1961—2017年周口夏玉米氣候生產(chǎn)潛力時空變化特征

胡偉

摘要 選取周口10個氣象站點1961—2017年的逐日氣象資料，應(yīng)用氣候線性傾向率法、相關(guān)分析法、ArcGIS空間插值等，分析周口氣候生產(chǎn)潛力時空變化特征。結(jié)果表明，1961—2017年周口夏玉米光合生產(chǎn)潛力、光溫生產(chǎn)潛力和氣候生產(chǎn)潛力年際變化均呈顯著下降趨勢，且年際波動較大;光合生產(chǎn)潛力空間分布呈現(xiàn)一定的帶狀分布，光溫生產(chǎn)潛力空間分布特征不明顯，氣候生產(chǎn)潛力呈輻散型分布。

關(guān)鍵詞 夏玉米;氣候生產(chǎn)潛力;時空變化

氣候變暖已成為不爭的事實，氣候變暖對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響也越來越大。太陽輻射、溫度、降水等氣象要素的變化將直接導致農(nóng)業(yè)氣候資源的變化，糧食作物產(chǎn)量也將受到不同程度的影響。當土壤、養(yǎng)分、二氧化碳等條件處于最適狀況時，充分利用光、熱、水氣候資源，單位土地面積上可能獲得的最高生物學產(chǎn)量或農(nóng)業(yè)產(chǎn)量稱之為氣候生產(chǎn)潛力。研究表明，在保持現(xiàn)有生產(chǎn)力不變的情況下，植物生產(chǎn)潛力有所下降。因此，研究氣候生產(chǎn)潛力的變化規(guī)律，可為合理利用氣候資源、充分發(fā)揮氣候生產(chǎn)潛力等提供一定的理論指導。

1資料與方法

選用周口1961—2017年逐日平均氣溫、降水、太陽輻射、濕度、風速等數(shù)據(jù)，計算夏玉米逐年氣候生產(chǎn)潛力。采用氣候傾向率法分析氣候生產(chǎn)潛力趨勢變化，顯著性檢驗采用相關(guān)分析法，利用SPSS、Matlab、ArcGIS 10.0等處理數(shù)據(jù)并繪制時空分布圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 生產(chǎn)潛力的時間變化

1961—2017年周口夏玉米光合生產(chǎn)潛力的年際變化（圖1a）呈顯著下降趨勢，氣候傾向率為-1 120（kg/hm2）/10年。20世紀60年代及70年代前期，周口夏玉米光合生產(chǎn)潛力基本上在趨勢線以上逐漸下降;20世紀70年代后期至80年代中期，光合生產(chǎn)潛力從趨勢線以上快速下降到趨勢線以下;20世紀90年代光合生產(chǎn)潛力圍繞趨勢線上下波動，到21世紀初期快速下降至趨勢線以下波動;2011年以后快速上升。

1961—2017年周口夏玉米光溫生產(chǎn)潛力的年際變化（圖1b）呈明顯下降趨勢，氣候傾向率為-910（kg/hm2）/10年。20世紀60年代除1966年及70年代前期，周口夏玉米光溫生產(chǎn)潛力基本上在趨勢線上下擺動并呈逐漸下降趨勢;20世紀70年代中后期至80年代前期，光溫生產(chǎn)潛力從趨勢線以上快速下降到趨勢線以下;20世紀90年代光溫生產(chǎn)潛力圍繞趨勢線上下波動;到21世紀初期快速下降至趨勢線以下;2011年以后迅速升至趨勢線以上。

1961—2017年周口夏玉米氣候生產(chǎn)潛力的年際變化（圖1c）呈微弱的下降趨勢，氣候傾向率為-460（kg/hm2）/10年，且年際變化波動較大，最大值出現(xiàn)在20世紀60年代中期，為38 000 kg/hm2，最小值出現(xiàn)在20世紀70年代中期，為20 000 kg/hm2。綜上可以看出，周口夏玉米生產(chǎn)潛力的年際變化較大，穩(wěn)定性較差。

2.2生產(chǎn)潛力的空間變化

從圖2a可以看出，周口夏玉米1961—2017年平均光合生產(chǎn)潛力空間分布呈現(xiàn)一定的帶狀分布，由東北向西南遞減，研究區(qū)域內(nèi)多在33 800～

34 481 kg/hm2變化，<33 000 kg/hm2的區(qū)域較小。從圖2b可以看出，光溫生產(chǎn)潛力空間分布特征不明顯，大致呈中間高、周圍低，<30 000 kg/hm2的區(qū)域較小，30 000～30 600 kg/hm2分布區(qū)域和>30 600 kg/hm2分布區(qū)域相當。從圖2c可以看出，氣候生產(chǎn)潛力呈輻散型分布，中間高、四周低，>27 100 kg/hm2的區(qū)域較小，<26 400 kg/hm2分布區(qū)域和26 400～27 100 kg/hm2分布區(qū)域相當。

3結(jié)論

1961—2017年周口夏玉米光合生產(chǎn)潛力、光溫生產(chǎn)潛力和氣候生產(chǎn)潛力年際變化均呈顯著下降趨勢，其氣候傾向率分別為-1 120、-910和-460（kg/hm2）/10年;1961—2017年周口夏玉米生產(chǎn)潛力的年際波動較大，穩(wěn)定性較差。

周口夏玉米1961—2017年平均光合生產(chǎn)潛力空間分布呈現(xiàn)一定的帶狀分布，由東北向西南遞減;光溫生產(chǎn)潛力空間分布特征不明顯，大致呈中間高、周圍低;氣候生產(chǎn)潛力呈輻散型分布，中間高、四周低。

參考文獻

[1] 侯光良，劉允芬. 我國氣候生產(chǎn)潛力及其分區(qū)[J]. 自然資源學報，1985，5（3）：52-59.

[2] 譚方穎，王建林，宋迎波，等. 華北平原近45年農(nóng)業(yè)氣候資源變化特征分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，2009，30（1）：19-24.

責任編輯：鄭丹丹