全 文 ：内蒙古河套灌区春玉米苗期光温指标∗
武荣盛　 吴瑞芬∗∗　 侯　 琼　 赵慧颖　 孙小龙　 金林雪　 朝鲁门
（内蒙古自治区气象局生态与农业气象中心， 呼和浩特 ０１００５１）
摘　 要　 利用 ２０１２—２０１３年在内蒙古河套灌区巴彦淖尔市的春玉米分期播种试验数据，结
合农业气象站多年的作物观测资料，分析了河套灌区光温条件变化对春玉米苗期生长发育的
影响，得到不同适宜度光温指标体系，并应用多项式拟合方法将温度指标插值到苗期生长的
每一天，形成动态连续温度指标曲线，可以更客观和精细地反映温度对春玉米苗期生长发育
的影响．结果表明： 播种⁃出苗期和出苗⁃拔节期温度每上升 １ ℃，出苗速率和发育速率分别约
提升 １１％和 １２％，生物学下限温度分别为 ７．４ 和 １１．９ ℃；播种⁃出苗期适宜温度为 １６．０ ～
１８．０ ℃，三叶期叶面积指数可达 ０．０１７２ 以上；出苗⁃拔节阶段适宜温度为 ２１．６ ～ ２３．０ ℃，气温
越高，地上部光合作用越强，叶片和植株生长越快，拔节期叶面积指数和株高分别可达 ２．１５和
１２０ ｃｍ以上；出苗⁃拔节阶段日照百分率≥７４％、平均日照时数≥１１．０ ｈ·ｄ－１或总日照时数
≥５４０ ｈ，植株叶片干质量可达 ３４ ｇ以上．
关键词　 河套灌区； 春玉米； 苗期生长发育； 光温指标； 温度动态指标
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０１－０２４１－０８　 中图分类号　 Ｓ５１３　 文献标识码　 Ａ
Ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｅｄｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｓｐｒｉｎｇ ｍａｉｚｅ ｉｎ Ｈｅｔａｏ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ
ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ， Ｃｈｉｎａ． ＷＵ Ｒｏｎｇ⁃ｓｈｅｎｇ， ＷＵ Ｒｕｉ⁃ｆｅｎ， ＨＯＵ Ｑｉｏｎｇ， ＺＨＡＯ Ｈｕｉ⁃ｙｉｎｇ，
ＳＵＮ Ｘｉａｏ⁃ｌｏｎｇ， ＪＩＮ Ｌｉｎ⁃ｘｕｅ， ＣＨＡＯ Ｌｕ⁃ｍｅｎ （Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ，
Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ， Ｈｕｈｈｏｔ ０１００５１， Ｃｈｉｎａ） ．⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６
（１）： ２４１－２４８．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａｓｅｔ ｏｆ ａ ｓｐｒｉｎｇ⁃ｍａｉｚｅ ｉｎ Ｈｅｔａｏ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ
（Ｂａｙａｎｎａｏｅｒ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ） ｄｕｒｉｎｇ ２０１２ ａｎｄ ２０１３， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｃｒｏｐ ｄａｔａ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｒｅｌａｔｅｄ
ａｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｎ ｍａｉｚｅ ｄｅ⁃
ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｔｏ ｄｅｒｉｖｅ ａｄｅｑｕａｔｅ ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｆｉｔｔｉｎｇ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｆｏｒ
ｅａｃｈ ｄａｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｔｏ ｄｒａｗ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ａｎｄ ｔｏ ｂｅｔｔｅｒ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｍａｉｚｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ
ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｒａｔｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １１％ ａｎｄ １２％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ １ ℃ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｗｉｎｇ⁃ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ⁃ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ， ａｎｄ
ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｌｏｗｅｓｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ７．４ ａｎｄ １１．９ ℃， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ
ｔｈｅ ｓｏｗｉｎｇ⁃ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｓｔａｇｅ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ １６．０ ｔｏ １８．０ ℃， ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ ａｔ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｌｅａｆ
ｓｔａｇｅ ｒｅａｃｈｅｄ ０．０１７２ ａｎｄ ａｂｏｖｅ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ⁃ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｒａｎｇｅｄ
ｆｒｏｍ ２１．６ ｔｏ ２３．０ ℃， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ／ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｔｉｓｓｕｅ ｗａｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ ｉｎ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ２．１５ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ｗａｓ
１２０ ｃｍ． Ａｔ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ⁃ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｓｔａｇｅ， ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ≥７４％， ｏｒ ｔｈｅ ｄａｉｌｙ ｓｕｎ⁃
ｓｈｉｎｅ ｈｏｕｒｓ ≥１１．０ ｈ·ｄ－１， ｏｒ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｈｏｕｒｓ ≥５４０ ｈ， ｔｈｅ ｄｒｙ ｍａｓｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｔｉｓｓｕｅ ｃｏｕｌｄ
ｒｅａｃｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ３４ ｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｈｅｔａｏ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ； ｓｐｒｉｎｇ ｍａｉｚｅ； ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ； ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍ⁃
ｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｉｃｅｓ； ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｉｎｄｉｃｅｓ．
∗公益性行业（气象）科研专项（ＧＹＨＹ２０１２０６０２１）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｗｕ＿ｒｕｉｆｅｎ＠ １２６．ｃｏｍ
２０１４⁃０４⁃２９收稿，２０１４⁃１０⁃１０接受．
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 １月　 第 ２６卷　 第 １期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｊａｎ． ２０１５， ２６（１）： ２４１－２４８
　 　 春玉米播种至拔节为苗期，是以生根、长叶、茎
节分化为主的营养生长阶段，苗期作为整个发育期
的最初阶段，其生长发育状况直接影响最终产量的
形成．春玉米苗期温度和日照指标形成较早［１－４］，作
为很多生长模型中的指标参数一直沿用至今，但在
全球气候变暖背景下，北方主要种植区的农业气候
资源发生了明显变化，并对作物生长发育过程产生
了显著影响［５］，因此以往的气象指标和模型难以适
应现代农业生产和气象服务业务的需求．近些年来，
很多科研工作者采用田间试验和统计分析等方法，
对光温变化与春玉米苗期生长发育的关系开展了一
些研究，例如，王琪等［４］认为，气温升高 １ ℃，出苗
速率和营养生长速率分别提升 １７％和 ５％；钱锦霞
等［５］研究发现春玉米不同品种的出苗速率差别不
明显；马树庆等［６］研究认为气温对出苗率无明显影
响；徐文强等［７］发现，气温低于 １５ ℃，土壤相对湿
度低于 １０％时，玉米苗期发育受到抑制；郝楠等［８］
认为，玉米苗期各项生理指标随温度的变化曲线为
单峰型，峰值温度为 ３３ ℃ ．上述研究结果有助于了
解光温对春玉米苗期发育的影响机理和优化生长模
型相关参数，但均未形成系统的气象指标体系，此
外，对气温和土壤湿度分析较多，对日照的影响研究
较少，气象指标多以静态为主，缺少动态连续指标，
这也不符合玉米生长发育的连续性规律．
目前，作物生理研究和农业气象领域中常用的
试验方法为分期播种试验，即利用不同的播种期造
成作物各生育期气象条件的差异，通过观测生物量
和产量等对气象条件的反应，分析作物不同发育期
气象要素对作物生长发育和产量形成的影响，进而
确定不同适宜度气象指标和农业气象灾害指标，明
确气象条件对作物生长发育影响的基本规律［４］ ．为
研究并形成一套适应于河套灌区农业生产实际及气
候状况的春玉米气象指标体系，于 ２０１２—２０１３ 年在
内蒙古巴彦淖尔市农业气象试验站开展了两年的春
玉米分期播种试验，采用试验观测数据，同时结合巴
彦淖尔市农业气象试验站、土默特左旗和准格尔旗
农业气象观测站多年的大田观测资料，分析河套灌
区光温条件对春玉米苗期生长发育的影响，得出不
同适宜度光温指标体系和动态连续温度指标曲线，
为北方春玉米生长气象诊断、预测和评估模型参数
的改进提供依据．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区域概况
河套 灌 区 （ ３９° ２０′—４１° １８′ Ｎ， １０６° ２０′—
１１１°４１′ Ｅ）位于内蒙古西部，是我国面积最大的自
流灌区，北依阴山，南临黄河，西接乌兰布和沙漠，东
至包头市，总面积达 １０５ 万 ｈｍ２ ．地处我国干旱的西
北高原，常年降水量为 １２７～ ２３２ ｍｍ，年平均气温为
５ ～ ９ ℃，总日照时数 ３０８５ ～ ３３２０ ｈ，无霜期可达
１３５～１５０ ｄ，平均风速为 １．９ ～ ５．４ ｍ·ｓ－１［９］ ．河套灌
区是内蒙古重要的粮油生产基地，玉米是该区的主
要粮食作物，总产量占全区玉米总产量的 ２１％［１０］ ．
站点概况见表 １．
１􀆰 ２　 试验设计
春玉米分期播种试验于 ２０１２ 年和 ２０１３ 年进
行，分别选择在河套灌区代表性较强的中晚熟品种
科河 ８号和郑丹 ９５８为试验材料，以 １０ ｄ 为间隔分
７期进行播种（Ａ ～ Ｇ），第 １ 播期均为每年的 ４ 月 １
日 （ Ａ） ，每期３次重复 ．其中，Ｃ期（ ４月２１日）为当
表 １　 研究区域概况
Ｔａｂｌｅ １　 Ｇｅｎｅｒａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｕｄｙ ｒｅｇｉｏｎ
地点
Ｓｉｔｅ
地理位置
Ｌｏｃａｔｉｏｎ
海拔
Ａｌｔｉｔｕｄｅ
（ｍ）
土壤
Ｓｏｉｌ
灌溉方式
Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ
ｍｅｔｈｏｄ
年均气温
Ａｖｅｒａｇｅ
ａｎｎｕａｌ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
（℃）
年均降水量
Ａｖｅｒａｇｅ
ａｎｎｕａｌ
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
（ｍｍ）
年均日照
Ａｖｅｒａｇｅ
ａｎｎｕａｌ
ｓｕｎｓｈｉｎｅ
（ｈ）
年均≥１０ ℃
有效积温
Ａｖｅｒａｇｅ ａｎｎｕａｌ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ａｂｏｖｅ １０ ℃
（℃·ｄ）
巴彦淖尔市农业气象试验站
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔａ⁃
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｙａｎｎａｏｅｒ Ｃｉｔｙ
４０°４５′ Ｎ，
１０７°２５′ Ｅ
１０４１．１ 壤土，轻碱 黄河水渠
灌溉
９．６ １４６．５ ２９７９．４ １７６３．９
土默特左旗农业气象观测站
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔａ⁃
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｍｏｔｅ Ｌｅｆｔ Ｂａｎｎｅｒ
４０°２５′ Ｎ，
１１１°０５′ Ｅ
１０２０．３ 壤土，中性 人工机井
灌溉，黄河
水渠灌溉
８．５ ３７６．３ ２７８６．３ １５５９．３
准格尔旗农业气象观测站
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔａ⁃
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｊｕｎｇａｒ Ｂａｎｎｅｒ
３９°２４′ Ｎ，
１１０°３１′ Ｅ
１０３８．８ 壤土，碱性 黄河水渠
灌溉
７．８ ３８９．５ ２９４６．５ １５９３．０
２４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
地适宜播期（日平均气温稳定通过 １０ ℃），大田种
植平均播种期为 ４月 ２６日．
观测播种、出苗、三叶、七叶、拔节、抽雄、开花、
吐丝、乳熟和成熟的日期，在主要发育期测定叶面
积、株高和地上部分各器官干物质量．收获后测定产
量要素．作物观测同时选取巴彦淖尔市农业气象试
验站（１９９４—２０１０ 年）、土左旗（２０００—２０１０ 年）和
准格尔旗农业气象观测站（１９９４—２０１０ 年）的大田
观测数据，播期一般为 ４月下旬末至 ５月上旬，玉米
品种均为中晚熟．气象和作物观测及计算方法均参
照《农业气象观测规范》 ［１１］进行．同年气象资料来自
地面气象观测站．由于试验设计中未安排出苗率的
观测，故本文中光温对出苗率的影响不做分析．
１􀆰 ３　 田间管理
播种前进行耙地镇压，整地深度为 ３ ～ ５ ｃｍ；栽
培方式采用机械条播密植，覆膜并施适量复合肥；幼
苗 ３～ ５ 叶进行人工定苗，密度控制为每平米 ６ ～ ７
株；定期进行中耕除草；每年通过机井灌溉 ３ ～ ４ 次，
每次灌溉量为 １０５０ ｍ３·ｈｍ－２，同时根据苗情追施
适量复合肥；一般于 ９月中下旬进行人工收获．由于
河套灌区每年秋灌量较大，次年开春玉米播种后土
壤相对湿度普遍保持在 ７０％ ～ ８５％，未出现明显过
干或过湿现象，土壤水分不是影响玉米萌发出苗及
苗期生长发育的限制因子．
１􀆰 ４　 研究方法
由于作物产量的形成非常复杂，是全生育期气
象条件综合影响的结果［１２］，而苗期仅为作物发育的
最初阶段，通过相关及函数拟合等统计分析发现苗
期光温条件与最终产量的关系并不明显，故本文选
取可以反映苗期营养生长状况的生长量数据来分析
光温条件的适宜程度．
为便于与现有的指标相对比，将春玉米苗期分
为播种⁃出苗和出苗⁃拔节这两个阶段，分别对各阶
段的光温要素值与作物观测数据作最优函数拟合分
析，本文采用 Ｏｒｉｇｉｎ ８．０和 Ｍａｔｌａｂ ７．９ 软件进行直线
和曲线拟合，通过分析拟合后的决定系数和残差平
方和等误差数据，同时考虑作物实际生长发育规律
及光温需求，确定最优拟合函数，建立春玉米苗期光
温适宜度模型，并应用 Ｏｒｉｇｉｎ ８．０中多项式拟合模块
（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｆｉｔ）将温度指标插值到苗期生长的每一
天，建立春玉米生长连续动态变化温度指标曲线．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 气温与发育速率的关系
玉米出苗期和出苗速率在较大程度上决定其生
长状况和产量丰歉［１３］ ．试验中不同播期出苗速率差
异较大，Ａ ～ Ｃ ３ 期由于播后气温较低，出苗需要
１２～２９ ｄ，相邻播期出苗间隔日数的差异并非开始
时的 １０ ｄ，而是 ５ ～ ８ ｄ；Ｄ ～ Ｇ ４ 期播后平均气温较
高，而且比较接近，出苗时间缩短为 ７～１０ ｄ，相邻播
期出苗间隔日数的差异缩小为 １ ～ ３ ｄ．农业气象试
验站大田玉米平均播种期为 ４ 月 ２６ 日，出苗期为 ５
月 １０日，平均出苗时间为 １４ ｄ，与试验中 Ｃ 期出苗
所需时间相同．
农业气象上，将发育速率定义为完成某一发育
阶段所需日数的倒数，表示每天完成该发育阶段的
份额，反映作物生长进程的快慢［１４］ ．对于出苗速率，
气温是影响其主要因素，日照的影响不明显［１５－１６］ ．
从图 １可以看出，出苗速率（ｙ）与播种至出苗阶段
平均气温（ ｘ）为显著的线性相关，拟合方程为 ｙ ＝
０􀆰 ００８３ｘ－０． ０６１３，决定系数 Ｒ２达 ０． ８５６；气温上升
１ ℃，出苗速率约提升 １１％．当出苗速率为 ０ 时，平
均气温为 ７．４ ℃，即播种至出苗的生物学下限温度
为 ７．４ ℃，因此，河套灌区春玉米适宜播种的日平均
气温为 ７～８ ℃ ．
图 １　 气温对玉米出苗速率和出苗⁃拔节期发育速率的影响
Ｆｉｇ．１　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｒａｔｅ ａｎｄ ｄｅｖｅ⁃
ｌｏｐｍｅｎｔ ｒａｔｅ ｆｒｏｍ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｔｏ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｏｆ ｍａｉｚｅ．
３４２１期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 武荣盛等： 内蒙古河套灌区春玉米苗期光温指标　 　 　 　 　
　 　 对于出苗⁃拔节期，由于不同播期间气温的差
异，发育间隔日数为 ３３～ ５１ ｄ，其中，２０１２ 年 Ａ 期平
均气温仅为 １１．８ ℃，发育历时 ５１ ｄ，２０１２ 年 Ｆ 期平
均气温达 １５．３ ℃，发育历时最短，仅为 ３３ ｄ．总体来
看，晚播处理由于气温明显高于早播处理，发育时间
明显缩短．大田玉米平均出苗期为 ５ 月 １１ 日，拔节
期为 ６月 ２８日，平均发育时间为 ４８ ｄ，与试验中 Ｃ
期发育所需日数（４５ ｄ）最为接近．由图 １ 可以看出，
出苗⁃拔节期平均气温（ｘ）与发育速率（ｙ）的关系也
为线性，方程为 ｙ＝ ０．００２７ｘ－０．０３２，Ｒ２为 ０．７８７，并通
过 ０．０１ 水平的显著性检验．由方程分析，气温上升
１ ℃，发育速率约提升 １２％，此期生物学下限温度为
１１．９ ℃ ．
２􀆰 ２　 播种⁃出苗期气温指标
玉米三叶期叶面积指数在一定程度上可以体现
播种⁃出苗期气象条件的适宜程度，由于河套灌区土
壤水分适宜，影响萌发出苗的主要因素为气温要素，
适宜的气温可使出苗后叶片生长较快，利于形成壮
苗．图 ２为播种⁃出苗期平均气温（ ｘ）与三叶期叶面
积指数（ｙ）的关系，两者采用二次函数拟合最优，方
程为 ｙ＝ －０．０００１５ｘ２＋０．００５１ｘ－０．０２５６（Ｒ２ ＝ ０．５３０，Ｐ＜
０．０１）；当气温为 １７．０ ℃时，三叶期叶面积指数达最
大值，气温过高或过低均不利于萌发出苗及出苗后
叶片的生长．
本文将光温适宜度分为“适宜”、“较适宜”和
“不适宜”３个等级，根据光温要素与生长量的拟合
方程，对样本按生长量由高到低排序，由此确定不同
适宜度评价指标，为保证指标划分的合理性，不仅考
虑不同适宜度指标的区间范围不应差别太大，同时
控制不适宜和适宜指标的样本比例为 ２５％ ～ ３３％，
较适宜的样本比例为３３％ ～ ５０％．根据平均气温与
图 ２　 播种⁃出苗期气温与三叶期叶面积指数的关系
Ｆｉｇ．２　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｖｅｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｓｏｗｉｎｇ ｔｏ
ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ａｎｄ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ ａｔ ｔｈｒｅｅ⁃ｌｅａｆ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｍａｉｚｅ．
三叶期叶面积指数的关系，分析确定河套灌区播种⁃
出苗期适宜、较适宜和不适宜气温区间分别为
１６．０～１８．０ ℃、１３． ５ ～ １５． ９ ℃ 或 １８． １ ～ ２０． ５ ℃、
≤１３．４ ℃或≥２０．６ ℃，样本比例分别为 ２７％、４１％
和 ３２％，叶面积指数依次为≥０􀆰 ０１７２、 ０􀆰 ０１５５ ～
０􀆰 ０１７１、≤０．０１５４．根据河套灌区春玉米播种⁃出苗期
最高气温和平均气温的历年平均值及此期生长发育
对气温的需求，可确定发育上限温度为 ２５ ℃ ．
２􀆰 ３　 出苗⁃拔节期气温指标
出苗⁃拔节阶段为营养器官建成期，是保全苗、
齐苗，促进根多根深并形成壮苗的阶段，为后期生长
创造有利条件［１７－１８］ ．生长量测定中，拔节期叶面积
指数和株高可以反映出苗⁃拔节阶段作物生长发育
状况，平均气温与这两者的相关系数分别为 ０．７９３
和 ０．７７４，说明在一定范围内，气温越高，根系生长越
旺盛，利于氮、磷等养分向地上部转移及叶片和植株
健壮生长．试验中，不同播期出苗⁃拔节期平均气温
为 １９．７～２３．７ ℃，叶面积指数为 １．７１ ～ ３．２５；大田玉
米此阶段多年平均气温为 ２０．６ ℃，平均叶面积指数
为 ２．４４．
气温与拔节期叶面积指数和株高的关系采用二
次函数拟合最优（图 ３），方程分别为 ｙ ＝ －０．０８６６ｘ２＋
４􀆰 ２３１３ｘ － ４８􀆰 ８０４ （ Ｒ２ ＝ ０􀆰 ６５７， Ｐ ＜ ０􀆰 ０１ ） 和 ｙ ＝
３􀆰 ２２３６ｘ２－１２２􀆰 ３６ｘ＋１２５６􀆰 ８（Ｒ２ ＝ ０􀆰 ６８６，Ｐ＜０􀆰 ０１）．综
图 ３　 出苗⁃拔节期气温与拔节期叶面积指数和株高的关系
Ｆｉｇ．３ 　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｖｅｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｅｍｅｒ⁃
ｇｅｎｃｅ ｔｏ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ａｎｄ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ａｔ ｊｏｉｎｔｉｎｇ
ｓｔａｇｅ ｏｆ ｍａｉｚｅ．
４４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
合考虑平均气温与叶面积指数和株高的关系，确定
出苗⁃拔节阶段适宜、较适宜和不适宜温度区间分别
为 ２１．６～ ２３．０ ℃、２０．５ ～ ２１．５ ℃、≤２０．４ ℃，样本比
例分别为 ３１％、３８％和 ３１％，叶面积指数依次为
≥２􀆰 １５、１．５０ ～ ２．１４、≤１．４９，株高依次为≥１２０ ｃｍ、
１０５～１１９ ｃｍ、≤１０４ ｃｍ．根据出苗⁃拔节期最高气温、
平均气温的历年平均值和此期春玉米生长发育对气
温的需求，可确定此期发育上限温度为 ３０ ℃ ．
　 　 图 ４ 为出苗⁃拔节期≥１０ ℃有效积温与拔节期
叶面积指数的二次拟合关系（Ｒ２ ＝ ０．６４０，Ｐ＜０．０１）．
从图中可知，在一定范围内，≥１０ ℃有效积温越高，
越利于苗期营养生长，叶面积指数也越大，由此确定
适宜、较适宜和不适宜有效积温区间分别为≥５５０
℃·ｄ、４６０～５４９ ℃·ｄ、≤４５９ ℃·ｄ，样本比例分别
为 ３０％、４４％和 ２６％，叶面积指数依次为≥２． ５０、
１􀆰 ９０～２．４９、≤１．８９．
２􀆰 ４　 出苗⁃拔节期日照指标
玉米为高光效的 Ｃ４植物，充足的光照有利于光
合产物的制造和积累，是丰产的物质基础［１９］ ．日照
过短会导致发育加快，植株矮小，提早抽雄开花而降
低产量［２］ ．河套灌区玉米出苗⁃拔节阶段多年平均日
照百分率为 ６６％，平均日照时数为 ９．６ ｈ·ｄ－１，总日
照时数为 ４５４ ｈ．这三要素与拔节期植株叶片干质量
均为显著正相关，相关系数分别为 ０．７７６、０．７４４ 和
０􀆰 ７９３，可见，在一定范围内，日照越长，植株营养生
长越旺盛，越有利于光合作用及同化产物的合成和
积累．
日照百分率和平均日照时数与植株叶片干质量
的关系选取Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ函数拟合最优，二次函数拟
图 ４　 出苗⁃拔节期≥１０ ℃有效积温与拔节期叶面积指数的
关系
Ｆｉｇ．４　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ａｂｏｖｅ １０ ℃ ｆｒｏｍ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｔｏ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ａｎｄ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ ａｔ
ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｍａｉｚｅ．
合植株叶片干质量随总日照时数的变化效果最优，
决定系数 Ｒ２分别为 ０．７６７、０．７２７ 和 ０．６６６，均通过
０􀆰 ０１ 水平的显著性检验（图 ５）．综合考虑日照百分
率、平均日照时数和总日照时数与植株叶片干质量
的拟合关系，可以确定，当日照百分率≥７４％、平均
日照时数≥１１．０ ｈ·ｄ－１或总日照时数≥５４０ ｈ（样本
比例为 ３４％）时，适宜玉米出苗⁃拔节期生长发育，植
株叶片干质量可达 ３４ ｇ 以上；当日照百分率为
６８％～７３％、平均日照时数为 ９．７ ～ １０．９ ｈ·ｄ－１或总
日照时数为 ４５０ ～ ５３９ ｈ（样本比例为 ３８％）时，较适
宜玉米苗期营养生长，植株叶片干质量为 ２４ ～ ３３ ｇ；
当日照百分率≤６７％、平均日照时数≤９．６ ｈ·ｄ－１或
总日照时数≤４４９ ｈ（样本比例为 ２８％）时，对苗期
生长发育不利，植株叶片干质量不足 ２４ ｇ．
综上所述，可形成河套灌区春玉米播种⁃出苗期
图 ５　 出苗⁃拔节期日照百分率、平均日照时数、总日照时数
与植株叶片干质量的关系
Ｆｉｇ．５　 Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ， ａｖｅｒａｇｅ ｄａｉ⁃
ｌｙ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｈｏｕｒｓ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｈｏｕｒｓ ｆｒｏｍ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｔｏ
ｊｏｉｎｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｒｙ ｍａｓｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｌｅａｖｅｓ ａｔ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｏｆ
ｍａｉｚｅ．
５４２１期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 武荣盛等： 内蒙古河套灌区春玉米苗期光温指标　 　 　 　 　
表 ２　 河套灌区春玉米苗期不同适宜度光温指标及影响程度
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｄｅｇｒｅｅ ａｔ ｓｐｒｉｎｇ ｍａｉｚｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｉｎ Ｈｅｔａｏ
ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ
生育期
Ｇｒｏｗｔｈ
ｐｅｒｉｏｄ
气象要素
Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ
ｆａｃｔｏｒ
适宜度等级及影响程度 Ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｄｅｇｒｅｅ
适宜
Ｍｏｓｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ
影响程度
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｄｅｇｒｅｅ
较适宜
Ｍｏｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ
影响程度
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｄｅｇｒｅｅ
不适宜
Ｌｅｓｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ
影响程度
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｄｅｇｒｅｅ
播种⁃出苗
Ｓｏｗｉｎｇ ｔｏ
ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ
气温
Ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
１６．０～１８．０ ℃ 三叶期叶面积指数
≥０．０１７２
１３． ５ ～ １５． ９ ℃
或 １８．１～
２０．５ ℃
三叶期叶面积指数
为 ０．０１５５～０．０１７１
≤１３．４ ℃
或≥２０．６ ℃
三叶期叶面积指数
≤０．０１５４
出苗⁃拔节
Ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ
ｔｏ ｊｏｉｎｔｉｎｇ
气温
Ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
２１．６～２３．０ ℃ 拔节期叶面积指数
≥２．１５
拔节期株高
≥１２０ ｃｍ
２０．５～２１．５ ℃ 拔节期叶面积指数
为 １．５０～２．１４
拔 节 期 株 高 为
１０５～１１９ ｃｍ
≤２０．４ ℃ 拔节期叶面积指数
≤１．４９
拔节期株高
≤１０４ ｃｍ
≥１０ ℃有效积温
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｂｏｖｅ １０ ℃
≥５５０ ℃·ｄ 拔节期叶面积指数
≥２．５０
４６０～５４９
℃·ｄ
拔节期叶面积指数
为 １．９０～２．４９
≤４５９ ℃·ｄ 拔节期叶面积指数
≤１．８９
日照百分率
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｓｕｎｓｈｉｎｅ
≥７４％ 拔节期植株叶片干
质量≥３４ ｇ
６８％～７３％ 拔节期植株叶片干
质量为 ２４～３３ ｇ
≤６７％ 拔节期植株叶片干
质量≤２３ ｇ
平均日照时数
Ｄａｉｌｙ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｈｏｕｒｓ
≥１１．０ ｈ·ｄ－１ ９．７～１０．９
ｈ·ｄ－１
≤９．６ ｈ·ｄ－１
总日照时数
Ｔｏｔａｌ ｓｕｎｓｈｉｎｅ ｈｏｕｒｓ
≥５４０ ｈ ４５０～５３９ ｈ ≤４４９ ｈ
和出苗⁃拔节期的不同光温适宜度指标及影响程度
（表 ２）．
２􀆰 ５　 苗期温度动态指标
目前，现有的春玉米生长发育气象指标基本都
是针对各具体发育期，而且在发育期内为某一个固
定的指标值，因而气象指标在不同发育阶段之间存
在着明显的跳跃性，呈阶梯状变化，这不符合春玉米
生长发育的基本规律．实际上，作物的生长发育过程
及对气象因子的响应是连续变化的，因此不同适宜
度气象指标体系也应是连续和动态变化的．为此，本
文将河套灌区春玉米苗期两个阶段的适宜温度上
限、适宜温度下限、最适温度、最低和最高温度应用
多项式拟合技术插值到苗期生长的每一天，建立温
度指标连续动态变化方程（表３） ，决定系数Ｒ２达
表 ３　 河套灌区春玉米苗期温度指标动态变化方程
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｅｘ ａｔ ｓｐｒｉｎｇ
ｍａｉｚｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｉｎ Ｈｅｔａｏ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ
指标
Ｉｎｄｅｘ
拟合方程
Ｆｉｔｔｅｄ ｅｑｕａｔｉｏｎ
Ｒ２ Ｐ
适宜温度下限
Ｌｏｗｅｒ ｓｕｉｔａｂｌｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌｉｍｉｔ
ｙ＝－２．０３８Ｅ－５ｘ３＋７．７５４Ｅ－４ｘ２＋
０．１４５５ｘ＋１４．８５４
０．８０３ ０．００１
适宜温度上限
Ｕｐｐｅｒ ｓｕｉｔａｂｌｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌｉｍｉｔ
ｙ＝－２．３９６Ｅ－５ｘ３＋０．００１５ｘ２＋
０．０９６１ｘ＋１７．３５４
０．７８７ ０．００３
最适温度
Ｏｐｔｉｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｙ ＝ － ３． １９０５Ｅ － ５ｘ３ ＋ ０． ００２７ｘ２ ＋
０􀆰 ０６０２ｘ＋１６．４２５
０．７５４ ０
最低温度
Ｍｉｎｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｙ＝－４．７２１Ｅ－５ｘ３＋０．００４１ｘ２＋
０．０２６９ｘ＋６．９６５
０．７５２ ０
最高温度
Ｍａｘｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｙ＝－３．８１３Ｅ－５ｘ３＋０．００３５ｘ２＋
０．０４６４ｘ＋２４．５９６
０．７３９ ０．００３
０􀆰 ７３９～０．８０３，均通过 ０．０１水平的显著性检验．根据方
程可以得出苗期每天生长发育的温度指标，更客观和
精细地反映温度条件对生长发育的适宜程度．其中，
苗期发育最高温度根据日最高气温和日平均气温的
历年平均值结合生长发育对温度的需求来确定．
图 ６为苗期适宜温度和“三基点”温度变化曲
线，可以看出，播种后适宜温度为 １５．０ ～ １７．５ ℃，最
低和最高温度分别为 ７．０ 和 ２４．６ ℃，之后各项温度
指标随发育进程缓慢上升．播种后 １５ ｄ 左右出苗，
适宜温度达 １７．２ ～ １９．１ ℃，出苗后植株以根系生长
为主，适宜的气温可保证土壤温度也处于合适的范
图 ６　 苗期适宜温度和“三基点”温度变化曲线
Ｆｉｇ．６　 Ｃｕｒｖｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｆｕｎｄａｍｅｎ⁃
ｔａｌ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ．
ＬＳＴ： 适宜温度下限 Ｌｏｗｅｒ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌｉｍｉｔ； ＵＳＴ： 适宜温度
上限 Ｕｐｐｅｒ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌｉｍｉｔ； ＯＴ： 最适温度 Ｏｐｔｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅ⁃
ｒａｔｕｒｅ； ＭＩＴ： 发育下限温度 Ｍｉｎｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ＭＸＴ： 发育上限温
度 Ｍａｘｉｍｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
６４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
表 ４　 本文温度指标与已有指标的对比
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ａｎｄ
ｔｈｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
生育期
Ｇｒｏｗｔｈ
ｐｅｒｉｏｄ
最低温度
Ｍｉｎｉｍｕｍ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
（℃）
适宜温度
Ｏｐｔｉｍａｌ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
（℃）
指标来源
Ｉｎｄｅｘ
ｓｏｕｒｃｅ
播种⁃出苗 ６ １１ ［１］
Ｓｏｗｉｎｇ ｔｏ ６～７ １０～１２ ［２］
ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ６～７ １０～１２ ［３，１７］
７～８ １０～１２ ［２０］
１０ ２５ ［２１］
１２ ２５ ［２２］
７．４ １６～１８ 本文 Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ
出苗⁃拔节 ８ １９ ［１］
Ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｔｏ １５～２０ ［２］
ｊｏｉｎｔｉｎｇ ６～１０ １８～２２ ［３，１７］
１０ ２５～２８ ［２０］
１２ ２６ ［２１］
１４．８ ２４ ［２２］
１１．９ ２１．６～２３．０ 本文 Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ
围，有利于根系的代谢活动，有助于养分向地上部合
成和转移．随着叶片和茎干的生长，营养生长愈发旺
盛，各项指标比出苗前上升幅度有所增加．出苗后
６０ ｄ左右达拔节普期，适宜温度增加至 ２２􀆰 ０ ～
２３􀆰 ５ ℃，最适、最低和最高温度分别为 ２２．９、１３．０ 和
３１􀆰 ９ ℃ ．温度指标连续变化曲线能更精细地反映春
玉米苗期生长发育对温度的需求规律．
３　 讨　 　 论
研究表明，春玉米苗期温度越高，出苗和发育速
率越快．播种⁃出苗期和出苗⁃拔节期生物学下限温度
分别为 ７．４和 １１．９ ℃，适宜播种的日平均气温为 ７～
８ ℃ ．温度过高或过低均不利于出苗生长，播种⁃出苗
期适宜温度为 １６．０ ～ １８．０ ℃ ．出苗⁃拔节阶段气温越
高，根系生长和茎叶光合作用越强，此期适宜温度为
２１．６～２３．０ ℃ ．充足的光照有利于制造和积累更多的
光合产物，出苗⁃拔节期日照百分率、平均日照时数
和总日照时数对植株叶片干质量均为显著正效应．
将本文求算的春玉米苗期最低温度和适宜温度
与已有研究指标相比较，从表 ４可以看出，河套灌区
播种⁃出苗期最低温度为 ７．４ ℃，比一些研究［１－３，１７］
（６～７ ℃）略高，与丘宝剑等［２０］的研究（７ ～ ８ ℃）最
为接近，比一些研究［２１－２２］（１０ ℃和 １２ ℃）偏低；播
种⁃出苗期适宜温度为 １６ ～ １８ ℃， 比相关研
究［１－３，１７，２０］（１０～１２ ℃）偏高 ６ ℃，比郭建平等［２１］、郑
国清等［２２］的指标（２５ ℃）偏低 ７ ℃ ．出苗⁃拔节阶段
发育最低温度为 １１．９ ℃，比相关研究［１，３，１７，２０］指标
偏高，比郑国清等［２２］的指标（１４．８ ℃）偏低，与郭建
平等［２１］的指标（１２ ℃）基本相同；出苗⁃拔节期适宜
温度为 ２１．６ ～ ２３．０ ℃，比一些研究指标偏高［１－３，１７］，
比丘宝剑等［２０］、郭建平等［２１］（２５ ～ ２８ ℃）和郑国清
等［２２］（２４ ℃）的指标偏低．可见，由于作物品种、种
植制度、气候特点以及研究方法等方面的差异，得到
的玉米苗期温度指标不尽相同，任何指标均不具有
完全普适性，根据河套灌区气候特点和春玉米生长
发育规律获得的光温指标具有更强的针对性，更适
用于当地农业生产实际和农业气象服务．
　 　 在全球气候变化背景下，农业生产格局、作物种
植品种和制度发生了显著的变化，以往的农业气象
指标已难以适应现代农业气象服务的需求，因此，有
必要开展作物生长发育气象指标的研究，以解决指
标陈旧导致的适应性下降问题．本研究分析了河套
灌区春玉米苗期光温条件对生长发育的影响，利用
最优函数拟合法得到不同适宜度光温指标体系，并
通过多项式拟合插值技术建立苗期温度动态连续曲
线方程，可计算春玉米苗期每天生长发育的温度指
标值，实现了指标由阶段静态向连续动态的转变，解
决了温度指标在苗期不同发育阶段之间明显跳跃的
问题，可以更客观和细致地反映苗期生长对气象因
子的连续响应，从而为北方春玉米生长气象诊断、预
测和评估模型参数的优化提供依据．
参考文献
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ｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｐｒｅｓｓ， ２００３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
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Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｐｒｅｓｓ， １９９９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［４］　 Ｗａｎｇ Ｑ （王　 琪）， Ｍａ Ｓ⁃Ｑ （马树庆）， Ｇｕｏ Ｊ⁃Ｐ （郭
建平）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｍａｉｚｅ ｇｒｏｗｔｈ
ａｎｄ ｉｔｓ ｙｉｅｌｄ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ （生态学杂
志）， ２００９， ２８（２）： ２５５－２６０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［５］　 Ｑｉａｎ Ｊ⁃Ｘ （钱锦霞）， Ｇｕｏ Ｊ⁃Ｐ （郭建平）． Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ
ｍａｉｚｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ｔｏ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ Ｎｏｒｔｈ⁃
ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ （中国农
业气象）， ２０１３， ３４（３）： ３１２－３１６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［６］　 Ｍａ Ｓ⁃Ｑ （马树庆）， Ｗａｎｇ Ｑ （王　 琪）， Ｌｙｕ Ｈ⁃Ｑ （吕
厚荃）， ｅｔ ａｌ． Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｓｐｒｉｎｇ
ｍａｉｚｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｒａｔｅ． Ａｃｔａ Ｅｃｏ⁃
ｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１２， ３２（１１）： ３３７８－３３８５
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［７］　 Ｘｕ Ｗ⁃Ｑ （徐文强）， Ｙａｎｇ Ｑ⁃Ｆ （杨祈峰）， Ｎｉｕ Ｊ⁃Ｙ
（牛俊义）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｍｏｉｓ⁃
ｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ ｓｐｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｅｄｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ
７４２１期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 武荣盛等： 内蒙古河套灌区春玉米苗期光温指标　 　 　 　 　
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｉｚｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （玉米
科学）， ２０１３， ２１（１）： ６９－７４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［８］　 Ｈａｏ Ｎ （郝　 楠）， Ｗａｎｇ Ｙ⁃Ｂ （王延波）， Ｌｉ Ｙ⁃Ｍ （李
月明）． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｈｙｂｒｉｄ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｉｚｅ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （玉米科学）， ２０１３， ２１（４）： ５９－６３ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［９］　 Ｆｅｎｇ Ｚ⁃Ｚ （冯兆忠）， Ｗａｎｇ Ｘ⁃Ｋ （王效科）， Ｆｅｎｇ Ｚ⁃Ｗ
（冯宗炜）， ｅｔ ａｌ． Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ａｕｔｕｍｎ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ
Ｎ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｌｏｓｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｒｍｌａｎｄｓ ｉｎ Ｈｅｔａｏ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ
ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｃｈｉｎａ． Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报），
２００３， ２３（１０）： ２０２７－２０３２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１０］　 Ｓｕｎ Ｘ⁃Ｌ （孙小龙）， Ｙａｎ Ｗ⁃Ｘ （闫伟兄）， Ｗｕ Ｒ⁃Ｓ
（武荣盛）， ｅｔ ａｌ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｍａｉｚｅ ｄｅｖｅｌｏｐ⁃
ｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅｓ ｉｎ Ｈｅｔａｏ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｒｅａ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｌｉｍａｔｅ
ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ （中国农
业气象）， ２０１４， ３５（１）： ６２－６７ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１１］　 Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ （中国气象局）．
Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ａｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ． Ｂｅｉ⁃
ｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｅｓｓ， １９９３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１２］　 Ｈｏｕ Ｙ⁃Ｙ （侯英雨）， Ｚｈａｎｇ Ｙ⁃Ｈ （张艳红）， Ｗａｎｇ Ｌ⁃
Ｙ （王良宇）， ｅｔ ａｌ． Ｃｌｉｍａｔｉｃ ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｓｐｒｉｎｇ
ｍａｉｚｅ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１３， ２４（１１）： ３２０７－３２１２
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１３］　 Ｍａ Ｓ⁃Ｑ （马树庆）， Ｗａｎｇ Ｑ （王　 琪）， Ｙｕ Ｈ （于　
海）， ｅｔ ａｌ． Ｍａｉｚｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ
ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｈｅａｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ
ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｚｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｐｅｒｉ⁃
ｏｄ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ （生态学杂志）， ２０１３，
３２（８）： ２０４９－２０５５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１４］　 Ｓｕｎ Ｙ⁃Ｔ （孙玉亭）， Ｚｈａｏ Ｈ⁃Ｋ （赵洪凯）． Ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉ⁃
ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｒｎ ｃｈｉｌｌｉｎｇ ｄａｍａｇｅ ａｎｄ ｉｎｄｅｘ． Ａｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏ⁃
ｇｙ （农业气象）， １９８０（１）： ３９－４４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１５］　 Ｈｏｕ Ｙ⁃Ｙ （侯英雨）， Ｗａｎｇ Ｌ⁃Ｙ （王良宇）， Ｍａｏ Ｌ⁃Ｘ
（毛留喜）， ｅｔ ａｌ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｐｒｉｎｇ ｍａｉｚｅ ｄｅ⁃
ｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｌｉｍａｔｉｃ
ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ （生态学杂志），
２０１２， ３１（９）： ２４３１－２４３６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１６］　 Ｙｕ Ｗ⁃Ｙ （于文颖）， Ｊｉ Ｒ⁃Ｐ （纪瑞鹏）， Ｆｅｎｇ Ｒ （冯　
锐）， ｅｔ ａｌ． Ｍａｉｚｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ ｈｅａｔ ｃｏｎｄｉ⁃
ｔｉｏｎ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１２， ２３（５）： １２９５－１３０２
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１７］　 Ｓｏｎｇ Ｙ⁃Ｂ （宋迎波）， Ｗａｎｇ Ｊ⁃Ｌ （王建林）， Ｙａｎｇ Ｆ⁃Ｙ
（杨霏云）． Ｆｏｏｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ． Ｂｅｉ⁃
ｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｅｓｓ， ２００６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１８］　 Ｚｈａｎｇ Ｍ⁃Ｃ （张谋草）， Ｌｉ Ｚ⁃Ｘ （李宗袭）， Ｄｕａｎ Ｊ⁃Ｓ
（段金省）， ｅｔ ａｌ． Ｐａｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｍｅｔｅｏｒｏ⁃
ｌｏｇｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｍａｉｚｅ ｙｉｅｌｄ ｏｎ ｌｏｅｓｓ ｐｌａｔｅａｕ ｏｆ Ｅａｓｔ
Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ （中
国农业气象）， ２００７， ２８（２）： １６２－１６５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１９］　 Ｘｕｅ Ｓ⁃Ｌ （薛生梁）， Ｌｉｕ Ｍ⁃Ｃ （刘明春）， Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｌ
（张惠玲）． Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｃｌｉ⁃
ｍａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｍａｉｚｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅｘｉ Ｃｏｒｒｉｄｏｒ．
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ （中国农业气象），
２００３， ２４（２）： １１－１５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２０］　 Ｑｉｕ Ｂ⁃Ｊ （丘宝剑）， Ｌｕ Ｑ⁃Ｙ （卢启尧）． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｃｌｉｍａｔｉｃ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｄｅｘ． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ
Ｍａｐｐｉｎｇ Ｐｒｅｓｓ， １９９０： ２３－２４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２１］　 Ｇｕｏ Ｊ⁃Ｐ （郭建平）， Ｇａｏ Ｓ⁃Ｈ （高素华）， Ｐａｎ Ｙ⁃Ｒ （潘
亚茹 ）， ｅｔ ａｌ． Ａｇｒｏｃｌｉｍａｔｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ． Ｍｅ⁃
ｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｏｎｔｈｌｙ （气象）， １９９５， ２１（２）： ３－９ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２２］　 Ｚｈｅｎｇ Ｇ⁃Ｑ （郑国清）， Ｇａｏ Ｌ⁃Ｚ （高亮之）． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｐｈｅｎｏｌｏｇｙ． Ｊｉａｎｇｓｕ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒ⁃
ａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （江苏农业学报）， ２０００， １６（１）： １５－ ２１
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 武荣盛，男，１９８４年生，硕士，工程师．主要从事农
业气象学研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｒｏｃｋｙ＿ｗｒｓ＠ １６３．ｃｏｍ
责任编辑　 张凤丽
８４２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷