山东省冬小麦2001—2010年生长季变化分析

李娜

摘 要：从中国近年来农作物生长发育状况资料数据集提取山东省2001-2010年的主要农作物重要物候期，包括生长季开始时间、结束时间和生长季长度，分析了10a间山东省主要农作物物候期的年际变化趋势和空间分异特征。结果表明：（1）山东省冬小麦生长季为2月下旬至6月上旬，平均生长季长度为98d。2001-2010年山东省冬小麦的生长季开始时间显著推迟，结束时间有提前趋势，但提前不显著，生长季有所缩短，10a缩短约5d；（2）不同地区冬小麦物候特征差异较大，分析菏泽、惠民、文登、临沂等4个典型研究区冬小麦的物候年际变化发现，菏泽、惠民、文登等地区生长季长度有缩短趋势，只有临沂地区生长季有延长趋势，且延长变化不显著。

关键词：山东省；冬小麦；物候；生长季；年际变化

中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）05-143-04

Abstract：Based on the China's recent crop growth and development status of data sets，the vegetation phenological metrics （the beginning data，the ending data and length of growing season） and its spatiotemporal variation from 2000 to 2010 in Shandong Province were analyzed.The vegetation growing season of winter wheat Shandong Province started in late February and ended in the beginning of June，the average length of growing season was about 98 days. The beginning time of growing season of Shandong Province was significantly delayed，while the ending time was expressed the advance trend，but not significant，the length of growing season was shorten，about 5 days every 10 years. Phenological characteristics of different vegetation types showed great differences. Heze，Huimin，Wendeng，Linyi of the four typical vegetation phenological changes were analyzed，the length of growing season was shorten the trend of Heze，Huimin and Wendeng as a representative of most of the region of Shandong province. Only a small area of Shandong province such as Linyi，growth season was extension of the trend，while the growing season changed not obviously.

Key words：Shandong province；Winter wheat；Phonological；The growing season；The change of interannual

物候现象被称为“大自然的语言”和“全球变化的诊断指纹”，能够综合反映生物节律与环境条件，既能表征自然季节的变化，又能表现出生态系统对全球环境变化的响应和适应[1]。作为气候变化的积分仪，研究农田物候现象对于农业生产有着重要的指导意义[2]，植物物候能够敏感地指示气候等自然环境要素的变化。近年来，随着全球气候变化研究的不断深入，现代物候学在物候四季应用、物候生理机制研究、物候模型发展、物候遥感监测等方面取得了快速的发展[1]。山东省自然环境优越，生态系统丰富，人口稠密，经济发展迅速，土地利用变化剧烈，是传统的农业大省，也是我国粮食和北方水果的主要产地。本文选用山东省具有代表性的典型气象站点进行研究，分析了山东省冬小麦物候期的趋势变化特征，对农作物产业的发展具有一定的指导意义。

1 研究区域与资料

1.1 研究区概况 山东省位于亚洲大陆东岸中纬度地带，属暖温带半湿润季风气候区，气候温和，四季分明，雨热同季，春秋短、冬夏长，全省年平均气温11～14℃，年平均降水量550～950mm，降水集中在6～9月，无霜期沿海地区180d以上，内陆地区220d以上。地形以平原丘陵为主，全省耕地面积达47.13万hm2，占全省土地总面积的45.1%，占全国耕地总面积的7.1%。粮食作物以水稻、麦类为主，经济作物有棉花、花生、油菜等。各个气象站点覆盖了整个研究区域，且分布均匀。笔者选取菏泽、惠民、文登、临沂4个气象站点为典型代表，地理位置分别处在山东省西南部、北部、东北部和东南部，对冬小麦植被的生长季开始日期、结束日期、生长季长度及年际变化进行具体研究。

1.2 数据来源 根据1991年以来中国农业气象台站上报的农业气象旬月报报文资料整理得到中国近年来农作物生长发育状况资料数据集，资料分别来自国家气候中心农气室和国家气象中心9210要素库。农作物生长发育状况资料中地面观测数据包括山东省主要气象站点2001-2010年各类植被物候的发育程度和发育期日期实测。

3 结果与分析

3.1 山东省冬小麦植被物候变化分析 从山东省主要物候分布区遥感影像中提取出冬小麦的NDVI，转化为所对应的时间序列，得出冬小麦的物候分布，分析其2001-2010年生长季开始时间和结束时间，如表1所示。由表1可知，山东省冬小麦的生长开始于2月下旬至3月上旬，生长季结束集中在6月初，生长季长度约为90～105d。其中，2007年生长季较长，生长开始较早，结束相对变化不明显；而2005年生长开始较晚，结束相对变化不明显，生长季相对较短。从表1还可以看出，生长季开始的时间序列大致呈上升趋势，说明生长季开始的时间越来越晚，生长季有推迟的趋势，推迟相对显著。生长季结束的时间序列基本不变，即山东省冬小麦平均生长季结束的时间变化不显著。生长季线性变化趋势分析表明：生长季开始时间10a推迟约10d；生长季结束时间每10a推迟约5d，即在这10a间，生长季缩短，平均缩短幅度为0.5d/a。

3.2 典型气象站点冬小麦植被物候年际变化分析 山东省近10a植被生长季开始时间、结束时间和生长季长度的年际变化趋势均不明显。由于菏泽、惠民、文登、临沂4个地区有气象站点分布且位于不同位置，可以分别代表山东省西南部、北部、东北部和东南部，从数据资料中提取相关信息，对该4个研究区冬小麦的生长季开始日期、结束时间和生长季长度分别进行年际变化研究分析。由于冬小麦的生长会受到当地环境、温度、气候和土壤条件的影响，所以当年生长季开始和结束时间与上一年相比会发生变化。

3.2.1 生长季开始时间的年际变化 通过对典型代表区的研究发现，近10a山东省大部分地区冬小麦生长季开始时间有较显著推迟的趋势。由图2可知，2001-2010年菏泽冬小麦的生长季开始时间显著推迟，10a推迟4d；惠民和文登冬小麦生长季开始时间较显著推迟，10a推迟3d；临沂冬小麦生长季开始时间不明显推迟，10a推迟1d。

3.2.2 生长季结束时间的年际变化 本研究发现，近10a山东省大部分地区冬小麦生长季结束时间有不显著提前的趋势，东南部小部分地区冬小麦生长季结束时间有显著推迟的趋势。由图3可知，2001-2010年菏泽和惠民冬小麦的生长季结束时间有不显著提前的趋势，10a提前1d；文登冬小麦生长季结束时间有较显著提前的趋势，10a提前2d；临沂冬小麦生长季结束时间有显著推迟的趋势，10a推迟4d。

4 结论

当前山东省主要粮食作物以水稻、麦类为主，不同作物的分布区域、种植面积大小与其所在地理位置、地形、海拔高度、土壤类型等因素有关，此外，人为活动对农作物的分布也有一定的影响。本文提取山东省冬小麦的生长季开始时间、结束时间与生长季长度等关键物候参数，分析了山东省冬小麦生长季在2001-2010年近10a的年际变化趋势，得出以下结论：

（1）山东省冬小麦生长季为2月下旬至6月上旬，平均生长季长度为98d。2001-2010年山东省冬小麦的生长季开始时间显著推迟，结束时间有提前趋势，但提前不显著，生长季有所缩短，10a缩短约5d。

（2）不同地区冬小麦物候特征差异较大，分析菏泽、惠民、文登、临沂等4个典型代表区冬小麦的物候年际变化发现，菏泽、惠民、文登等代表的山东大部分地区生长季长度有缩短趋势，只有临沂等小部分研究区域生长季有延长趋势，且延长变化不显著。

参考文献

[1]臧海佳，李星玉，李俊，等.山东地区木本植物春季物候对气候变化的响应[J].中国农业气象，2011，32（2）：167-173.

[2]常守志，王宗明，宋开山，等.基于NDVI数据的三江平原农田物候监测[J].遥感技术与应用，2011，0323（2011）：82-88.

[3]何月，樊高峰，张小伟，等.近10年浙江植被物候的遥感监测及时空动态[J].中国农学通报，2012，28（16）：117-124.

（责编：张宏民）