通辽市气候资源特征对玉米生长的影响分析

白晓慧

（通辽市气象局，内蒙古通辽 028000）

通辽市地处农牧交错带，境内生态系统多样，但整体脆弱性较为突出。由于地处黄金玉米种植带，通辽市在种植结构上呈现“一粮独大”的局面。玉米全生育期需水量较大，而通辽市地下水资源缺乏，部分地区完全“靠天吃饭”。在全球气候变暖的背景下，通辽市的降水变率逐渐增大，极端降水事件多发，致使干旱与局地内涝常相伴存在，导致阶段性干旱日渐突出，影响玉米的正常生长。该研究主要利用气象数据，分析通辽市主要的气候资源特征，探讨独有的温水匹配条件下对玉米生长的影响。

1 资料来源

根据1981—2015年通辽市7个气象监测台站的玉米生长季逐日温度、降水数据，计算出≥10℃的有效积温及活动积温、生长季平均气温、无霜期、生长季降水量、降水变率与保证率等数据。

2 气候特征

2.1 热量资源

2.1.1 玉米生长季气温 根据1981—2015年主要玉米种植区生长季气象数据统计分析得出，近35年主要农区生长季气温在19.5～20.6℃，其中，奈曼南部、科左后旗在20.0℃以下，其余地区均在20.3℃以上。尤其2000年以后升温较为明显，除奈曼南部、科左后旗起伏较大外，其余地区均在20.0℃以上（图 1）。

2.1.2 农事活动的界限温度 10℃是喜温作物生长的温度，10℃以上的间隔日数多作为植物可利用的热量，平均初日主要农区为4月24—28日；秋季≥10℃的平均终日为10月4—9日；≥10℃初终间隔日数为 161～169 d（表 1）。

2.1.3 ≥10℃积温 主要农区平均活动积温为3084～3341℃，其中尤以科尔沁区、库伦旗、开鲁县、奈曼旗北部偏多，为多区；科左后旗、奈曼南部为少区。全市主要农区有效积温平均值为1529～1708℃，其中开鲁县、科尔沁区、库伦旗为多区，奈曼南部、科左后旗为少区（表1）。

表1 10℃界限的初终日及积温

2.1.4 初终霜日与无霜期 取日最低气温≤2℃为霜冻日，秋季最早一次霜冻称为初霜日，春季最后一次霜冻称为终霜日。由终霜后一日至初霜前一日这一段没有霜冻的时段称为无霜期，全市无霜期为151～169 d。具体初、终霜日及无霜期分布见表2。

表2 霜初终日、无霜期及其80%保证率

2.2 水分资源

2.2.1 作物生长季降水 主要农区生长季多年（1981—2015年）平均降水量 283～387 mm，其分布呈南北两侧多，中部少的趋势；年变化较大，且随时间变化呈减少趋势（图2）。科左中旗西部、开鲁县、科尔沁区和奈曼旗北部是全市降水量最少的地区，这一带降水量在320 mm以下。科左中旗东部、奈曼南部、科左后旗大部由于受海洋气流影响较大，降水量大都在340 mm以上。农区降水多集中在6—8月，其中又以7月为最多月份，季内降水时空分布极为不均，且短时强降水有增多的趋势，所以作物生育期内容易出现阶段性干旱和内涝的现象。

2.2.2 接墒雨和透雨日期分布 由于秋季雨少，春季底墒差，单靠底墒能抓住春苗的年份不过30%。在底墒较好的情况下，第二年春播时需有一场≥10 mm的降水过程才能保证春播和抓苗；如果封冻前底墒不好，翌年春播时需有一场≥15 mm的降水过程方能保证春播和抓苗。因此，接墒雨日期的早晚对春播抓苗非常重要。考虑到春播生产的实际情况，把春季降水量≥10 mm的初日作物接墒雨日期，用此来分析某一年的春季底墒情况。我们以春季降水量≥20 mm的初日作为第一场透雨日期。由于通辽市春播均开始于4月，所针对接墒雨出现的日期也从4月开始统计。通辽市各地接墒雨和第一场透雨日期见表3。

表3 通辽市接墒雨及第一场透雨日期 月—日

由表3可见，全市历年平均≥10 mm降水量初日为5月10日，南部地区略早，各地最早出现在4月2日，扎鲁特旗、舍伯吐镇、科左中旗、库伦旗最晚出现在7月，其余地区最晚推迟到6月下旬。≥20 mm降水初日平均为6月9日，奈曼南部出现在5月末，科尔沁区、科左后旗、库伦旗出现在6月上旬，其余地区则偏晚为6月中旬。

2.2.3 降水变率与保证率 生长季降水的年际变化用降水相对变率表示。降水变率大，表示年际间降水量波动大，旱涝频繁；相反，表示年际间降水波动小，即比较稳定。其计算公式为[1]：

式中V为相对平均变率，Ri为第i年的年生长季降水量，为多年平均降水量，n为年数。

本市大部分地区作物生长季降水变率较大，表明通辽市降水年际变动大，不稳定性较高，呈忽多忽少的态势，极易出现旱涝灾害。扎鲁特旗最大为31%，奈曼南部的青龙山最小为19.8%，其他地区在22.0%～30.2%（表 4）。

玉米全程需水量500～800 mm，而纵观各监测站点的降水数据，超过500 mm降水的保证率[2]仅扎鲁特旗、奈曼南部（青龙山）超过10%，其余地区在3%～9%，其中，科左中旗西部、开鲁县35年中仅有1年降水超过500 mm，奈曼中北部、科左后旗、库伦旗则有2年。可见，各地生长季降水量均不能满足玉米正常生长的需要，极易出现旱灾（表5）。

表4 生长季降水变率分布 %

表5 生长季降水保证率分布 %

3 气候资源特征对玉米生长的影响

通辽市主要农区无霜期为151～169 d，≥10℃的积温为3084～3341℃，终霜日偏早、初霜日较晚，温度能够满足玉米正常生长所需；但是生长季多年（1981—2015年）平均降水量 283～387 mm，其分布呈南北两侧多，中部少的趋势；年变化较大，且随时间变化呈减少趋势，不能满足玉米生育期内对水分的需求，导致干旱已成为通辽市玉米发育的限制因子，而玉米的种植面积占全市耕地面积的80%以上，为了保证粮食安全，就必须增加灌溉面积，加大了地下水的采集，威胁了水资源的安全，应适当减少玉米的种植面积，增加需水量少的作物的种植面积，并积极开展节水灌溉措施。

参考文献：

［1］潘学龙，龙步菊，魏玉蓉.内蒙古黄土高原区降水规律与集雨利用潜力分析［J］.干旱区资源与环境，2007，21（4）：65-70.

［2］邓 超，王素艳，游 超，等.资阳玉米关键期降水保证率分析及适播期探讨［J］.四川气象，2007（4）：23-24.