冬季氣候變暖對山西省冬小麥可種植區(qū)的影響

【摘要】：冬小麥是北方能夠利用冬季光熱資源的主要農(nóng)作物,但緯度偏北地區(qū),常常因冬季溫度偏低、冬小麥難以越冬等而使其種植受到限制。在全球氣候變暖背景下,中國升溫0.5~0.8℃[1]。山西省的冬、春以及秋季增溫幅度明顯高于全國,冬季升溫最明顯[2]。目前,山西省冬小麥除在東南部和中部有部分種植外,主要集中在山西省的西南部。氣候變暖為冬小麥的北移種植提供了氣候上的可能性,明確山西省冬小麥可種植區(qū)域,對充分利用冬季光熱資源、增加夏收作物產(chǎn)量具有重要意義。為了能夠直觀地掌握氣候變暖背景下山西省冬小麥的可種植區(qū)域,在前人研究的基礎上,選擇冬季負積溫、最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫3個指標作為分析對象,在詳細分析冬季負積溫、最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫的變化特征的基礎上,以冬季平均氣溫突變點為界,將3個指標分別分為前后2個時段,比較前后時段各指標等值線的變化,以明確冬小麥可種植和安全種植區(qū)域的變化,為冬小麥種植北擴提供理論依據(jù)。1資料、指標與方法利用山西省境內(nèi)較均勻分布的70個地面氣象站1970-2012年逐日氣溫資料,統(tǒng)計整理冬季負積溫、最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫3個指標。采用線性傾向估計法[3]分析3個指標的變化趨勢;以累積據(jù)平法確定突變點。依據(jù)突變點將3個指標分別分為2個時段,依據(jù)前后時段3個指標等值線的變化分析冬小麥可種植區(qū)域。負積溫-500℃、最冷月平均氣溫-8℃和極端最低氣溫-22℃為冬小麥可種植指標。2結(jié)果與分析2.1基本分布山西省負積溫多年平均在124.5~1385.9℃。最冷月平均氣溫多年平均為-14.4~-0.6℃。年極端最低氣溫多年平均為-32.1~-11℃。分布上呈現(xiàn)東西變化小、南北差異大,隨著緯度的北上和海拔的升高,負積溫逐漸增加、最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫逐漸降低的分布格局。2.2變化特征全省平均負積溫線性傾向值為-35.5℃/10a(相關系數(shù)???0.4835),通過了??0.01的顯著性檢驗,負積溫以顯著減少的趨勢變化。各地傾向值的介于-8~-78℃/10a,且山西省大部分區(qū)域的冬季負積溫顯著減少。全省平均最冷月平均氣溫線性傾向值為0.2℃/10a(相關系數(shù)??0.181),未通過顯著性檢驗。各地傾向值為-0.21~0.74℃/10a,全省大部分區(qū)域表現(xiàn)出升高的趨勢,有13個代表站的升高趨勢通過了??0.05及以上顯著性檢驗,占總代表站的18.6%。全省平均年極端最低氣溫線性傾向值為0.3d/10a(相關系數(shù)??0.259),未通過顯著性檢驗。各地傾向值為-5.2~11.6℃/10a。全省基本以升高為主,共有12個代表站的升溫幅度通過了??0.05及以上顯著性檢驗,占總代表站的17%。2.3 3個指標突變前后冬小麥種植區(qū)域的變化與突變前相比,突變后負積溫低于500℃區(qū)域的面積擴大了約2.9×106hm2,擴大52%;80%保證率下,突變后,該區(qū)域擴大了約2.7×106hm2,擴大92%。與負積溫500℃相比,最冷月平均氣溫高于-8℃區(qū)域的變化較小,突變后擴大了約6.2×105hm2,擴大6%;80%保證率下,突變后比突變前擴大了約1.2×106hm2,擴大17%。年極端最低氣溫與最冷月平均氣溫基本接近,突變后可種植區(qū)域擴大了約6.9×105hm2,擴大6%。80%保證率下,可種植區(qū)域擴大了約1.3×106hm2,擴大19%。綜合3個指標,變化最大的是負積溫,然而其滿足冬小麥種植條件的區(qū)域小于最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫,即負積溫是決定山西省冬小麥種植的主要限制因子,因此得出,突變后,冬小麥可能種植面積增加約2.9×106hm2,增加52%;80%保證率下,冬小麥安全種植面積比突變前增加了2.7×106hm2,增加92%。3結(jié)論在冬季氣候變暖的大背景下,山西省負積溫的傾向值為-35.5℃/10a,通過了??0.01的顯著性檢驗,即負積溫呈現(xiàn)顯著減少趨勢,最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫呈現(xiàn)不顯著升高趨勢;突變后,全省平均負積溫減少了104.4℃,最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫分別升高了0.8℃和0.9℃。全省區(qū)域的負積溫均表現(xiàn)出減少趨勢,大部分區(qū)域減少顯著,其中北部大部分區(qū)域減少100℃以上,減少程度大于中、南部。最冷月平均氣溫和年極端最低氣溫升高的區(qū)域主要在中東部或東部。決定冬小麥能否種植和安全越冬的3個主要熱量指標中,負積溫具有決定性作用,負積溫突變后,不僅使冬小麥可種植區(qū)域北擴、海拔上移,同時使南部種植冬小麥的安全性增加,山西省冬小麥可能種植面積增加約2.9×106hm2,增加52%,安全種植面積增加約2.7×106hm2,增加92%。通過上述分析,可以定量化地了解冬季氣候變暖后山西省冬小麥可種植區(qū)的變化情況。 【作者單位】：山西省氣象決策服務中心
【關鍵詞】：氣候變暖 冬季 可種植區(qū) 冬小麥 山西省
【分類號】：S512.11;S162
【正文快照】： 冬季氣候變暖對山西省冬小麥可種植區(qū)的影響@錢錦霞$山西省氣象決策服務中心!太原030006 @李娜$山西省氣象決策服務中心!太原030006 @韓普$山西省氣象決策服務中心!太原030006冬小麥是北方能夠利用冬季光熱資源的主要農(nóng)作物,但緯度偏北地區(qū),常常因冬季溫度偏低、冬小麥難

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