全 文 ：气候暖干化对甘肃省谷子产量的影响及对策*
曹摇 玲1,2**摇 王摇 强3 摇 邓振镛1 摇 郭小芹4 摇 马兴祥4 摇 宁惠芳5
( 1 中国气象局兰州干旱气象研究所 /甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室 /中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验
室, 兰州 730020; 2 酒泉市气象局, 甘肃酒泉 735000; 3 甘肃省气象局, 兰州 730020; 4 武威市气象局, 甘肃武威 733000; 5
甘肃省气象信息中心, 兰州 730020)
摘摇 要摇 基于甘肃省甘州(河西温和干旱绿洲灌溉区)、安定(陇中温和半干旱旱作区)、西峰
(陇东温和半湿润旱作区)气温、降水和谷子产量资料,计算出各区域谷子生育期内逸0 益、逸
5 益、逸10 益、逸15 益、逸20 益活动积温以及生育关键期平均气温和降水量,用正交多项式拟
合分离出谷子气候产量,并采用线性倾向、累积距平、Mann-Kendall法分析研究区气候和谷子
气候产量的变化特征,以及气候变化对谷子产量的影响.结果表明:气候暖干化是甘肃各区域
现代气候变化的主要特征,各地气温从 20 世纪 90 年代初开始呈显著上升趋势,降水从 20 世
纪 80 年代后期开始显著减少;该区谷子产量与温度、降水量呈显著相关关系,旱作区谷子产
量随生育关键期内气温增高、降水量增多而提高,河西走廊绿洲灌区谷子产量随气温增高而
提高;气候暖干化严重影响谷子产量,西峰、安定、甘州谷子产量的气象波动指数分别占实际
产量变异系数的 73% 、72%和 54% ,变暖后(1993—2008 年)较变暖前(1985—1992 年)所占
百分率明显增大;气候变暖有利于谷子产量增加,与气候变暖前相比,气候变暖后西峰、安定、
甘州谷子年均气候产量的增加量分别为 30郾 6、43郾 1 和 121郾 1 kg·hm-2 .针对甘肃省未来气候
继续暖干化的趋势,应进一步扩大谷子种植面积、调整谷子种植结构,同时,要根据不同气候
类型区域、不同气候年型选种不同特性的品种,采取不同的种植措施.
关键词摇 气候暖干化摇 谷子摇 产量摇 对策
*国家科技部公益行业科研专项(GYHY200806021)、国家自然基金重点项目(40830957)、干旱气象科学研究基金项目( IAM200811)、2009 年
中国气象局气候变化专项(CCSS鄄09鄄14)、甘肃省科技支撑计划项目(090NKCA118)和国家自然科学基金项目(41071074)资助.
**通讯作者. E鄄mail: zycaoling88@ 163. com
2010鄄03鄄03 收稿,2010鄄08鄄27 接受.
文章编号摇 1001-9332(2010)11-2931-07摇 中图分类号摇 P467;S515摇 文献标识码摇 A
Effects of climate warming and drying on millet yield in Gansu Province and related counter鄄
measures. CAO Ling1,2, WANG Qiang3, DENG Zhen鄄yong1, GUO Xiao鄄qin4, MA Xing鄄xiang4,
NING Hui鄄fang5 ( 1Gansu Province Key Laboratory of Arid Climatic Change and Reducing Disaster /
Key Open Laboratory of Arid Climate Change and Disaster Reduction, Lanzhou Institute of Arid Mete鄄
orology, China Meteorological Administration, Lanzhou 730020, China; 2Jiuquan Meteorological
Bureau, Jiuquan 735000, Gansu, China; 3Gansu Meteorological Bureau, Lanzhou 730020, China;
4Wuwei Meteorological Bureau, Wuwei 733000, Gansu, China; 5Gansu Center of Meteorological
Information, Lanzhou 730020, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2010,21(11): 2931-2937.
Abstract: Based on the data of air temperature, precipitation, and millet yield from Ganzhou,
Anding, and Xifeng, the representative stations in Hexi moderate arid oasis irrigation area, moder鄄
ate sub鄄arid dry area in middle Gansu, and moderate sub鄄humid dry area in eastern Gansu,
respectively, this paper calculated the regional active accumulated temperature of 逸0 益, 逸5 益,
逸10 益, 逸15 益, and 逸20 益 in millet growth period, and the average temperature and precipi鄄
tation in millet key growth stages. The millet climatic yield was isolated by orthogonal polynomial,
and the change characteristics of climate and millet climatic yield as well as the effects of climate
change on millet yield were analyzed by statistical methods of linear tendency, cumulative anomaly,
and Mann鄄Kendall. The results showed that warming and drying were the main regional features in
the modern climatic change of Gansu. The regional temperature had a significant upward trend since
the early 1990s, while the precipitation was significantly reduced from the late 1980s. There were
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 11 月摇 第 21 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2010,21(11): 2931-2937
significant correlations between millet yield and climatic factors. The millet yield in dry areas
increased with the increasing temperature and precipitation in millet key growth stages, and that in
Hexi Corridor area increased with increasing temperature. Warming and drying affected millet yield
prominently. The weather fluctuation index of regional millet yield in Xifeng, Anding, and Ganzhou
accounted for 73% , 72% , and 54% of real output coefficient variation, respectively, and the
percentages increased significantly after warming. Warming was conducive to the increase of millet
production, and the annual increment of millet climatic yield in Xifeng, Anding, and Ganzhou after
warming was 30郾 6, 43郾 1, and 121郾 1 kg·hm-2, respectively. Aiming at the warming and drying
trend in Gansu Province in the future, the millet planting area in the Province should be further
expanded, and the millet planting structure should be adjusted. At the same time, according to the
different regional and yearly climatic types, different varieties should be selected, and various
planting measures should be taken.
Key words: climate warming and drying; millet; yield; countermeasure.
摇 摇 作为人类赖以生存的自然环境中的一个重要组
成部分,气候的任何变化都会对自然生态系统以及
社会经济系统产生影响. 农业是对气候变化反应最
敏感的行业之一,气候变化对农业的影响取决于气
候暖干化的程度[1-2] .受气候暖干化的影响,我国西
北地区农作物种植结构发生了较大改变,喜热耐旱
作物气候产量明显增加[3-4] . 气候变暖使农作物生
育期热量资源增加,有利于作物产量提高[5-6],但由
于雨养农业区降水量减少,影响了产量的提高,限制
了热量资源增加所能发挥的作用,气候变暖的负面
影响也比较显著[7-9] .目前,关于农业对气候变化的
响应已进行了大量的深入研究[10-12],这些研究多以
小麦、玉米为研究对象,而对于甘肃省干旱、半干旱
区气候变化对谷子影响的研究尚不多见. 谷子是甘
肃省乃至中国北方传统旱粮作物之一,具有耐旱、耐
瘠薄、耐盐碱、生育期短等特性.在我国北方干旱、半
干旱地区自然灾害频繁的情况下,发挥着扩大复种、
以秋补夏、增加粮食产量的作用,成为当地旱作农业
中抗旱救灾的主要作物[13-16] .我国谷子播种面积主
要集中在北方地区,而甘肃省 86%的播种面积集中
在陇中、陇东等干旱雨养农业区,这些地区是全球气
候变化较敏感的区域之一[17] . 因此,本文研究了气
候变化对 1985—2008 年甘肃省谷子产量的影响,并
提出了应对措施,旨在增强农业生产适应气候变化
的应变能力,把握影响粮食产量的气象因子,趋利避
害,采取相应的管理措施,以达到确保粮食高产稳产
的目的.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 资料来源
甘肃省东西跨度大,气候差异明显,各地谷子生
育期的气候生态条件也有所不同. 本研究以甘州代
表河西温和干旱绿洲灌溉区,安定代表陇中温和半
干旱旱作区,西峰代表陇东温和半湿润旱作区,分别
选用上述 3 个地区 1960—2008 年年均温度和
1971—2009 年降水量资料分析气候变化特征,用
1985—2008 年谷子生育期内的日均气温、降水量,
计算大于或等于各界限温度的活动积温、发育关键
期内的降水量及平均气温. 谷子生育期及产量资料
源于甘州、安定、西峰农业气象试验站,单产资料来
自张掖、定西、庆阳市统计局提供的资料.
1郾 2摇 研究方法
基于甘州、安定、西峰 1985—2008 年谷子单产
资料,采用正交多项式拟合[18],对产量资料进行处
理,从实际产量中分离出气候产量和社会产量,气候
产量可较客观地反映产量在不同气象条件下的波动
状况.并根据文献[18] 中的公式计算产量气象波动指
数.
YF =
1
Y
移YW2
N -
é
ë
êê
ù
û
úú1
1
2
式中,Y为年均产量;YW 为气候产量;N为样本数.
应用累积距平、Mann鄄Kendall方法分析气温、降
水和谷子气候产量的突变性,以及线性趋势及其时
间演变,找出其变化特征;应用相关法分析气候产量
与降水和气温之间的关系[19],以确定谷子产量演变
对气候变化的响应程度.
1郾 2郾 1 Mann鄄Kendall 法 摇 Mann鄄Kendall 法是一种非
参数统计检验方法,可检验序列的变化趋势.在气候
序列平稳的前提下,其算式如下:
di =移
k
i = 1
mi 摇 (2 臆 k 臆 N)
式中:di 为第 i 时刻数值大于 j 时刻数值个数的累
计值.在原序列随机独立的假设下,对 dk 标准化后
2392 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
为 U(dk),给定一显著性水平 琢0,当 琢1<琢0 时,则拒
绝原假设,表示此序列将存在一个较强的增长或减
少趋势,所有 U(dk) (1臆k臆N)将组成一条曲线
UF;此方法引用到反序列中,将得到另一条曲线
UB,如果曲线 UF 和 UB的交叉点位于信度线之间,
这个点便是突变的开始.
1郾 2郾 2 累积距平 摇 累积距平是一种常用的、由曲线
直观判断变化趋势的方法.其曲线呈上升趋势,表示
距平值增加,呈下降趋势则表示距平值减小.从曲线
明显的上下起伏,可以判断其长期显著的演变趋势
及突变发生的时间.
1郾 3摇 数据处理
采用 SPSS 13郾 0 统计软件进行气象因子与谷子
气候产量的相关性分析,建立谷子气候产量模式,并
进行方差和相关检验.气温、降水及谷子气候产量等
时间序列的趋势变化图采用 Excel软件绘制.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 甘肃省气候变化特征
2郾 1郾 1 气温变化 摇 1960—2008 年,各代表站年均气
温的变化趋势基本一致,且增温突变年均发生在
1993 年前后(图 1). 1960 年至突变年间,各代表站
年均气温呈缓慢下降趋势,突变年后至 2008 年,呈
持续迅速上升趋势. 安定 (0郾 3 益·10 a-1 )、西峰
(0郾 4 益·10 a-1)和甘州 (0郾 4 益·10 a-1)年均气
温呈显著的线性增加趋势(P<0郾 001),且 3 个站点
均在 20 世纪 90 年代的升温最显著(表 1).
3 个代表站年均气温与逸0 益、逸5 益、逸10
益、逸15 益和逸20 益年积温均呈显著正相关(P<
0郾 001),相关系数均在 0郾 752 ~ 0郾 908. 说明各地平
均气温的年变化完全能够代表各界限积温的变化.
图 1摇 研究区年均气温累积距平
Fig. 1摇 Cumulative anomaly of annual average air temperature in
the study area.
A:西峰 Xifeng; B:安定 Anding; C:甘州 Ganzhou. 下同 The same below.
2郾 1郾 2 降水变化 摇 1971—2009 年,研究区 3 个代表
站点年降水量总体呈减少趋势,其中,西峰年降水量
的变化最明显,线性倾向率为-6郾 0797,每 10 年约
减少 61 mm(P<0郾 001);安定次之,线性倾向率为
3郾 7657,每 10 年约减少 38 mm(P<0郾 001);甘州年
降水量的减少程度最弱,每 10 年约减少 9 mm(图
2).西峰年降水量的最大减幅出现在 20 世纪 90 年
代,安定和甘州均出现在 20 世纪 80 年代(表 2).
摇 摇 由图 3 可以看出,西峰年降水量从 1985 年开始
由多转少,在 1988 年前后发生减少突变,1994 年以
后显著减少(P<0郾 05);安定年降水量的减少突变也
发生在 1988 年,其后减少趋势逐渐明显,1995 年以
后呈显著减少趋势 (P < 0郾 05);甘州年降水量在
1984 年发生减少突变,但仅 2003—2006 年的减少
趋势达显著水平(P<0郾 05),其余时期的减少趋势不
明显.突变年至 2008 年的西峰、安定、甘州年均降水
表 1摇 研究区不同站点年均气温的变化
Tab. 1 摇 Change of annual average air temperature in
different stations of the study area (益)
年份 Year 西峰 Xifeng 安定 Anding 甘州 Ganzhou
1960—1969 9郾 2 6郾 3 6郾 9
1970—1979 9郾 6 6郾 4 7郾 2
1980—1989 9郾 6 6郾 6 7郾 9
1990—1999 10郾 6 8郾 3 8郾 7
2001—2008 10郾 5 8郾 3 8郾 7
图 2摇 研究区年降水量的变化
Fig. 2摇 Change of the annual precipitation in the study area.
AL:线性 Linear(安定 Anding); BL:线性 Linear(西峰 Xifeng); CL:
线性 Linear(甘州 Ganzhou) .
表 2摇 研究区各代表站年均降水量的变化
Tab. 2 摇 Change of the annual average precipitation of
representative stations in the study area (mm)
年份 Year 西峰 Xifeng 安定 Anding 甘州 Ganzhou
1970—1979 494郾 9 404郾 3 136郾 6
1980—1989 435郾 6 345郾 9 117郾 4
1990—1999 336郾 6 297郾 5 105郾 5
2001—2009 367郾 2 297郾 9 114郾 1
339211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 曹摇 玲等: 气候暖干化对甘肃省谷子产量的影响及对策摇 摇 摇 摇 摇
图 3摇 研究区年降水的 Mann鄄Kendall分析
Fig. 3 摇 Mann鄄Kendall analysis for annual precipitation in the
study area.
实曲线为 UF,虚曲线为 UB,直线为 95% 置信线 The solid curve
showed UF, the virtual curve showed UB, and the straight line showed
the confidence level of 95% , respectively.
量比 1971 年至突变年分别减少 127郾 8、89郾 2 和 35郾 4
mm,降水减少现象十分显著.
2郾 2摇 气候变化对甘肃省谷子产量的影响
2郾 2郾 1 气象因子与谷子产量的相关分析摇 谷子在苗
期非常耐旱,拔节前需水量极少;孕穗开花期喜水怕
旱;灌浆成熟期喜光怕涝[13] .
根据谷子对气象条件的生理需求规律,计算研
究区谷子气候产量与生育期各界限积温、降水总量、
平均气温以及发育关键期降水量、平均气温之间的
相关系数.由表 3 可以看出,西峰谷子产量与孕穗期
降水量的相关性达极显著水平(P<0郾 01),说明陇东
地区上年秋冬季土壤水库储存的水分基本可以满足
谷子生长前期需求,进入拔节到孕穗期随着叶面积
的增大,加上此时正是高温少雨时段,植株蒸腾和土
壤蒸发较大,对水分需求较多,使降水对谷子产量贡
献较大;谷子产量与灌浆成熟期平均气温呈显著相
关(P<0郾 05),反映出该期间该地区谷子对热量需求
较多,谷子生长后期已进入秋季,气温逐渐下降,热
量对灌浆较敏感,如气温高、热量多、天气晴朗、光照
好,则加快谷子灌浆速度,使籽粒饱满、产量高.
安定谷子产量与生育期降水总量呈极显著相关
(P<0郾 01),与灌浆成熟期平均气温显著相关(P<
0郾 05).安定是典型的半干旱雨养农业区,气候干旱
是限制农作物生长的主要制约因素,谷子产量高低
与全生育期降水量关系密切,灌浆期对海拔较高地
区热量需求较突出.
甘州谷子产量与灌浆期平均气温呈极显著相关
(P<0郾 01),与生育期逸20 益积温、孕穗期降水量的
相关性(P<0郾 10)未达到 0郾 05 水平. 河西地区气候
对秋季(谷子生长季)热量影响较突出,表现为灌浆
期与气温达极显著相关.
在谷子后期的生殖生长阶段,气温不足对甘肃
省各区域谷子产量影响均较大,尤其对河西灌溉区
谷子的影响最显著.对旱作区而言,降水量对谷子产
量的影响也至关重要,而在河西走廊绿洲灌区,由于
其灌溉能够基本保障,导致降水对谷子产量影响
不大.
摇 摇 根据甘肃省各地谷子气候产量与气温和降水的
相关程度,分别分析西峰、安定谷子相对气候产量与
发育关键期降水和气温变化的一致性,以及甘州谷
子相对气候产量与发育关键期气温变化的一致性,
发现各自的曲线波动均非常接近(图 4).研究期间,
西峰谷子相对气候产量与孕穗期降水和灌浆期平均
气温分别只有 5 和 3 年是反位相变化;甘州谷子相
对气候产量与灌浆后期平均气温变化趋势有4年
表 3摇 研究区谷子气候产量与气象因子的相关系数
Tab. 3摇 Correlation coefficients of millet climate output and meteorological factors in the study area
地区
Region
积 温
Accumulated temperature
逸0 益 逸5 益 逸10 益 逸15 益 逸20 益
生育期降水
Precipitation in
growth period
孕穗期降水
Precipitation in
booting period
出苗期气温
Air temperature
in emergence
period
灌浆期气温
Air temperature
in filling
period
西峰 Xifeng 0郾 005 0郾 006 0郾 049 0郾 056 0郾 034 0郾 244 0郾 489*** -0郾 128 0郾 392**
安定 Anding -0郾 072 -0郾 071 0郾 004 0郾 108 -0郾 079 0郾 493*** 0郾 113 -0郾 205 0郾 401**
甘州 Ganzhou 0郾 179 0郾 171 0郾 120 0郾 148 0郾 328* 0郾 149 -0郾 341* 0郾 149 0郾 497***
***P<0郾 01; **P<0郾 05; P<0郾 1. 下同 The same below.
4392 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
图 4摇 研究区谷子相对气候产量与关键期气温、降水变化
Fig. 4摇 Variation of millet relative climate output, air tempera鄄
ture and precipitation at the key growth periods in the study
area.
玉:降水距平百分率 Precipitation anomaly; 域:相对气候产量 Rela鄄
tively climate output; 芋:气温距平 Temperature anomaly.
反位相;安定谷子相对气候产量与生育期降水总量
和灌浆期平均气温分别有 6 和 8 年是反位相变化.
说明河西灌区谷子产量主要受气温变化制约,气候
变暖和热量资源增加对谷子产量形成十分有利;陇
东和陇中旱作区谷子产量受气温和降水的双重制
约. 2郾 2郾 2 气候变化对谷子产量的贡献摇 研究期间,
西峰、安定、甘州谷子产量的气象波动指数分别为
0郾 1898、0郾 1892 和 0郾 1354,分别占实际产量变异系
数的 73% 、72%和 54% .变暖突变前,西峰、安定、甘
州气象波动指数分别为 0郾 0843、0郾 1158 和 0郾 1323,
分别占当地同期实际产量变异系数的 43% 、78%和
51% ;变暖突变后,其气象波动指数分别为 0郾 1160、
0郾 2428 和 0郾 1814,分别占当地同期实际产量变异系
数的 72% 、89%和 68% . 说明甘肃谷子产量的年际
波动主要受气象因素的影响,且与变暖前相比,变暖
后气象因子对谷子产量的贡献明显增大.
对各地谷子气候产量序列进行累积距平分析,
可以确定西峰、安定和甘州谷子气候产量的突变年
分别在 1997、1996 和 1993 年(图略),各地 1985 年
至突变年的谷子气候产量呈减少趋势,突变年至
2008 年则呈增加趋势. 其中,甘州谷子气候产量的
突变时间与气温突变时间非常接近,说明其产量的
增加与气候变暖的关系极为密切;安定和西峰气候
产量的突变时间比气温突变时间迟 3 ~ 4 年左右,说
明该区谷子气候产量一方面随气候变暖而增加,另
一方面又受气候变干的制约. 1985 至突变年,西峰、
安定、甘州谷子年均气候产量分别为-15郾 1、-12郾 9
和-75郾 3 kg·hm-2,突变年至 2008 年分别为 15郾 5、
30郾 2 和 45郾 8 kg·hm-2,突变后比突变前谷子气候
产量分别增加 30郾 6、43郾 1 和 121郾 1 kg·hm-2,其中
甘州的增幅最大,安定次之,西峰最少. 这进一步说
明甘州谷子产量主要受气候变暖影响,安定、西峰受
变暖、变干的共同影响,且西峰受变干的影响程度更
大一些.
2郾 2郾 3 气候暖干化对不同年型谷子气候产量的影响
摇 西峰、安定和甘州谷子年相对气候产量大于 10%
为丰产年型,小于-10%为歉收年型,介于二者之间
为正常年型[18] . 1985—2008 年,西峰、安定和甘州谷
子气候产量的丰产年型分别有 7、9 和 9 年,在 1993
年以后出现的年份分别占 100% 、78% 、78% ;歉收
年型分别有 3、6、6 年,在 1993 年之前出现的年份分
别占 0% 、50% 、67% (表 4). 由此可见,20 世纪 90
年代以来的气候暖干化对谷子产量影响很大.
2郾 2郾 4 不同地区谷子气候产量模式摇 选取各区域与
表 4摇 研究区不同年型的谷子气候产量
Tab. 4摇 Millet climate output in different type years of the
study area
类型
Type
地区
Area
出现次数
No. of
apparent times
1985—1992 1993—2008
增暖(1993)
前出现
频率
Occurrence
frequency
before
warming
(1993)(% )
增暖后
出现频率
Occurrence
frequency
after
warming
(% )
丰产年 西峰 Xifeng 0 7 0 100
Abundant 安定 Anding 2 7 22 78
year 甘州 Ganzhou 2 7 22 78
歉收年 西峰 Xifeng 0 3 0 100
Fail year 安定 Anding 3 3 50 50
甘州 Ganzhou 4 2 67 33
正常年 西峰 Xifeng 8 6 57 43
Normal year 安定 Anding 3 6 33 67
甘州 Ganzhou 2 7 22 78
539211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 曹摇 玲等: 气候暖干化对甘肃省谷子产量的影响及对策摇 摇 摇 摇 摇
谷子相关关系最密切、对产量起决定因素的气象因
子作为自变量,建立各区域谷子气候产量(YW)模式
方程.
陇东半湿润旱作区:
YW = -123郾 213+0郾 191X1+5郾 224X2
式中:X1 为孕穗期降水量;X2 为灌浆期平均气温.
陇中半干旱旱作区:
YW = -260郾 162+0郾 210X1+511郾 933X2
式中:X1 为生育期降水总量;X2 为灌浆期平均气温.
河西走廊绿洲灌区:
YW = -330郾 443+16郾 331X
式中,X为灌浆期平均气温.
摇 摇 从表 5 可以看出,西峰谷子产量模式方程的复
相关及方差检验均达显著水平(P<0郾 05),降水与产
量的偏相关系数大于气温,说明陇东半湿润旱作区
水份条件对产量的贡献比热量条件大;安定谷子产
量模式方程的复相关检验达极显著水平(P<0郾 01),
方差检验置信度也达到显著水平(P<0郾 05),降水和
气温与产量的偏相关系数均达极显著水平 ( P <
0郾 01),说明陇中半干旱旱作区热量和水份条件对
谷子产量的影响同等重要;甘州谷子产量模式方程
的单相关检验达显著水平(P<0郾 05),说明河西走廊
绿洲灌区热量条件是影响谷子产量的主要因素.
2郾 3摇 应对气候暖干化对甘肃省谷子产量影响的对
策
2郾 3郾 1 根据未来气候预测,扩大谷子种植面积 摇 21
世纪我国气候将继续明显变暖,以北方尤为明显,
2020 年最大增温区域在华北、西北和东北北
部[20-21] .气候变暖、无霜期延长,谷子可以大熟,产
量既高且稳;同时,谷子是耐旱作物,在气候变暖、变
表 5摇 研究区各地谷子气候产量模式方程的显著性检验
Tab. 5 摇 Significance test of mode equation about millet爷 s
climate output in different stations of the study area
地区
Region
复(单)
相关系数
Complex (single)
correlation
coefficient
偏相关系数
Partial
correlation
coefficient
方差检验
Variance
test
西峰 Xifeng 0郾 556** RT =0郾 324*
RR =0郾 436**
4郾 473**
安定 Anding 0郾 613*** RT =0郾 528***
RR =0郾 544***
6郾 012**
甘州 Ganzhou 0郾 498** - -
RT 为控制降水时产量与气温的偏相关系数 RT was partial correlation
coefficient between production and the temperature when precipitation was
controlled; RR 为控制气温时产量与降水的偏相关系数 RR was partial
correlation coefficient between production and precipitation when the
temperature was controlled.
干过程中的抗逆性强于其他粮食作物,可减少粮食
产量的波动.因此,在北方尤其是旱作农业区以及干
旱发生的年份,要合理调整种植结构,扩大谷子种植
面积,增加谷子种植比例[22] .
2郾 3郾 2 针对不同气候区域采取不同种植措施摇 对于
陇东半湿润旱作区,关键期降水对谷子产量起主要
作用,可选种生育期较长的中晚熟品种,在夏末秋初
集中降水时段使谷子遇到需水关键期,有利于谷子
产量增加.在陇中半干旱旱作区,谷子全生育期降水
对产量非常重要,因此要选种耐旱性强的品种种植;
遇到干旱年份,有条件可进行适时节水补灌,确保高
产稳产.河西走廊绿洲灌区谷子产量主要受灌浆期
热量因素制约,因此可选中秆中熟品种种植,以弥补
生育后期热量不足对产量的影响.
2郾 3郾 3 根据不同气候年型调整谷子种植比例摇 虽然
未来气候将呈持续变暖趋势,但在增暖的大背景下
仍有可能出现某些低温年份. 不同气候年型对谷子
产量影响较大,应根据不同气候年型适当调整谷子
种植结构和种植比例,在低温年型应降低谷子种植
比例,增暖年型应在原有基础上加大种植面积,确保
谷子高产稳产,农民增产增收.
2郾 3郾 4 采取不同种植方式应对气候变化摇 因气候变
暖,春季气温回升较快,谷子适播期提前,因此,应适
时早播,充分利用早春热量资源,弥补生育后期热量
不足,躲避早晚霜冻和灌浆期的低温危害,提高产
量.不同海拔地区应选择不同熟性的品种,海拔较高
地区应选择早熟和中早熟品种种植,海拔较低地区
则应选择晚熟品种种植.灌溉地区应适时灌溉,避免
灌水过晚导致后期热量不足造成减产.
2郾 3郾 5 大力发展节水灌溉技术摇 河西绿洲灌溉区谷
子生长需水主要由祁连山融雪和地下水灌溉保障,
由于气候暖干化的影响,出山口来水量减少,地下水
位下降,水资源短缺问题突出. 因此,要大力发展以
膜下滴灌、垄膜沟灌等为主的农田节水灌溉技术,以
有效地减少水资源浪费、降低灌水成本、提高作物产
量和品质.
3摇 结摇 摇 语
气候暖干化是甘肃省现代气候变化的主要特
征.研究区谷子产量与气象因素相关性非常显著.其
中,陇东半湿润旱作区和陇中半干旱旱作区谷子产
量与关键期降水量和平均气温相关密切,河西走廊
绿洲灌区谷子产量与关键期平均气温达极显著相
关.气候暖干化对谷子产量影响非常突出.各地谷子
6392 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
产量的年际波动主要受气象因素的影响,变暖后较
变暖前气象波动指数所占百分率明显增大. 针对甘
肃省未来气候继续增暖、变干的趋势,各区域应采取
相应的技术措施.
本研究提出的应对气候暖干化的谷子生产技术
措施,存在地域局限性,在具体实践中需因地制宜.
此外,由于现阶段预测未来气候变化存在不确定性,
因而影响了预测的可信度,在计划生产时只能作为
参考依据.
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作者简介摇 曹摇 玲,女,1963 年生,高级工程师.主要从事天
气气候及应用气象研究,发表论文 26 篇. E鄄mail: zycaoling88
@ 163. com
责任编辑摇 杨摇 弘
739211 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 曹摇 玲等: 气候暖干化对甘肃省谷子产量的影响及对策摇 摇 摇 摇 摇