宋欣

摘 要：選用遼西朝陽(yáng)地區(qū)1953-2014年氣候資料，運(yùn)用氣候診斷分析方法，對(duì)農(nóng)業(yè)界限溫度初、終日期變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：0℃、5℃、10℃、15℃、20℃初日表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢(shì)，終日表現(xiàn)出不同程度的推后趨勢(shì)，使間隔期延長(zhǎng)，有效地增加了該地區(qū)的熱量資源，這對(duì)于農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整奠定了熱能資源基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；界限溫度；氣候變暖；朝陽(yáng)地區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào) S16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）17-131-03

農(nóng)業(yè)界限溫度是熱量資源的一種表達(dá)形式，界限溫度的出現(xiàn)日期、持續(xù)日數(shù)對(duì)確定區(qū)域的耕作制度、品種搭配、作物布局等都具有十分重要的意義，標(biāo)志植物重要物候現(xiàn)象，體現(xiàn)農(nóng)事活動(dòng)的開(kāi)始、終止或轉(zhuǎn)折點(diǎn)[1-3]。農(nóng)業(yè)氣候上常用的界限溫度有0℃、5℃、10℃、15℃、20℃等。一般來(lái)講，日平均氣溫穩(wěn)定≥0℃的初日、終日和土壤解凍、結(jié)凍相近，持續(xù)期間為適宜農(nóng)耕期；日平均氣溫穩(wěn)定≥5℃的時(shí)期為越冬作物生長(zhǎng)活動(dòng)期、早春喜涼作物的播種期；日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的時(shí)期為喜溫作物生長(zhǎng)活動(dòng)期、越冬作物生長(zhǎng)活躍期，其初日是玉米、高粱、水稻、棉花等喜溫作物開(kāi)始播種日期；日平均氣溫穩(wěn)定≥15℃時(shí)期為喜溫作物的適宜生長(zhǎng)期，初日是水稻移栽適宜期，終日是冬小麥播種適宜期；日平均氣溫穩(wěn)定≥20℃的時(shí)期是喜溫作物旺盛生長(zhǎng)期。近些年來(lái)，受氣候變暖的影響，氣候資源出現(xiàn)了不同程度的變化，尤其熱量資源的變化最為明顯，有關(guān)對(duì)熱量資源變化特征方面研究的較多[4-6]，而對(duì)農(nóng)業(yè)界限溫度變化的研究較為少見(jiàn)。為此，本文選用遼西朝陽(yáng)地區(qū)1953-2014年氣候資料研究農(nóng)業(yè)界限溫度在氣候變暖[7-8]的環(huán)境下變化趨勢(shì)特征，以期為該地區(qū)耕作制度、品種搭配、作物布局等的確定提供參考。

1 材料與方法

日平均氣溫資料取自朝陽(yáng)縣氣象局檔案室，采用年限為1953-2014年，界限溫度包括0℃、5℃、10℃、15℃、20℃初、終日期。運(yùn)用5d滑動(dòng)平均法[9]計(jì)算確定初、終日期，運(yùn)用序列相關(guān)[9]和氣候傾向率[10]對(duì)農(nóng)業(yè)界限溫度日期年際變化趨勢(shì)特征進(jìn)行分析，計(jì)算分析在Excel程序[11]支持下完成運(yùn)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 界限溫度初日

2.1.1 0℃初日 朝陽(yáng)地區(qū)0℃初日累年平均在3月15日，在年際變化中，2008年最早出現(xiàn)在2月26日，1962年最晚出現(xiàn)在4月4日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=-0.209x+429.99，序列相關(guān)系數(shù)為-0.393 6（P<0.01）達(dá)到極顯著水平，氣候傾向率為-2.09d/10a。近62a（1953-2014年）0℃初日線性提前13.0d。從0℃初日年代際平均值變化看，呈明顯逐漸提前趨勢(shì)，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在3月8日，20世紀(jì)90年代在3月12日，20世紀(jì)80、70年代在3月18日，20世紀(jì)60年代在3月19日，20世紀(jì)50年代在3月20日。21世紀(jì)00年代比20世紀(jì)50年代提前12d。

2.1.2 5℃初日 5℃初日累年平均在3月31日，在年際變化中，2000年最早出現(xiàn)在3月2日，1979年最晚出現(xiàn)在4月17日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=-0.166x+329.26，序列相關(guān)系數(shù)為-0.315 1（P<0.05）達(dá)到顯著水平，氣候傾向率為-1.66d/10a。近62a（1953-2014年）5℃初日線性提前10.3d。從5℃初日年代際平均值變化看，呈明顯提前趨勢(shì)，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在3月28日，20世紀(jì)90年代在3月26日，20世紀(jì)80年代在3月29日，20世紀(jì)70年代在4月5日，20世紀(jì)60年代在4月4日，20世紀(jì)50年代在4月2日。20世紀(jì)90年代比20世紀(jì)70年代提前10d。

2.1.3 10℃初日 10℃初日累年平均在4月15日，在年際變化中，1994、2005年最早出現(xiàn)在4月1日，1979年最晚出現(xiàn)在4月29日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=-0.1466x+305.51，序列相關(guān)系數(shù)為-0.313 4（P<0.05）達(dá)到顯著水平，氣候傾向率為-1.466d/10a。近62a（1953-2014年）10℃初日線性提前9.1d。從10℃初日年代際平均值變化看，呈明顯提前趨勢(shì)，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在4月12日，20世紀(jì)90年代在4月9日，20世紀(jì)80年代在4月13日，20世紀(jì)70、60年代在4月16日，20世紀(jì)50年代在4月22日。20世紀(jì)90年代比20世紀(jì)50年代提前13d。

2.1.4 15℃初日 15℃初日累年平均在5月7日，在年際變化中，2003年最早出現(xiàn)在4月23日，1975年最晚出現(xiàn)在5月27日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=-0.1209x+246.95，序列相關(guān)系數(shù)為-0.303 3（P<0.05）達(dá)到顯著水平，氣候傾向率為-1.209d/10a。近62a（1953-2014年）15℃初日線性提前7.5d。從15℃初日年代際平均值變化看，呈明顯提前趨勢(shì)，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在5月3日，20世紀(jì)90年代在5月5日，20世紀(jì)80年代在5月7日，20世紀(jì)70年代在5月11日，20世紀(jì)60年代在5月6日，20世紀(jì)50年代在5月10日。21世紀(jì)00年代比20世紀(jì)70年代提前8d。

2.1.5 20℃初日 20℃初日累年平均在6月6日，在年際變化中，2006年最早出現(xiàn)在5月2日，1978、1989年最晚出現(xiàn)在7月3日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=-0.0718x+148.23，序列相關(guān)系數(shù)為-0.094 9（P>0.05）不顯著，氣候傾向率為-0.718d/10a。從20℃初日年代際平均值變化看，21世紀(jì)00年代在6月3日，20世紀(jì)90年代在5月31日，20世紀(jì)80年代在6月8日，20世紀(jì)70年代在6月7日，20世紀(jì)60年代在6月10日，20世紀(jì)50年代在6月6日。20世紀(jì)90年代比20世紀(jì)60年代提前10d。

2.2 界限溫度終日

2.2.1 0℃終日 朝陽(yáng)地區(qū)0℃終日累年平均在11月13日，在年際變化中，1961年最早出現(xiàn)在11月1日，1995年最晚出現(xiàn)在11月29日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=0.119x-222.95，序列相關(guān)系數(shù)為0.300 2（P<0.05）達(dá)到顯著水平，氣候傾向率為1.19d/10a。近62a（1953-2014年）0℃終日線性推后7.4d。從0℃終日年代際平均值變化看，呈明顯逐漸推后趨勢(shì)，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在11月17日，20世紀(jì)90年代在3月12日，20世紀(jì)80年代在11月11日，20世紀(jì)70、60年代在11月14日，20世紀(jì)50年代在11月3日。21世紀(jì)00年代比20世紀(jì)50年代推后10d。

2.2.2 5℃終日 5℃終日累年平均在10月27日，在年際變化中，1964年最早出現(xiàn)在10月2日，1998年最晚出現(xiàn)在11月14日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=0.1853x-340.97，序列相關(guān)系數(shù)為0.349 6（P<0.01）達(dá)到極顯著水平，氣候傾向率為1.853d/10a。近62a（1953-2014年）5℃終日線性推后11.5d。從5℃終日年代際平均值變化看，推后趨勢(shì)明顯，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代和20世紀(jì)90年代在10月30日，20世紀(jì)80年代在10月24日，20世紀(jì)70、50年代在10月26日，20世紀(jì)60年代在10月21日。21世紀(jì)00年代比20世紀(jì)60年代推后4d。

2.2.3 10℃終日 10℃終日累年平均在10月11日，在年際變化中，1957年最早出現(xiàn)在9月23日，2001年最晚出現(xiàn)在10月25日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=0.1332x-252.68，序列相關(guān)系數(shù)為0.373 9（P<0.01）達(dá)到極顯著水平，氣候傾向率為1.332d/10a。近62a（1953-2014年）10℃終日線性推后8.3d。從10℃終日年代際平均值變化看，推后趨勢(shì)明顯，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在10月16日，20世紀(jì)90年代在10月11日，20世紀(jì)80年代在10月13日，20世紀(jì)70年代在10月10日、20世紀(jì)60年代在10月9日，20世紀(jì)50年代在10月7日。21世紀(jì)00年代比20世紀(jì)50年代推后9d。

2.2.4 15℃終日 15℃終日累年平均在9月20日，在年際變化中，1953年最早出現(xiàn)在9月1日，1998年最晚出現(xiàn)在10月13日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=0.1512x-279.73，序列相關(guān)系數(shù)為0.286 5（P<0.05）達(dá)到顯著水平，氣候傾向率為1.512d/10a。近62a（1953-2014年）15℃終日線性推后9.4d。從15℃終日年代際平均值變化看，20世紀(jì)70年代至21世紀(jì)00年代推后趨勢(shì)明顯，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在9月26日，20世紀(jì)90年代在9月24日，20世紀(jì)80年代在9月18日，20世紀(jì)70年代在9月14日、60年代在9月18日，20世紀(jì)50年代在9月20日。21世紀(jì)00年代比20世紀(jì)70年代推后12d。

2.2.5 20℃終日 20℃終日累年平均在8月29日，在年際變化中，1953、1988年最早出現(xiàn)在8月2日，2001年最晚出現(xiàn)在9月18日。經(jīng)線性趨勢(shì)分析，方程為y=0.2186x-404.94，序列相關(guān)系數(shù)為0.368 9（P<0.01）達(dá)到極顯著水平，氣候傾向率為2.186d/10a。近62a（1953-2014年）20℃終日線性推后13.6d。從20℃終日年代際平均值變化看，各個(gè)年代依次為21世紀(jì)00年代在9月6日，20世紀(jì)90年代在9月5日，20世紀(jì)80年代在8月25日，20世紀(jì)70年代在8月23日、20世紀(jì)60年代在8月24日，20世紀(jì)50年代在8月27日。21世紀(jì)00年代比20世紀(jì)70年代推后13d。

3 結(jié)論與討論

（1）在氣候變暖環(huán)境下，遼西朝陽(yáng)地區(qū)農(nóng)業(yè)各個(gè)界限溫度的初日出現(xiàn)了不同程度的提前趨勢(shì)，界限溫度的終日出現(xiàn)了不同程度的推后趨勢(shì)，這一變化延長(zhǎng)了界限溫度的持續(xù)天數(shù)，也增加了熱量資源，在此基礎(chǔ)上也延長(zhǎng)了植物的生長(zhǎng)期間。這對(duì)于植物萌動(dòng)、播種發(fā)芽以及營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)過(guò)程，引進(jìn)較長(zhǎng)生育期作物，延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)期，增加生物產(chǎn)量起到作用。

（2）0℃初日氣候傾向率為-2.09d/10a，提前13.0d；5℃初日氣候傾向率為-1.66d/10a，提前10.3d；10℃初日氣候傾向率為-1.466d/10a，提前9.1d；15℃初日氣候傾向率為-1.209d/10a，提前7.5d；20℃初日氣候傾向率為

-0.718d/10a，提前4.5d。隨著界限溫度的升高，初日提前的天數(shù)逐漸縮小。

（3）0℃終日氣候傾向率為1.19d/10a，推后7.4d；5℃終日氣候傾向率為1.853d/10a，推后11.5d；10℃終日氣候傾向率為1.332d/10a，推后8.3d；15℃終日氣候傾向率為1.512d/10a，推后9.4d；20℃終日氣候傾向率為2.186d/10a，推后13.6d。

本研究結(jié)果可以為新品種引進(jìn)、改變耕作制度、調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)等“三農(nóng)”服務(wù)建設(shè)方面提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]宋迎波，王健林，楊霏云，等.糧食安全氣象服務(wù)[M].北京：氣象出版社，2006.

[2]段若溪，姜會(huì)飛.農(nóng)業(yè)氣象學(xué)[M].北京：氣象出版社，2006.

[3]許昌燊.農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)大全[M].北京：氣象出版社，2004.

[4]劉星燕，黃山江，苗志成.張家口近48年氣溫變化特征分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（32）：288-292.

[5]李強(qiáng).1961-2008年陜北地區(qū)氣溫變化趨勢(shì)分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012，23：240-241，244.

[6]任利利，殷淑燕.陜南漢江上游氣溫變化及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2009，30（3）：302-307.

[7]秦大河，羅勇，陳振林.氣候變化科學(xué)的最新進(jìn)展——IPCC第四次評(píng)估綜合報(bào)告解析[J].氣候變化研究進(jìn)展，2007，3（6）：311-314.

[8]屈振江.陜西農(nóng)作物生育期熱量資源對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2010，24（1）：75-79.

[9]楊永岐.農(nóng)業(yè)氣象中的統(tǒng)計(jì)方法[M].北京：氣象出版社，1983：26-53.

[10]魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，2007.

[11]安維默.用Excel管理和分析數(shù)據(jù)[M].北京：人民郵電出版社，2003.

（責(zé)編：張宏民）