气候变化背景下内蒙古翁牛特旗玉米气候适宜度变化

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2021-0190

摘要/Abstract

摘要：

揭示气候变化对玉米不同生长阶段的影响，对合理改善玉米种植布局、培育玉米新品种、保证玉米高产稳产具有重要意义。利用内蒙古赤峰市翁牛特旗1981—2018年逐日气象资料，结合玉米生长气候适宜度指标，通过翁牛特旗玉米气候适宜度模型，计算分析了玉米在全生育期及主要生育阶段内的光照、温度、降水和综合气候适宜度及其变化特征。结果表明，1981—2018年，玉米全生育期内光照、温度和降水适宜度分别为0.72、0.94和0.60，综合气候适宜度为0.74，气候条件较适宜玉米种植。在气候变化背景下，玉米在出苗至拔节期，温度适宜度显著下降；在拔节至开花期，光照适宜度显著上升；在开花至乳熟期，光照适宜度显著上升，降水适宜度、综合气候适宜度显著下降。总体上翁牛特旗玉米的光照、温度适宜度较高且比较稳定；降水适宜度较低且波动较大，是影响研究区玉米生长发育的主要限制因子。

关键词: 玉米, 气候变化, 降水适宜度, 温度适宜度, 光照适宜度

Abstract:

To reveal the effects of climate change on different growth stages of maize is of great significance to improving maize planting layout, breeding new maize varieties and ensuring high and stable yield of maize. Based on the daily meteorological data from 1981 to 2018 in Wengniute Banner of Chifeng City in Inner Mongolia, and combined with the climate suitability index of maize growth, the climate suitability model of maize in Wengniute Banner was used to calculate and analyze the suitability of light, temperature, precipitation and comprehensive climate of maize and their variation characteristics during the whole growth period and at main growth stages. The results showed that during the whole growth period of maize from 1981 to 2018, the suitability of light, temperature and precipitation was 0.72, 0.94 and 0.60 respectively, and the comprehensive climate suitability was 0.74, indicating that the climatic conditions were relatively suitable for maize planting. Under the background of climate change, temperature suitability of maize decreased significantly from seedling emergence to jointing. Light suitability increased significantly from jointing to flowering. From flowering to milky ripeness stage, light suitability increased significantly, precipitation suitability and comprehensive climate suitability decreased significantly. On the whole, the suitability of light and temperature of maize in Wengniute Banner is high and relatively stable, while the low and unstable precipitation suitability is the main limiting factor affecting maize growth and development in the study area.

Key words: maize, climate change, precipitation suitability, temperature suitability, light suitability

张迎杰, 王海梅, 李鑫杨. 气候变化背景下内蒙古翁牛特旗玉米气候适宜度变化[J]. 农学学报, 2023, 13(2): 83-88.

ZHANG Yingjie, WANG Haimei, LI Xinyang. Climate Suitability Variation of Maize Under Climate Change in Wengniute of Inner Mongolia[J]. Journal of Agriculture, 2023, 13(2): 83-88.

图/表 4

指标	播种—出苗	出苗—拔节	拔节—开花	开花—乳熟	乳熟—成熟
T₁	8	12	17	18	12
T₀	14	19	23	22	19
T₂	23	30	33	33	30

表1. 玉米在不同生育期的温度指标 ℃

图1. 2009—2018年翁牛特旗玉米气象产量与综合气候适宜度散点图

图2. 1981—2018年翁牛特旗玉米生长季日照时数、平均气温、降水量年际变化

图3. 1981—2018年翁牛特旗玉米不同生育期气候适宜度 P1、P2、P3、P4、P5、P6分别表示玉米播种—出苗期、出苗—拔节期、拔节—开花期、开花—乳熟期、乳熟—成熟期、全生育期

参考文献 37

[1]	刘彦随, 刘玉, 郭丽英. 气候变化对中国农业生产的影响及应对策略[J]. 中国生态农业学报, 2010, 18(4):905-910.
[2]	淮贺举, 孙宁, 于景鑫, 等. 气候变化背景下东北地区春玉米生育期变化分析[J]. 江苏农业科学, 2020, 48(5):80-83+87.
[3]	纪瑞鹏, 张玉书, 姜丽霞, 等. 气候变化对东北地区玉米生产的影响[J]. 地理研究, 2012, 31(2):290-298.
[4]	谭杰扬. 中国东北玉米时空格局对气候变暖的空间响应研究[D]. 北京: 中国农业科学院, 2015.
[5]	内蒙古统计年鉴[Z]. 北京: 中国统计出版社. 2019.
[6]	姚小英, 蒲金涌, 姚茹莘, 等. 气候暖干化背景下甘肃旱作区玉米气候适宜性变化[J]. 地理学报, 2011, 66(1):59-67.
[7]	宫丽娟, 王晨轶, 王萍, 等. 东北三省玉米气候适宜度变化分析[J]. 玉米科学, 2013, 21(5):140-146.
[8]	盛绍学, 张建军, 王晓东. 安徽省夏玉米气候适宜性及时空格局特征[J]. 地理研究, 2014, 33(8):1467-1476. doi: 10.11821/dlyj201408007
[9]	辜永强, 郝宏飞, 郝宏蕾, 等. 巴楚夏玉米产量对气候变化的响应[J]. 沙漠与绿洲气象, 2017, 11(6):89-93.
[10]	蒲金涌, 姚小英, 王位泰. 气候变化对甘肃省冬小麦气候适宜性的影响[J]. 地理研究, 2011, 30(1):153-160.
[11]	王辉, 王鹏云, 田燕, 等. 昆明小麦气候适宜度研究[J]. 麦类作物学报, 2014, 34(5):680-684.
[12]	王连喜, 顾嘉熠, 李琪, 等. 江苏省冬小麦适宜度时空变化研究[J]. 生态环境学报, 2016, 25(1):67-75.
[13]	代立芹, 李春强, 魏瑞江. 河北省夏玉米气候适宜度及其变化特征分析[J]. 生态环境学报, 2011, 20(1):1031-1036.
[14]	钟飞, 景元书. 吉安市双季早稻气候适宜度变化特征及评价分析[J]. 科学技术与工程, 2014, 14(6):93-96+100.
[15]	金林雪, 李云鹏, 李丹, 等. 气候变化背景下内蒙古马铃薯关键生长期气候适宜性分析[J]. 中国生态农业学报, 2018, 26(1):38-48.
[16]	李阳, 刘静, 马力文, 等. 宁夏中南部山区马铃薯气候适宜度时空变化特征[J]. 干旱气象, 2020, 38(6):1001-1008.
[17]	柳芳, 薛庆禹, 黎贞发. 天津棉花气候适宜度变化特征及其产量动态预报[J]. 中国农业气象, 2014, 35(1):48-54.
[18]	侯英雨, 王良宇, 毛留喜, 等. 基于气候适宜度的东北地区春玉米发育期模拟模型[J]. 生态学杂志, 2012, 31(9):2431-2436.
[19]	李昊宇, 王建林, 郑昌玲, 等. 气候适宜度在华北冬小麦发育期预报中的应用[J]. 气象, 2012, 38(12):1554-1559.
[20]	徐玲玲, 吕厚荃, 方利. 气候变化对黄淮海地区夏玉米气候适宜度的影响[J]. 资源科学, 2014, 36(4):782-787.
[21]	王展, 刘荣花, 薛明, 等. 基于气候适宜度的夏玉米发育期模拟模型[J]. 气象科学, 2015, 35(1):77-82.
[22]	代立芹, 李春强, 康西言, 等. 基于气候和土壤水分综合适宜度指数的冬小麦产量动态预报模型[J]. 中国农业气象, 2012, 33(4):519-526.
[23]	易灵伟, 杨爱萍, 余焰文, 等. 基于气候适宜指数的江西晚稻产量动态预报模型构建及应用[J]. 气象, 2016, 42(7):885-891.
[24]	邱美娟, 郭春明, 王冬妮, 等. 基于气候适宜度指数的吉林省大豆单产动态预报研究[J]. 大豆科学, 2018, 37(3):445-451,457.
[25]	张波, 胡家敏, 谷晓平, 等. 基于气候适宜度的贵州番茄精细化农业气候区划[J]. 北方园艺, 2018(2):193-198.
[26]	宋英男, 李颖, 任学慧, 等. 1956-2010年辽西地区玉米气候适宜度时空分布特征[J]. 中国生态农业学报, 2016, 24(3):306-315.
[27]	钟新科, 刘洛, 宋春桥, 等. 基于气候适宜度评价的湖南春玉米优播期分析[J]. 中国农业象, 2012, 33(1):78-85.
[28]	蒋定生, 黄国俊, 帅启富, 等. 渭北旱塬降水对农作物生长适宜度的模糊分析[J]. 水土保持研究, 1992(2):61-67.
[29]	马树庆. 气候变化对东北区粮食产量的影响及其适应性对策[J]. 气象学报, 1996(4):484-492.
[30]	马树庆. 吉林省农业气候研究[M]. 北京: 气象出版社,1994.
[31]	黄璜. 中国红黄壤地区作物生产的气候生态适应性研究[J]. 自然资源学报, 1996(4):340-346.
[32]	孙小龙, 闫伟兄, 武荣盛, 等. 基于气候适宜度建立河套灌区玉米生育期模拟模型[J]. 中国农业气象, 2014, 35(1):62-67.
[33]	宋英男, 李颖, 任学慧, 等. 1956-2010年辽西地区玉米气候适宜度时空分布特征[J]. 中国生态农业学报, 2016, 24(3):306-315.
[34]	SMITH M, ALLEN R G, MONTEITH J L, et al. Report on the expert consultation on revision of FAO methodologies for crop water requirement[R]. Rome:FAO,1992.
[35]	王馥棠. 农业气象预报概论[M]. 北京: 农业出版社.1991.
[36]	王桂芝, 陆金帅, 陈克垚, 等. 基于HP滤波的气候产量分离方法探讨[J]. 中国农业气象, 2014(2):195-199.
[37]	贾钰莹, 刘欣芳, 刘晓丽, 等. 辽宁省玉米品种耐旱性评价及耐旱指标鉴定[J]. 种子, 2020, 39(8):131-136.