1961—2017年周口夏玉米气候生产潜力时空变化特征

胡伟

摘要 选取周口10个气象站点1961—2017年的逐日气象资料，应用气候线性倾向率法、相关分析法、ArcGIS空间插值等，分析周口气候生产潜力时空变化特征。结果表明，1961—2017年周口夏玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力年际变化均呈显著下降趋势，且年际波动较大;光合生产潜力空间分布呈现一定的带状分布，光温生产潜力空间分布特征不明显，气候生产潜力呈辐散型分布。

关键词 夏玉米;气候生产潜力;时空变化

气候变暖已成为不争的事实，气候变暖对农业生产造成的影响也越来越大。太阳辐射、温度、降水等气象要素的变化将直接导致农业气候资源的变化，粮食作物产量也将受到不同程度的影响。当土壤、养分、二氧化碳等条件处于最适状况时，充分利用光、热、水气候资源，单位土地面积上可能获得的最高生物学产量或农业产量称之为气候生产潜力。研究表明，在保持现有生产力不变的情况下，植物生产潜力有所下降。因此，研究气候生产潜力的变化规律，可为合理利用气候资源、充分发挥气候生产潜力等提供一定的理论指导。

1资料与方法

选用周口1961—2017年逐日平均气温、降水、太阳辐射、湿度、风速等数据，计算夏玉米逐年气候生产潜力。采用气候倾向率法分析气候生产潜力趋势变化，显著性检验采用相关分析法，利用SPSS、Matlab、ArcGIS 10.0等处理数据并绘制时空分布图。

2 结果与分析

2.1 生产潜力的时间变化

1961—2017年周口夏玉米光合生产潜力的年际变化（图1a）呈显著下降趋势，气候倾向率为-1 120（kg/hm2）/10年。20世纪60年代及70年代前期，周口夏玉米光合生产潜力基本上在趋势线以上逐渐下降;20世纪70年代后期至80年代中期，光合生产潜力从趋势线以上快速下降到趋势线以下;20世纪90年代光合生产潜力围绕趋势线上下波动，到21世纪初期快速下降至趋势线以下波动;2011年以后快速上升。

1961—2017年周口夏玉米光温生产潜力的年际变化（图1b）呈明显下降趋势，气候倾向率为-910（kg/hm2）/10年。20世纪60年代除1966年及70年代前期，周口夏玉米光温生产潜力基本上在趋势线上下摆动并呈逐渐下降趋势;20世纪70年代中后期至80年代前期，光温生产潜力从趋势线以上快速下降到趋势线以下;20世纪90年代光温生产潜力围绕趋势线上下波动;到21世纪初期快速下降至趋势线以下;2011年以后迅速升至趋势线以上。

1961—2017年周口夏玉米气候生产潜力的年际变化（图1c）呈微弱的下降趋势，气候倾向率为-460（kg/hm2）/10年，且年际变化波动较大，最大值出现在20世纪60年代中期，为38 000 kg/hm2，最小值出现在20世纪70年代中期，为20 000 kg/hm2。综上可以看出，周口夏玉米生产潜力的年际变化较大，稳定性较差。

2.2生产潜力的空间变化

从图2a可以看出，周口夏玉米1961—2017年平均光合生产潜力空间分布呈现一定的带状分布，由东北向西南递减，研究区域内多在33 800～

34 481 kg/hm2变化，<33 000 kg/hm2的区域较小。从图2b可以看出，光温生产潜力空间分布特征不明显，大致呈中间高、周圍低，<30 000 kg/hm2的区域较小，30 000～30 600 kg/hm2分布区域和>30 600 kg/hm2分布区域相当。从图2c可以看出，气候生产潜力呈辐散型分布，中间高、四周低，>27 100 kg/hm2的区域较小，<26 400 kg/hm2分布区域和26 400～27 100 kg/hm2分布区域相当。

3结论

1961—2017年周口夏玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力年际变化均呈显著下降趋势，其气候倾向率分别为-1 120、-910和-460（kg/hm2）/10年;1961—2017年周口夏玉米生产潜力的年际波动较大，稳定性较差。

周口夏玉米1961—2017年平均光合生产潜力空间分布呈现一定的带状分布，由东北向西南递减;光温生产潜力空间分布特征不明显，大致呈中间高、周围低;气候生产潜力呈辐散型分布，中间高、四周低。

参考文献

[1] 侯光良，刘允芬. 我国气候生产潜力及其分区[J]. 自然资源学报，1985，5（3）：52-59.

[2] 谭方颖，王建林，宋迎波，等. 华北平原近45年农业气候资源变化特征分析[J]. 中国农业气象，2009，30（1）：19-24.

责任编辑：郑丹丹