左曉晴

摘 要：大量實(shí)踐表明，氣候的變化對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量有很大影響，該文采用貝爾產(chǎn)量模式思路的方法，深入要研究氣候變化對(duì)不同地區(qū)玉米產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果顯示，氣候因子的變化對(duì)不同的區(qū)域玉米產(chǎn)量的影響不盡相同。

關(guān)鍵詞：氣候變化 玉米產(chǎn)量 不同區(qū)域 影響分析

中圖分類號(hào)：S162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（a）-0116-02

玉米是我國(guó)主要糧食產(chǎn)物，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)非常大的比重，通過(guò)不完全統(tǒng)計(jì)，在2016年全國(guó)玉米總產(chǎn)量為2.195 5億噸，雖然略低于2015年的2.264 3億噸，但是也占據(jù)糧食總產(chǎn)的35%，是我國(guó)第一大糧食農(nóng)作物。國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者曾圍繞氣候變化對(duì)玉米產(chǎn)量的影響做了大量分析，但是并沒(méi)有得出統(tǒng)一結(jié)論。文章深入分析了各種氣候因子變化對(duì)玉米產(chǎn)量的影響，希望為政府部門進(jìn)行氣候變化條件下，玉米產(chǎn)量的預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估措施的制定提供真實(shí)有效參考依據(jù)。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域

文章研究區(qū)域面向全國(guó)，包括大東北地區(qū)的黑吉遼三?。蝗A北地區(qū)京津唐；長(zhǎng)江中下游地區(qū)的江蘇、江西、安徽等地；華南兩廣地區(qū)；西南地區(qū)云貴川；西北地區(qū)陜甘寧，其中以華北地區(qū)的夏玉米為研究對(duì)象，其余地區(qū)皆為春玉米[1]。

1.2 研究方法

由于玉米產(chǎn)量會(huì)受到很多內(nèi)在因素和外在因素的影響，所以在具體研究過(guò)程中，把各區(qū)域玉米的產(chǎn)量分為趨勢(shì)產(chǎn)量、氣候產(chǎn)量、隨機(jī)產(chǎn)量（不確定因素影響下的玉米產(chǎn)量），其公式為Y=Yt+ Yw+e，其中Y為單位面積的產(chǎn)量（kg/hm2），Yt為趨勢(shì)產(chǎn)量（kg/hm2）其主要影響因素是社會(huì)生產(chǎn)力；Yw為氣候產(chǎn)量（kg/hm2）其主要影響因素是天氣氣候的變化，e為隨機(jī)產(chǎn)品，因?yàn)閷?duì)玉米產(chǎn)量的影響比較小，所以實(shí)際研究中可以不進(jìn)行考慮。氣候產(chǎn)量是生產(chǎn)技術(shù)水平和氣象要素共同決定的產(chǎn)物，也就是在不同生產(chǎn)力水平下，即便是氣象條件一模一樣，氣象產(chǎn)量也不盡相同，而在貝爾產(chǎn)量模式中引入了氣候影響因子，也就是說(shuō)氣候產(chǎn)量可以用技術(shù)產(chǎn)量和氣候影響因子的乘積來(lái)表示：Yw=αYt，此公式中α就是氣候影響因子，當(dāng)α為0時(shí)，Yw=0，通過(guò)上述兩個(gè)公式可以得出，Yw=αY/1+α，每個(gè)不同技術(shù)條件的時(shí)段內(nèi)非基準(zhǔn)時(shí)段的氣候影響因子可以用以下方法計(jì)算：α（x）=ax2+bx+c，此公式中x表示氣候要素，通過(guò)最小二乘法可以求出方程的系數(shù)a、b、c，將非基準(zhǔn)時(shí)段相應(yīng)的氣候要素代入公式α（x）=ax2+bx+c，即可求得氣候影響因子，從而利用公式Y(jié)w=αY/1+α就可以得出逐年的玉米氣候產(chǎn)量[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國(guó)玉米生育期各氣候因子的變化

從全國(guó)范圍而言，無(wú)論玉米生育平均氣溫還是最高溫度以及日均最低溫度都在99%置信水平下明顯提升，其上升幅度分別為0.36 ℃/10a，0.38 ℃/10a，0.42 ℃/10a，各區(qū)域中玉米生育期內(nèi)溫度、降水等氣候因子的變化如表1所示[3]。

從表1中可以看出，在很多區(qū)域中，玉米種植生育期內(nèi)的溫度普遍呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。而平均溫度、最高溫度、最低溫度等明顯上升的玉米種植面積分別為82.6%、64.3%、84.6%，其中像黑龍江、江蘇、陜西的溫度上升比較明顯都在5 ℃以上。在各區(qū)域中玉米生育期當(dāng)中各溫度變化都呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，而諸如日較差、輻射等在不同區(qū)域中的變化各不相同，而降水量的變化比較小。黃淮海平原江蘇、安徽等省份不但溫度顯著提高、日較差降低，輻射也明顯下降，對(duì)該地區(qū)玉米產(chǎn)量提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2.2 單一氣候因子變化對(duì)中國(guó)玉米產(chǎn)量的影響

相關(guān)研究表明，區(qū)域平均溫度、最高溫度、最低溫度的上升都會(huì)導(dǎo)致玉米產(chǎn)量出現(xiàn)明顯下降，因?yàn)闇囟壬邥?huì)縮短玉米生育期，從而減少玉米對(duì)養(yǎng)分的吸收，導(dǎo)致玉米的產(chǎn)量明顯降低。同時(shí)如果白天最高溫度持續(xù)的時(shí)間比較長(zhǎng)就會(huì)增加玉米的熱脅迫性，降低玉米生長(zhǎng)的光合強(qiáng)度，也就會(huì)降低玉米的授粉率，進(jìn)一步降低玉米的產(chǎn)量[4]。

通過(guò)總結(jié)2006—2016年玉米種植區(qū)域生育期內(nèi)各氣候因子的變化數(shù)據(jù)資料發(fā)現(xiàn)，平均溫度每上升1℃，全國(guó)就會(huì)有1/4的玉米種植區(qū)域出現(xiàn)明顯減產(chǎn)，主要原因是由于溫度的升高，降低玉米發(fā)育期所導(dǎo)致，主要集中在云貴川等黃土高原。雖然東北三省遼吉黑玉米的產(chǎn)量隨著溫度的增加而有一定程度的增加，但其玉米種植的面積比較小，大約全國(guó)總面積的1.4%。

同時(shí)日較差每下降1℃，94%區(qū)域玉米產(chǎn)量呈現(xiàn)增產(chǎn)，主要是因?yàn)槿蛰^差的增加，有利于加強(qiáng)玉米的光合作用，降低呼吸作用，進(jìn)一步加強(qiáng)了同化產(chǎn)物的累積，從而增加玉米的產(chǎn)量。

陽(yáng)光輻射量的下降，也會(huì)在一定程度降低玉米光合作用，從而降低玉米產(chǎn)量，相關(guān)研究表明，輻射量每下降10%，就會(huì)導(dǎo)致我國(guó)7.2%玉米面積發(fā)生減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度大約為9.0%，主要集中在內(nèi)蒙古、河北、新疆等地。大約有24.5%的玉米種區(qū)域隨著腐蝕量的降低，玉米產(chǎn)量顯著增加，增加幅度大約為12.2%，此類區(qū)域主要集中長(zhǎng)江流域[5]。

降雨量每下降10%，就會(huì)導(dǎo)致全國(guó)7.6%玉米種植面積產(chǎn)量降低，減產(chǎn)幅度為4.5%，主要集中在東北、陜西、內(nèi)蒙古等地區(qū)。而大約有18%的玉米種植面積會(huì)隨著降水量降低而發(fā)生增產(chǎn)，比如廣西、四川等地。這可能與這些地區(qū)雨水充沛，玉米生育期內(nèi)容易發(fā)生洪澇災(zāi)害有關(guān)，因此適當(dāng)?shù)亟档徒邓磕苓m當(dāng)增加玉米的產(chǎn)量。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，氣候變化對(duì)玉米產(chǎn)量有非常重要的影響，區(qū)域內(nèi)平均溫度每上升1℃、日較差下降1℃、輻射和降水量每下降10%，對(duì)不同區(qū)域中玉米產(chǎn)量的影響各不相同。各氣候因子的變化中，玉米產(chǎn)量對(duì)生育期平均溫度上升 1℃響應(yīng)最大，所以在實(shí)際種植中，必須科學(xué)合理地調(diào)整平均溫度升高對(duì)玉米產(chǎn)量的影響，才能提高玉米的總產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)

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[2] 馬玉平，孫琳麗，俄有浩，等.預(yù)測(cè)未來(lái)40年氣候變化對(duì)我國(guó)玉米產(chǎn)量的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015（1）：224-232.

[3] 趙丹丹，翟石艷.1951—2012年河南省氣候變化對(duì)冬小麥和玉米產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015（29）：152-157.

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