江苏省冬小麦生长期间的气候特征

商兆堂　何浪　商舜等

摘要：为了给江苏省科学安排冬小麦栽培田间管理、全面应对气候变化提供参考信息，主要采用农业气象试验研究和统计方法、地理信息系统（GIS）数据分析技术等，选取代表江苏省冬小麦生长发育期间气候状况的观测资料进行定量统计分析和定性描述，分析江苏省冬小麦生长发育期间主要气象条件及其气候变化趋势。江苏省冬小麦生长发育期间气候条件及其变化趋势区域分布特征明显，具有冬季变暖、全生育期总积温增加、日照时数、降水量和风速减小的气候变化趋势，这可能会加重江苏省冬小麦生长发育期间的干旱、低（高）温害等自然灾害，增加苏北北部等丘陵地区小麦产量和品质的不稳定性。江苏省气候变化相对比较明显的是苏北东北部、沿江和苏南东南部；各气候因子变化程度从大到小依次为风>温度>降水量>日照时数，主要可能会增加冬小麦生产的脆弱性。气候变化主要发生在营养生长期，生殖生长期相对变化较小，因此须重点加强冬小麦营养生长期的应对气候变化栽培技术研究，搭好丰产架子，为保障冬小麦生产的生态、高效、优质提供基础条件。

关键词：江苏省；冬小麦；生育期；气候特征；产量；品质

中图分类号： S162.5+3 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）03-0056-07

小麦是中国自古代以来的重要粮食作物之一，已有4 000多年的栽培历史，春秋战国时期开始，随着北方居民的大量南迁，小麦栽培地区向南迅速扩大。南方冬麦区是与北方冬麦区和春麦区相并列的三大主麦区之一，种植面积约占全国的25%左右，成为仅次于水稻的第二大粮食作物。江苏省是南方麦区的重点种植区域之一，客观分析江苏省冬小麦生长发育期间的气候变化、研究应对气候变化的栽培措施对南方麦区和全国冬小麦种植具有重要的指导意义。关于气候变化对小麦生产影响的研究较多[1-10]，例如，商兆堂等综合分析了国内外研究气候变化和评估气象变化对小麦生产影响技术方法，综合得出评估气候变化对小麦生产影响的主要技术途径是通过气候变化事实趋势外推和气候模式产生未来气候情景，通过冬小麦生长发育与气象条件关系的机理或统计模型，模拟未来气候情景下冬小麦的生产状况[10]。关于小麦生产区域的单一气象要素气候变化的研究也较多，例如，王莉等统计分析发现，近20年来，河北省邢台市春季3—5月气温升高非常明显，1990—1999 年平均积温较1960—1989年高96 ℃，2000—2009 年较1960—1989年增加231 ℃[11]。但是，关于综合研究江苏省冬小麦生长发育期间气候变化的报道较少。因此，笔者对江苏省小麦生育期气象条件进行分析，为江苏省冬小麦生产科学应对气候变化、实现在气候变化情景下的高产优质栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料及处理方法

选取中国气象局气象观测站网中能代表江苏省气候特点的37个站点的气象资料进行气候特征统计和气候变化趋势分析。根据江苏省的气候和地理特征，分为全省（the whole province，简称WP ）、 苏北（subei，简称SB）、苏中（suzhong，简称SZ）、苏南（sunan，简称SN）4个主要区域类型，统计分析区域特征具体见图1。

江苏省冬小麦在不同站点间观测资料的长度差异很大，绝大部分站点从1960年开始有完整的观测记录，因此统计1960—2011年的气象资料分析气候变化趋势。其中，与小麦生长发育有关的气象要素简称 ME，主要分析气温活动积温（AAAT）、气温负积温（NAAT）、地温活动积温（AAET）、平均温度条件（TA）、累计降水量（AP）、合计雨日（TRD）、小雨（01≤AP<5）日数（LIR）、小到中雨（5≤AP<10）日数（LTR）、中雨10≤AP<25日数（MOR）、大雨（25≤AP<50）日数（HER）、暴雨（AP≥50）日数（TOR）、平均降水条件（PA）、累计日照时数（ASD）、合计风速（TWS）、所有气象条件的平均值（AA）。根据冬小麦生育期观测规范[12]将江苏省冬小麦全生育期（WG）主要分成播种期（SOW）、出苗期（SPR）、三叶期（TRI）、分蘖期（TIL）、越冬期（OWI）、返青期（REG）、起身期（SET）、拔节期（JOI）、孕穗期（BOO）、抽穗期（HEA）、开花期（ANT）、乳熟期（MIL）、成熟期（MAT），进行分生育期的气候变化特征分析，具体统计时段见表1，简称间采用“&”表示并用，如出苗期活动积温的简称为AAAT&SPR。不同类型小麦品种（系）根系生长发育、分布规律不同，但在不同时期不同品种（系）根表面积变化趋势基本一致， 最大值均在0～20 cm 土层[13]。江苏省冬小麦一般机条播，深度在 3～4 cm，因此选择5～20 cm地温代表对冬小麦根系生长发育有影响的土壤温度，分析其气候变化趋势。

出现频率或比例为出现次数占总次数的百分率。变化率为自变量增加1个单位数，因变量增加的数量。采用分区平均值和全省平均值分析随生育期的变化特征，相对重要性采用通径分析方法，区域分布图采用地理信息系统（GIS）进行插值处理分析，分析等值线（CN），具体方法略。

2 结果与分析

2.1 热量条件

2.1.1 积温分布特征

2.1.1.1 全生育期气温≥0 ℃活动积温 由图2-a可知，各区域之间的全生育期气温≥0 ℃活动积温差异明显，总体特征以经向分布为主。其中，苏北为1 925.8～2 539.0 ℃·d，平均2 146.7 ℃·d；苏中为2 051.3～2 721.4 ℃·d，平均 2 311.7 ℃·d；苏南为2 228.5～2 970.6 ℃·d，平均 2 527.4 ℃·d。苏北年际间极差与苏中接近，与苏南差异明显。分生育期在全生育期中的相对重要性由大到小依次为拔节期>返青期>起身期>越冬期，即冬季到早春的各生育期积温对全生育期总积温影响最大。