯著，東部地區(qū)反而上升顯著;從時間上來看