分类：论文范文 发表时间：2019-11-20 10:45
摘要:利用2000-2017年阜新地区旱情、降水量和粮食产量等相关资料，对阜新农作物生长季干旱与粮食产量关系进行了分析和研究。得出的结论是:阜新农业干旱存在大小周期。其中，小周期有3年、6年，大周期15年。干旱年多呈连续性，最多连续干旱4～5年，出现在大周期;最少连续干旱1～2年，出现在小周期。春、夏、秋各季重特大干旱几率比为3:4:3。重特大干旱、中轻旱、不旱的几率比为7∶2∶1。春、夏、秋三季连续重特大干旱、二季重特大干旱、一季重特大干旱之间的几率比为1.7∶2.5∶5.8。中轻度干旱年，粮食年景为8～10成年;一季重特大干旱年，粮食年景为6～7成年;二季重特大干旱年，粮食年景为5～6成年;三季重特大干旱年，粮食年景为2～3成年。阜新粮食总产量与全市各乡镇3～10月平均降水量相关性最好，相关系数为0.814;玉米平均单产与全市各乡镇6～8月平均降水量相关性最好，相关系数为0.836。阜新生长季降水量对粮食总产量的平均贡献率为0.088亿kg/mm。
关键词:干旱规律;粮食产量;年景评估;辽宁阜新
阜新位于辽宁省西部，地势西高东低，浅山丘陵占总面积的60%，光照、热量充足，降水时空分布不均，有“十年九旱”之称。阜新人均耕地面积是全省平均的2倍，是全国人均耕地面积的4倍，粮食播种面积约占90%以上，玉米占80%以上。
研究表明，干旱是导致粮食减产的最主要的农业气象灾害[1]。旱灾对阜新粮食生产的影响具有频率高、持续时间长、影响范围广、减产严重、甚至绝收等特点。阜新是农业气候干旱较为严重的地区，在整个生长季中，有春、夏、秋三季连旱，有春夏、春秋和夏秋二季干旱，还有春、夏、秋季单一季节的干旱。其中，重特大干旱对阜新粮食产量影响最为严重。阜新是一个“靠天吃饭，雨养农业”地区，受干旱气候影响，阜新地区的粮食产量存在着很大不稳定性，最高粮食总产在28亿kg以上，最低总产在6亿kg以下。随着社会经济的快速发展及全球粮食安全问题的突出，阜新市充分利用土地资源优势，不断扩大粮食生产规模和能力，已成为辽宁省主要粮食生产基地之一。如何实现科学播种，稳产、高产及合理调整农业种植业结构是阜新现代农业发展的重要任务。在气象为政府决策服务中，干旱决策服务是重中之重。为更好的开展为农业服务工作，找出阜新农业干旱发生规律及对粮食产量的影响，是本研究的目的所在。
1资料与方法
1.1资料来源
资料主要来源于阜新气象、农业、统计等部门2000-2017年全市各乡镇旱情、降水量及粮食产量等数据。2000-2017年，阜新经历了最严重干旱导致的严重减产年及丰沛的降水带来的历史大丰收年，资料有较好的代表性和完整性。
1.2研究方法
将阜新农业生长季的干旱时段分为一季干旱(春、夏、秋)，二季干旱(春夏，夏秋和春秋)，及三季连旱(春、夏、秋)三类;从干旱程度上，分为特旱、重旱、中旱、轻旱、不旱五种。通过对生长季不同时段、不同干旱程度条件下的旱情与阜新地区粮食产量之间的关系、降水量与产量的相关性、降水量对粮食产量的贡献率及适宜不同产量的降水量范围等进行分析，得出干旱对阜新粮食产量影响结论。
2干旱对阜新粮食产量的影响
2.1生长季干旱的发生规律
为定量化分析2000-2017年阜新干旱的发生规律，将各季不同干旱程度赋予数值，如:不旱为0、轻旱为1、中旱为2、重旱为3、特旱为4，那么将历年各季所赋予的数值相加，构成了阜新生长季干旱强度指数。通过分析各年干旱强度变化，从而得出了阜新2000-2017年阜新干旱发生的基本规律。结果显示:阜新重特大干旱存在大小周期。小周期有3年、6年，与李新旺等[2]研究的粮食产量波动周期相近;大周期15年，与吕彦彬等[3]研究的我国旱灾平均周期约14.25年相近。分析中发现，阜新干旱年多有连续性。一般最长连续干旱4～5年，发生在大周期内;最短连续1～2年，发生在小周期内。从2000-2017年阜新共出现1个干旱大周期，三个干旱小周期，其中，3年周期出现1次，6年周期出现2次。大周期为2000-2015年，小周期有2000-2006年，2006-2009年，2009-2015年(图1、表1)。
2.2干旱对农业生产及作物长势的影响
在粮食作物生长季，严重的春旱、夏旱及秋旱对作物正常生长发育和产量均有明显影响。主要原因是，当生长季出现少雨干旱时，作物细胞扩张生长动力不足，影响光合作用和养分输送，植株矮小;同时，当生长季盛期时出现严重干旱，对抽穗、受粉影响很大，最终导致粮食严重减产。如2003年、2017年，阜新发生了历史罕见的春播期特大干旱，旱情一直持续到6月18日，均在6月19日出现有效降水，雨后播种，正常播种期被推迟50d以上，尽管播种以后降水增加，长势良好，但因作物生育期不足，出现籽粒成熟度下降，不饱满现象，造成严重减产。又如2007年、2016年，阜新发生了夏初持续严重高温干旱，出现玉米等作物叶片萎缩、干枯现象，影响了作物正常生长，植株矮小，或出现过早成熟;尽管后期降水增多，作物生长得到一定恢复，但直接影响后期发育，同样导致植株矮小、穗小，造成严重减产。2014年、2015年，阜新连续出现严重伏旱，出现生长量不足、穗小秃尖现象，导致严重减产。如2009年夏秋连续重旱，叶片卷缩，部分干枯，严重减产。如2000年、2001年阜新出现了春、夏、秋连续重特大干旱，并伴有持续高温少雨时段，植株生长缓慢或不长、叶片干枯，甚至植株死亡，部分毁种;粮食作物出现籽粒不饱满、干瘪现象，造成严重减产，几乎绝收，历史罕见(表1)。
3旱情与粮食产量年景评估
根据2000-2017年阜新干旱对粮食产量的影响规律，得出了阜新粮食年景、旱情、生长季干旱强度指数及适宜降水量的关系(表5)。可以此为参考依据，为未来粮食产量年景及定量化的产量预报提供依据。张琪等[7]研究指出，辽宁A类地区干旱是影响玉米产量的主要因素;张淑杰等[8]研究辽宁地区玉米耗水量与产量的关系结论指出，当耗水量达到400～600mm时，玉米能够获得高产，这与本研究结论是一致的。2000-2017年阜新粮食产量年景与旱情和降水量关系表，共七级，包括特大丰收年、大丰收年、丰收年、平年、歉收年、严重歉收年、绝收年。年初可利用年度、夏季各乡镇平均降水量的预测值对当年粮食产量年景进行预估，也可在8月底利用前期旱情及夏季各乡镇平均降水量实况对当年粮食产量年景进行更精准定量预估。
4结论
对2000-2017年阜新农作物生长季干旱与阜新粮食产量关系进行了分析和研究。得出的结论是:
(1)阜新干旱存在大小周期。小周期有3年、6年，大周期15年。一般最长连续干旱4～5年，最短干旱1～2年。说明，阜新干旱多连续性。
(2)春、夏、秋各季重特大干旱几率比为3∶4∶3。其中，春、夏、秋各季重旱几率比为2∶5∶3，特大干旱几率比为5∶2.5∶2.5，说明，夏季重旱偏多，春季特大干旱偏多。
(3)当一季及以上出现干旱时为一个干旱年，重特大干旱、中轻旱、不旱的几率比为7∶2∶1。说明，重特大干旱年明显偏多。
(4)三季连续重特大干旱、二季重特大干旱、一季重特大干旱之间的几率比为1.7∶2.5∶5.8。说明，一季发生重特大干旱的几率最大。
(5)当出现春、夏、秋三季连续重特大干旱时，阜新粮食总产历年最低;当出现春秋或夏秋二季重特大干旱时，夏秋季重特大干旱粮食总产最低，其次是春秋;当出现春、夏或秋季一季重特大干旱时，夏旱产量最低。
(6)中轻度干旱年，粮食年景为8～10成年;一季重特大干旱年，粮食年景为6～7成年;二季重特大干旱年，粮食年景为5～6成年;三季重特大干旱年，粮食年景为2～3成年。
(7)最严重干旱年，粮食减产约22亿kg，中等干旱年粮食减产8～12亿kg，轻度干旱年粮食减产3～5亿kg。
(8)阜新粮食总产量与全市各乡镇3-10月平均降水量相关性最好，相关系数为0.814;玉米平均单产与全市各乡镇6-8月平均降水量相关性最好，相关系数为0.836。
(9)阜新生长季降水量对粮食总产量的平均贡献率为0.088亿kg/mm。
参考文献:
[1]武艳娟，李玉娥，刘运通，等.宁夏气象灾害变化及其对粮食产量的影响[J].中国农业气象，2008，29(4)，491-495.
[2]李新旺，王树涛，门明新，等.基于EMD的河北省粮食产量波动及其成因的时空多尺度分析[J].自然资源学报，2009，24(11):1995-2002.
[3]吕彦彬，王玉斌.我国旱灾变迁及对粮食产量的影响[J].河南农业科学，2014，43(10):19-22.
[4]颜亮东，李林，李红梅.青海省气象干旱对粮食产量的影响及其评估方法研究[J].冰川冻土，2013，35(3):687-690.
相关阅读
论文常识
期刊知识
著作出版
教材出书
专利申请
出版社
扫码关注公众号