許小明,徐玉霞,董 奇,秦少偉,霍軒琳
(寶雞文理學(xué)院/陜西省災(zāi)害監(jiān)測(cè)與機(jī)理模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西 寶雞 721013)
甘肅省河?xùn)|地區(qū)作為西北地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)地,玉米是該區(qū)第二大糧食作物。據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年播種面積為3.82×105hm2,約占全省玉米播種面積的80%,產(chǎn)量約占全省玉米總產(chǎn)量的67%,除隴南白龍江河谷川塬為夏玉米產(chǎn)地,其它都為春播玉米產(chǎn)區(qū)[1]。目前,甘肅省平均玉米單產(chǎn)穩(wěn)定在5 500~6 000 kg·hm-2之間,隴東和隴南地區(qū)玉米單產(chǎn)較隴中地區(qū)偏高,影響玉米產(chǎn)量的主要因素除地區(qū)氣候條件和農(nóng)業(yè)種植技術(shù)外,玉米對(duì)區(qū)域環(huán)境的生態(tài)適宜性也與產(chǎn)量存在一定的關(guān)系[2]。河?xùn)|地區(qū)雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)玉米產(chǎn)量很大程度上受制于局地氣候條件,多雨濕潤(rùn)年農(nóng)業(yè)豐產(chǎn),少雨干旱年農(nóng)業(yè)歉收,因此氣候波動(dòng)影響下的玉米種植適宜性評(píng)價(jià)對(duì)指導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)具有重要意義。
地區(qū)氣候資源分布、變化特征、適宜程度與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局關(guān)系一直備受關(guān)注[3-6]。目前,有關(guān)玉米種植氣候適宜性評(píng)估和種植區(qū)劃方面的研究成果較多,國(guó)內(nèi)劉丹、石淑芹、董博、肖瑋鈺、侯越、王路明等學(xué)者通過(guò)建立適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法并基于GIS空間分析技術(shù)對(duì)黑龍江省、吉林省、鎮(zhèn)原縣、西北地區(qū)、赤峰市、定邊縣等地玉米種植適宜性進(jìn)行了等級(jí)區(qū)劃分析[2,7-12]。但多數(shù)研究選取選取的評(píng)價(jià)因子較少,其研究結(jié)論存在一定的局限性。本文基于農(nóng)作物對(duì)氣候適宜性評(píng)價(jià)理論,通過(guò)對(duì)影響研究區(qū)玉米種植適宜性主要?dú)夂蛞蜃臃治?,結(jié)合溫度、無(wú)霜期日數(shù)和生育期降水?dāng)?shù)據(jù)并借助GIS空間分析技術(shù)得出河?xùn)|地區(qū)玉米種植適宜性區(qū)劃等級(jí)結(jié)果,以實(shí)現(xiàn)對(duì)河?xùn)|地區(qū)玉米種植適宜性較為合理的評(píng)價(jià)。
甘肅省河?xùn)|地區(qū)地處黃土高原西部與青藏高原東北緣的結(jié)合部,界于東經(jīng)100°45′~108°42′、北緯32°35′~37°15′之間,地理位置獨(dú)特,是關(guān)中平原通往青藏高原、河西走廊、新疆乃至中亞地區(qū)的交通要道。地勢(shì)總體表征為西高東低,地貌環(huán)境復(fù)雜多樣,涵蓋甘南高原、臨夏—蘭州黃河谷地、隴東黃土高原和隴南秦巴山區(qū)。本區(qū)河流水系主要有黃河、渭河、洮河、白龍江、涇河等,多年平均降水量在200~1 000 mm之間,從西北向東南方向遞增,干濕度地帶性呈梯度變化,自北向南依次為半干旱、半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)氣候區(qū)[13]。受東亞季風(fēng)環(huán)流年際、季節(jié)波動(dòng)影響,該區(qū)降水量存在顯著的周期性振蕩,干旱、洪澇等氣象災(zāi)害發(fā)生頻次總體增加[14]。甘肅省河?xùn)|地區(qū)為半干旱半濕潤(rùn)雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū),近年來(lái)研究區(qū)玉米種植范圍呈現(xiàn)逐漸擴(kuò)大態(tài)勢(shì)。受區(qū)域自然地理環(huán)境條件差異影響,玉米種植適宜程度迥異[15]。
(1) 研究區(qū)17個(gè)典型氣象測(cè)站1951~2015年近65年的月平均氣溫(℃)、4—9月年平均降水總量(mm)、≥10℃積溫總量(℃)和年平均無(wú)霜期日數(shù)(d)數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)(http://data.cma.cn/),由于部分氣象測(cè)站建站時(shí)間較晚,所取數(shù)據(jù)存在一定程度缺損,個(gè)別年份缺失數(shù)據(jù)通過(guò)插補(bǔ)獲得。
(2) 研究區(qū)DEM數(shù)字高程圖出自地理國(guó)情監(jiān)測(cè)云平臺(tái)(http://www.dsac.cn/),并借助GIS軟件提取獲得,行政底圖來(lái)自國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)(http://www.geodata.cn/)。
(3) 研究區(qū)春播玉米生育期、所需溫度、水分條件源自實(shí)地調(diào)查以及通過(guò)查閱相關(guān)資料獲取[9,15-19]。
本文采用均值法并利用Origin 8.0軟件分析該區(qū)17個(gè)典型氣象測(cè)站近65a的年平均氣溫、4—9月份玉米生育期平均降水量、≥10℃積溫總量和年平均無(wú)霜期日數(shù)的空間分布特征,結(jié)合溫度、無(wú)霜期日數(shù)和生育期降水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)不同測(cè)站玉米種植適宜性予以評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)影響研究區(qū)玉米種植適宜性主要?dú)夂蛑笜?biāo)分析,結(jié)合實(shí)地調(diào)查資料并借助GIS空間分析技術(shù)得出河?xùn)|地區(qū)玉米種植適宜性區(qū)劃等級(jí)結(jié)果。
研究區(qū)處于青藏高原東北緣山區(qū)、秦嶺緯向構(gòu)造體系及六盤(pán)山構(gòu)造帶結(jié)合部,總體地勢(shì)表現(xiàn)為西高東低,地形地貌復(fù)雜多樣。轄區(qū)內(nèi)甘南高原位于地勢(shì)第一級(jí)階梯青藏高原東北邊緣,平均海拔在3 000 m左右,多有河流發(fā)源;臨夏—蘭州黃河谷地海拔較低,在1 520~2 000 m之間;隴東黃土高原海拔較低,大致為1 000~1 800 m,地表支離破碎,塬、梁、峁等地形兼?zhèn)?;隴南秦巴山區(qū)以山地、丘陵、河谷等地貌發(fā)育為主,總體海拔較低,文縣白龍江河谷段海拔降至500 m。
通過(guò)對(duì)研究區(qū)17個(gè)測(cè)站自1951—2015年近65年來(lái)年平均氣溫進(jìn)行分析,依據(jù)圖2(a)可得,不同測(cè)站年平均氣溫分布迥異。經(jīng)計(jì)算,武都測(cè)站年平均氣溫最高,為14.81℃;其次為天水、麥積、蘭州、靖遠(yuǎn)、崆峒、慶陽(yáng)、環(huán)縣、臨洮、臨夏、榆中、會(huì)寧、岷縣測(cè)站,其年平均氣溫為5.92℃~11.02℃;華家?guī)X、瑪曲、郎木寺、合作測(cè)站年平均氣溫整體偏低,為1.21℃~3.73℃,尤其以郎木寺最低。
從圖1(見(jiàn)234頁(yè)彩圖)和圖2(c)可知,河?xùn)|地區(qū)≥10℃積溫差異顯著,甘南高原地區(qū)最低,隴南河谷地帶積溫最高,其它地區(qū)居中,蘭州市、靖遠(yuǎn)縣因位于黃河谷地積溫較周圍地區(qū)偏高。瑪曲、郎木寺、合作等地≥10℃積溫最低,在1500℃以下;其次為岷縣、臨洮、臨夏、華家?guī)X、會(huì)寧、榆中測(cè)站,≥10℃積溫在1 500℃~2 500℃之間;慶陽(yáng)、崆峒≥10℃積溫為2 500℃~3 000℃,蘭州、靖遠(yuǎn)、天水、麥積、環(huán)縣測(cè)站≥10℃積溫為3 000℃~3 500℃;武都測(cè)站活動(dòng)積溫最高,為4 500℃~5 000℃。根據(jù)≥10℃積溫指標(biāo)將研究區(qū)劃分為亞熱帶(>4 500℃)、暖溫帶(3 400℃~4 500℃)、中溫帶(1 600℃~3 400℃)和寒溫帶(<1 600℃)。
依據(jù)圖2(d)析知,河?xùn)|地區(qū)年平均無(wú)霜期日數(shù)以武都測(cè)站最多,在220 d以上,瑪曲、郎木寺測(cè)站最少,基本無(wú)相對(duì)無(wú)霜期。根據(jù)玉米生育期最低天數(shù)(≥100 d)要求,將研究區(qū)17個(gè)氣象測(cè)站按照年平均無(wú)霜期天數(shù)劃分為兩類:無(wú)霜期<100 d的測(cè)站區(qū)不能種植玉米,為瑪曲、郎木寺、合作和華家?guī)X測(cè)站;根據(jù)≥100 d的測(cè)站無(wú)霜期日數(shù)迥異程度和早、中、晚熟制玉米品種所需無(wú)霜期總天數(shù)差異化特征,將其劃分為早熟玉米(100 d<無(wú)霜期天數(shù)≤120 d)和中晚熟玉米(無(wú)霜期天數(shù)≥120 d)測(cè)站區(qū),分別為岷縣和除岷縣、瑪曲、郎木寺、合作、華家?guī)X測(cè)站之外的其它測(cè)站。
年平均降水量是反映一地氣候的重要衡量指標(biāo)之一,生育期降水量指大田農(nóng)作物從播種出苗到成熟收獲的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段來(lái)自大氣的降水總量[20],因不同農(nóng)作物生育期時(shí)間長(zhǎng)短迥異,故所需水分條件存在差異。河?xùn)|地區(qū)屬北方旱作春播玉米區(qū),玉米生育期主要在4—9月,因此,本文主要考慮該階段的降水量分布特征(表1)。
1-蘭州市;2-靖遠(yuǎn)縣;3-榆中縣;4-臨夏市;5-臨洮縣;6-會(huì)寧縣;7-華家?guī)X;8-環(huán)縣;9-崆峒區(qū);10-慶陽(yáng)市;11-瑪曲縣;12-郎木寺;13-合作縣;14-岷縣;15-武都縣;16-天水市;17-麥積區(qū)1-Lanzhou City;2-Jingyuan County;3-Yuzhong County;4-Linxia City;5-Lintao County;6-Huining County;7-Huajialing;8-Huan County;9-Kongtong County;10-Qingyang City;11-Muqu County;12-Langmusi;13-Hezuo County;14-Min County;15-Wudu County;16-Tianshui City;17-Maiji District圖2 1951—2015年河?xùn)|地區(qū)17個(gè)典型氣象測(cè)站年平均氣溫(℃)、4~9月份年平均降水總量(mm)、年平均≥10℃積溫總量(℃)和年平均無(wú)霜期日數(shù)(d)Fig.2 Annual mean temperature(℃), total precipitation volume of annual mean in 4~9 month(mm), annual average total amount of ≥10℃ accumulated temperature(℃)and the annual average number of frost-free days(d) about 17 typical meteorological stations in Hedong area of Gansu Province from 1951 to 2015
時(shí)間Time4月April中下旬Middleand last5月May上旬Early中旬Middle下旬Last6月June中旬Middle7月July上旬Early中旬Middle下旬Last8月August下旬Last9月September中旬Middle生育期Growth period播種Sow出苗Emergence三葉Three leaves七葉Seven leaves拔節(jié)Jointing抽雄Tassel—開(kāi)花Bloom乳熟Milking maturity成熟Mature
從圖1(見(jiàn)234頁(yè)彩圖)年等降水量線可得,河?xùn)|地區(qū)年平均降水量在空間分布上從東南向西北方向遞減。其中,隴南武都測(cè)站及其附近秦巴山區(qū)、河谷地帶降水量最高,超過(guò)800 mm,為濕潤(rùn)氣候區(qū);天水、麥積、瑪曲、郎木寺測(cè)站年平均降水量為600~800 mm,屬半濕潤(rùn)向濕潤(rùn)氣候過(guò)渡區(qū);慶陽(yáng)、崆峒、會(huì)寧、華家?guī)X、臨洮、臨夏、合作、岷縣測(cè)站年平均降水量在400~600 mm之間,屬典型半濕潤(rùn)氣候區(qū);蘭州、靖遠(yuǎn)、榆中、環(huán)縣測(cè)站年平均降水量為200~400 mm,屬半干旱氣候區(qū)。
通過(guò)對(duì)研究區(qū)17個(gè)測(cè)站1951—2015年近65年來(lái)4—9月平均降水總量進(jìn)行分析,依據(jù)圖2(b)并經(jīng)計(jì)算可知,郎木寺近65年來(lái)4—9月平均降水總量最高,為670.26 mm,靖遠(yuǎn)測(cè)站最低,為200.64 mm。其中,玉米生育期降水量≥400 mm的測(cè)站包括臨夏、臨洮、華家?guī)X、崆峒、慶陽(yáng)、瑪曲、郎木寺、合作、岷縣、武都、天水、麥積,降水量在300~400 mm的測(cè)站有榆中、會(huì)寧、環(huán)縣,降水量<300 mm的測(cè)站為蘭州和靖遠(yuǎn)。
依據(jù)滿足玉米生育階段所需熱量和水分條件并參照相關(guān)研究成果[4,6,12,21],認(rèn)為玉米生育期≥10℃積溫超過(guò)2 000℃、降水量≥400 mm是保障玉米植株健康生育、糧食高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基本條件。相反,地區(qū)玉米生育期溫度偏低(≥10℃積溫低于2 000℃)和降水量偏少(<400 mm)都會(huì)嚴(yán)重制約玉米正常生育。
根據(jù)圖2中分析結(jié)果并結(jié)合玉米生育期基本溫度、降水條件得出,河?xùn)|地區(qū)17個(gè)氣象測(cè)站玉米種植適宜性程度差異明顯。按照該區(qū)玉米種植適宜程度高低將其劃分為4個(gè)等級(jí),其中最適宜級(jí)1個(gè)測(cè)站(慶陽(yáng)市),適宜級(jí)6個(gè)(崆峒區(qū)、天水市、麥積區(qū)、臨夏市、臨洮縣、武都區(qū)),次適宜級(jí)7個(gè)(環(huán)縣、岷縣、會(huì)寧縣、華家?guī)X、榆中縣、靖遠(yuǎn)縣、蘭州市),不適宜級(jí)3個(gè)(瑪曲縣、合作縣、郎木寺)。作為能夠反映河?xùn)|地區(qū)自然地理環(huán)境條件的17個(gè)典型氣象測(cè)站,對(duì)其玉米種植適宜性評(píng)價(jià)能夠窺測(cè)該區(qū)整體玉米適宜程度狀況。
根據(jù)圖1(見(jiàn)234頁(yè)彩圖)河?xùn)|地區(qū)地形特征、≥10℃積溫、年等降水量線分布趨勢(shì)和圖2對(duì)17個(gè)測(cè)站近65年年平均氣溫、4—9月份玉米生育期平均降水總量、年平均無(wú)霜期日數(shù)及玉米種植適宜性分析結(jié)果,并參照各區(qū)(縣)玉米生育期基本溫度、降水條件,運(yùn)用GIS空間分析技術(shù),按照自然斷點(diǎn)法對(duì)研究區(qū)玉米種植適宜性進(jìn)行等級(jí)區(qū)劃,分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)4個(gè)等級(jí)(圖3)。
從圖3可知,河?xùn)|地區(qū)玉米種植最適宜區(qū)范圍狹小,密集分布在平?jīng)鍪泻蛻c陽(yáng)市南部區(qū)域,為正寧縣、寧縣、涇川縣、靈臺(tái)縣、崇信縣和慶陽(yáng)市區(qū)。該區(qū)域自然環(huán)境條件優(yōu)越,地貌類型以黃土塬為主,海拔較低,地理位置偏東,受東南太平洋暖濕氣流影響,溫度條件較好(年平均氣溫為8.7℃,≥10℃積溫超過(guò)3 000℃),降水量適宜(年平均玉米生育期降水量為450 mm左右),屬典型暖溫帶半濕潤(rùn)氣候區(qū),旱澇災(zāi)害發(fā)生頻次較少,優(yōu)越的自然環(huán)境條件能夠保障玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
玉米種植適宜區(qū)主要分布在隴東黃土高原大部、隴南秦巴山區(qū)(兩當(dāng)縣除外)和臨夏回族自治州大部分地區(qū)。該區(qū)海拔適中(800~1 800 m之間),自然環(huán)境條件較好,屬中溫帶、暖溫帶半濕潤(rùn)氣候區(qū)。隴東黃土高原和隴南秦巴山區(qū)地處迎風(fēng)坡,降水量較多(500~700 mm),河流水系較發(fā)育,且靠近關(guān)中平原與陜南漢水谷地,海拔較低,熱量充足,能夠較好滿足玉米生育期所需水分、熱量條件。西部臨夏回族自治州因地處甘南高原與黃土高原結(jié)合部,海拔較高,熱量較隴東地區(qū)低,≥10℃積溫為2 200℃~2500℃左右,但仍能滿足玉米生育階段所需熱量,夏季甘南高原季節(jié)性冰雪融水為本區(qū)玉米種植提供充沛灌溉水源,因其溫度較低,減少了田間土壤水分蒸散量,對(duì)玉米種植比較有利。
圖1 河?xùn)|地區(qū)地形地貌特征、氣象站點(diǎn)分布、≥10℃積溫曲線及年等降水量線Fig.1 Topography and landform character, distribution of meteorological stations, curve of ≥10℃ accumulated temperature and annual precipitation line in Hedong area
圖3 河?xùn)|地區(qū)玉米種植適宜性等級(jí)區(qū)劃Fig.3 Graded regionalization on suitability of maize planting in Hedong area
玉米種植次適宜區(qū)集中分布在隴中黃土高原、另有零星分布如環(huán)縣、兩當(dāng)縣、和政縣、康樂(lè)縣。隴中黃土高原≥10℃積溫在2 000℃~2 500℃之間,溫度條件能夠滿足玉米生育期熱量需求,年平均降水量為300~500 mm,玉米生育期(4—9月)平均降水總量為250~400 mm,低于玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)生育期所需基本水分臨界值。作為受季風(fēng)氣候影響的尾閭區(qū),因大氣環(huán)流和地區(qū)降水年際波動(dòng)影響,農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害頻發(fā),據(jù)歷史資料統(tǒng)計(jì),該區(qū)干旱災(zāi)害發(fā)生頻率較高[13],因此農(nóng)戶種植玉米存在較大風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)縣地處隴東黃土高原北部,年平均降水量小于400 mm,受水分條件限制,不能滿足玉米正常生育所需水分需求,兩當(dāng)縣位于秦嶺腹地,和政縣和康樂(lè)縣地處青藏高原東北緣中山地帶,海拔較高,熱量不足,早霜時(shí)間較早(9月份),晚霜時(shí)間較晚(5月份),≥10℃積溫偏低,為1 500℃~2 000℃,玉米生育期易出現(xiàn)低溫冷害現(xiàn)象。
玉米種植不適宜區(qū)主要分布在甘南高原。甘南高原平均海拔3 000 m左右,≥10℃積溫低于1 500℃,熱量條件明顯不足,尚難滿足玉米生育期溫度需求,因此該區(qū)不適宜種植玉米。
5.1.1 溫度條件與玉米種植適宜性關(guān)系 溫度條件從根本上決定了地區(qū)作物栽培范圍、熟制、品種選擇和糧食產(chǎn)量,年平均氣溫、≥10℃積溫和無(wú)霜期日數(shù)是構(gòu)成對(duì)玉米種植具有重要影響程度的因子。一般來(lái)說(shuō),中晚熟玉米品種所需活動(dòng)積溫為2 300℃~2 600℃、無(wú)霜期日數(shù)≥120 d,河?xùn)|地區(qū)如隴南秦巴中低山區(qū)、隴東黃土高原區(qū)熱量條件完全滿足玉米生育期需要。隴中黃土高原區(qū)及青藏高原東北緣向黃土高原過(guò)渡區(qū)(如岷縣、漳縣、和政、康樂(lè)、渭源等地)因海拔較高,≥10℃積溫為2 000℃~2 500℃、無(wú)霜期為100~120 d,為避免低溫霜凍災(zāi)害發(fā)生,本區(qū)適宜種植早熟玉米品種。近年來(lái),隨著全球氣候逐漸變暖,地區(qū)熱量增加,另外伴隨著玉米種植技術(shù)措施的改善,如在晚霜凍前播種、玉米育苗移栽和地膜覆蓋技術(shù),該區(qū)大部分農(nóng)戶改種中熟玉米品種。甘南高原因溫度條件限制不適宜種植玉米。作為喜溫又對(duì)溫度敏感的玉米作物,不同生育期、不同品種對(duì)溫度要求存在差異。和政縣、康樂(lè)縣、臨夏等冷涼地區(qū)可通過(guò)采取地膜覆蓋技術(shù)提高地表積溫總量,以防御冷害和降低霜凍災(zāi)害的發(fā)生頻率[19]。隴南地區(qū)水熱組合條件好,但受夏季高溫灼熱影響,在一定程度上影響了春播玉米的品質(zhì)和產(chǎn)量,如果考慮最熱月平均溫度和極端高溫對(duì)玉米植株生育的影響,則更能夠較好地反映地區(qū)玉米種植的氣候適宜性,這也是未來(lái)研究中應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題。
5.1.2 水分條件與玉米種植適宜性關(guān)系 玉米生育期降水量多少對(duì)地區(qū)玉米種植及產(chǎn)量豐歉至關(guān)重要,根據(jù)玉米生育期所需水分條件要求,最適降水量為400~640 mm,低于400 mm或高于640 mm均會(huì)影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。隴東黃土高原區(qū)(環(huán)縣除外)和隴南秦巴山區(qū)降水條件能夠滿足玉米生育期水分需要,地區(qū)玉米種植適宜度較高。隴中黃土高原區(qū)年平均降水量為400~600 mm,玉米生育期(4—9月)降水總量在300~400 mm左右,滿足玉米生育期水分條件需求尚存在一定虧欠。近年來(lái),隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)和農(nóng)田水利設(shè)施的興建,該區(qū)玉米種植范圍呈擴(kuò)大趨勢(shì),如定西市采取集雨補(bǔ)灌措施并規(guī)?;茝V全膜雙壟溝播玉米種植技術(shù)[17],有效減少了土壤水分蒸散量和促使玉米植株對(duì)水分利用效率得到提高。另外推廣早熟抗旱玉米品種,因其熟期短,需水量較少,在一定程度上能夠較好地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件[22]。隴東黃土高原北部、隴中黃土高原東部及隴南地區(qū)熱量資源豐富,受華西秋雨影響,9、10月降水較多,可通過(guò)推遲玉米播種期以充分利用多雨時(shí)段的水分,從而實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。蘭州市和靖遠(yuǎn)縣因水分條件不足,玉米種植區(qū)僅分布在黃河河谷地帶,以灌溉農(nóng)業(yè)為主。隴中黃土高原區(qū)因地處半濕潤(rùn)與半干旱區(qū)過(guò)渡帶,干濕度地帶分異年際變化較大,該區(qū)應(yīng)根據(jù)不同玉米品種、熟制對(duì)水分條件的適宜性差異,對(duì)春播玉米面積予以適當(dāng)增減調(diào)整,以適應(yīng)氣候變化。此外,受東亞季風(fēng)環(huán)流年際、季節(jié)波動(dòng)影響,近年來(lái)該區(qū)干旱、洪澇等氣象災(zāi)害發(fā)生頻次增加,對(duì)當(dāng)?shù)赜衩追N植帶來(lái)不利影響[23]。
甘肅省河?xùn)|地區(qū)玉米種植適宜性評(píng)價(jià)和區(qū)劃研究結(jié)果表明:
(1) 年平均氣溫、玉米生育期平均降水總量、≥10℃積溫總量和年平均無(wú)霜期日數(shù)是影響地區(qū)玉米種植適宜程度的4個(gè)主導(dǎo)氣候因子。依據(jù)玉米生育期溫度、無(wú)霜期和降水指標(biāo),將河?xùn)|地區(qū)玉米種植按照適宜程度高低劃分為4個(gè)等級(jí),依次為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)。
(2) 研究區(qū)玉米種植適宜性等級(jí)總體表征為東高西低,最適宜區(qū)范圍最小,密集分布在平?jīng)鍪泻蛻c陽(yáng)市南部區(qū)域,為正寧縣、寧縣、涇川縣、靈臺(tái)縣、崇信縣和慶陽(yáng)市區(qū);適宜區(qū)主要分布在隴東黃土高原大部、隴南秦巴山區(qū)(兩當(dāng)縣除外)以及臨夏回族自治州大部分地區(qū);次適宜區(qū)集中分布在隴中黃土高原,另有零星分布如環(huán)縣、兩當(dāng)縣、和政縣、康樂(lè)縣;不適宜區(qū)主要分布在甘南高原。
參考文獻(xiàn):
[1] 尹憲志.人工防霜凍技術(shù)研究[M].北京:氣象出版社,2014:50-51.
[2] 劉 丹,杜春英,于成龍.黑龍江省玉米的生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)及種植區(qū)劃[J].玉米科學(xué),2009,17(5):160-163.
[3] Wang R Y, Zhang Q, Wang Y, et al. Response of corn to climate warming in arid areas in Northwest China[J]. Acta Bot Sin, 2004,46(12):1387-1392.
[4] 何奇瑾,周廣勝.我國(guó)玉米種植區(qū)分布的氣候適宜性[J].科學(xué)通報(bào),2012,57(4):267-275.
[5] 趙一飛.近50年來(lái)甘肅河?xùn)|地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源變化及其對(duì)農(nóng)牧業(yè)的影響[D].蘭州:西北師范大學(xué),2013.
[6] 何奇瑾.我國(guó)玉米種植分布與氣候關(guān)系研究[D].北京:中國(guó)氣象科學(xué)研究院,2012.
[7] 石淑芹,陳佑啟,李正國(guó),等.基于空間插值分析的指標(biāo)空間化及吉林省玉米種植區(qū)劃研究[J].地理科學(xué),2011,31(4):408-414.
[8] 董 博,江 晶,郭天文,等.鎮(zhèn)原縣玉米生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)及種植區(qū)劃[J].土壤通報(bào),2013,49(3):526-531.
[9] 肖瑋鈺.西北地區(qū)春玉米氣候適宜性區(qū)劃和干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[D].南京:南京信息工程大學(xué),2013.
[10] 王路明,常慶瑞,白雪嬌.基于GIS的陜西省定邊縣耕地種植玉米適宜性評(píng)價(jià)[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,42(3):105-110,117.
[11] 侯 越.內(nèi)蒙古赤峰市玉米種植適宜性評(píng)價(jià)研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2013.
[12] 賈超杰.基于GIS的中國(guó)玉米種植區(qū)適宜等級(jí)劃分及未來(lái)變化趨勢(shì)[D].蘭州:蘭州大學(xué),2011.
[13] 王 鶯,王勁松,姚玉璧.甘肅省河?xùn)|地區(qū)氣象干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃[J].中國(guó)沙漠,2014,34(4):1115-1124.
[14] 李棟梁,謝金南,王 蕾,等.甘肅河?xùn)|年降水量的周期變化[J].高原氣象,2000,19(3):295-303.
[15] 姚小英,蒲金涌,姚茹莘,等.甘肅省黃土高原旱作玉米水分適宜性評(píng)估[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,30(22):6242-6248.
[16] 尹海霞,張 勃,張建香,等.甘肅省河?xùn)|地區(qū)春玉米氣候因子及氣候生產(chǎn)潛力時(shí)空變化[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,32(6):1504-1510.
[17] 尹海霞,張 勃,張建香,等.近50年來(lái)甘肅省河?xùn)|地區(qū)春玉米干旱時(shí)空特征分析[J].資源科學(xué),2012,34(12):2347-2355.
[18] 姚小英,蒲金涌,姚茹莘,等.甘肅省黃土高原旱作玉米水分適宜性評(píng)估[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,30(22):6242-6248.
[19] 劉明春,鄧振鏞,李巧珍,等.甘肅省玉米氣候生態(tài)適應(yīng)性研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2005,23(3):112-117.
[20] 俸玉端.華北平原冬小麥生育期降水量、作物參考蒸散及干旱風(fēng)險(xiǎn)分析[D].北京:中國(guó)氣象科學(xué)研究院,2015.
[21] 王瑜莎.氣候變化背景下西北地區(qū)玉米干旱災(zāi)損評(píng)估技術(shù)研究[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[22] 黎 裕,王天宇,劉 成,等.玉米抗旱品種的篩選指標(biāo)研究[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2004,5(3):210-215.
[23] 趙一飛,張 勃,汪寶龍,等.近54a來(lái)甘肅省河?xùn)|地區(qū)氣候時(shí)空變化特征[J].干旱區(qū)研究,2012,29(6):956-964.