气候变暖前后山东省优质专用小麦品质气候区划研究

摘要：小麦品质气候区划是充分利用区域气候资源、因地制宜生产优质小麦的重要前提。山东省是北方典型的强筋和中筋优质专用小麦种植区，但在气候变暖背景下，山东省气象条件发生了较大变化，小麦品质区划结果亟待更新。本研究采用小麦品质区划农业气候指标对山东省122个气象站点1981-2020年小麦季气象条件（温度、降水和日照时数）进行综合打分，利用ArcCIS插值法得到气候变暖前后山东省小麦品质气候区划。结果表明，气候变暖前后，山东省普遍为强筋小麦适宜区和强筋中筋小麦过渡区，但气候变暖后，山东省的强筋小麦适宜区大幅缩小，强筋中筋小麦过渡区扩大，主要体现在鲁中和胶东半岛南部地区。小麦季≥0℃积温增加及5月（开花-灌浆期）气温日较差下降是导致小麦季农业气候指标综合得分下降的主要原因。该研究结果可为及时调整山东省强筋和中筋小麦适宜种植区及实现品种和生态区的双向适应提供理论基础。

关键词：气候变暖；优质小麦；气候区划；关键生育期；气象要素分值；ArcCIS插值法

中图分类号：S512.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2025）01-0040-07

优质专用小麦可分为优质强筋、中强筋、中筋和弱筋小麦4个品类。随着人们生活水平的提高以及消费结构的优化，优质专用小麦的需求量在不断增加。当前我国优质麦供给主要依赖进口，进口量每年可达400万吨，仍存在较大缺口。山东省是我国优质强筋和中筋小麦的重要供给地，自2020年山东省明确提出将小麦生产导向由高产为主向量质并重、提质增效转变以来，山东省优质小麦面积迅速扩大，预计到2025年播种面积将达到200万公顷，占麦播总面积的50%以上。然而当前山东省优质专用小麦生产存在品种选用与生态区不匹配等问题，小麦品质区划有待进一步研究。

小麦品质与环境因子密切相关，在气候、土壤和品种三个环境因子中，气候对小麦品质影响最大，其中开花-成熟期是气候影响小麦品质的关键时期。当前小麦品质区划大都是基于品质指标与土壤和气象因子的统计分析结果制定的，如余卫东等制定了仅考虑气象因子的河南省小麦品质农业气候区划。关于山东省小麦品质区划已有较多研究：中国小麦品质区划方案（试行）中指出，山东省中部、北部为强筋小麦适宜区，胶东半岛和山东南部为中筋小麦适宜区：李永庚、王东等根据淀粉和蛋白质品质指标以及土壤和气候等生态因子的聚类分析结果，将山东省分为3个强筋小麦品质类型区，I区为胶东、鲁中强筋、中筋小麦适宜区，Ⅱ区为鲁西北、鲁西南强筋、中筋小麦次适宜区，Ⅲ区为鲁南强筋小麦次适宜区、中筋小麦适宜区。另外，余维宝等对小麦不同生育期各气象因子与小麦品质参数进行逐步回归分析，得出鲁东和鲁南地区为强筋小麦适宜区，鲁中、鲁北和鲁西地区为次适宜区。

当前山东省小麦品质区划结果存在较大差异，且区划结果较为陈旧。目前应用较为广泛的由于振文院士团队提出的小麦品质区划距今已有20年左右。气候变暖背景下，过去20年山东省气候条件发生了较大变化，小麦品质区划结果亟待更新。因此，本研究拟采用小麦品质区划农业气候指标对山东省122个气象站点1981-2020年小麦季气象条件（温度、降水和日照时数）进行综合打分，利用ArcGIS插值法确定气候变暖前后山东省小麦品质的农业气候区划差异，以期为因地制宜种植优质小麦品种提供理论基础。

1材料与方法

1.1研究区域及数据来源

以山东省的122个气象站点为研究区域，其中鲁西北、鲁中、鲁西南及胶东半岛地区分别包含30、29、39个及24个站点。各站点气象数据包括1981-2020年逐月平均最高温度、最低温度、日均温、气温日较差、日照时数、降水量等，均来源于山东省气象中心地面气象资料数据集。

1.2山东省气候变暖突变年份计算

采用MK突变检验方法对山东省13个具有长时间序列（1961-2015年）温度数据的国家基本气象台站进行突变年份计算，得出山东省气候变暖平均突变年份为1992年，与前人得出的结论较为一致。本研究中，1981-1991年为变暖前时间段，1992-2020年为变暖后时间段。