黑龙江省年有效积温变化趋势和大豆温度生态适宜性种植区划_杨显峰

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作物杂志 C rops
黑龙江省年有效积温变化趋势和大豆温度 生态适宜性种植区划
杨显峰 杨德光 汤艳辉 王振华
( 东北农业大学农学院, 150030, 黑龙江哈尔滨 )
摘 要 对中国气象中心黑龙江省的 28 个国 家级气象 观测 站点 1971 ~ 2006 年的 气象资 料在 G IS平台上进行分析, 取 1971~ 2006 年 36年间每 10 年 平均 积 温 变 化 和旬 平 均 温 度 变 化 与 大 豆 温 度 适宜度为指标体系, 分析黑龙江省近 36年变化特点 及趋势, 对目前黑龙江 省大豆种植区 划进行修正。 分析表明, 黑龙江省\ 10e 年平均活动积温 1971~ 2006年呈显著上升, 与 20世纪 70 年代相比, 进入 21世纪后, 28个站点的 \ 10e 年平均活动积温增加 100~ 350e , 最高增加近 400e , 以松嫩平原和三江 平原地区变化幅度较大, 漠河等大兴安岭地区变化 幅度较小。对于目前现行的黑龙江省农作物种植区
( 1981~ 1990 年 ) 增 加 1221 7e , 21 世 纪 ( 2001 ~ 2006年 ) 比 第 三 个 10 年 ( 1991 ~ 2000 年 ) 增 加 8413e , 21 世 纪 ( 2001 ~ 2006 年 ) 与 30 年 前
图 2 黑龙江省不同年代月际平均气温变化 21 2 21世纪黑龙江省\ 10e 活动积温变化趋势
要体现在春、冬、秋 3季, 且突出地表现在初冬和早 春时节 ( 图 2)。
370e ( 孙吴 )。 36年平均活动积温为 2 61812e 。 从全省平均水平看, 黑龙江省 \ 10e 活动积温
呈逐年增加趋势, 与第一个 10 年 ( 1971~ 1980年 ) 比较, 第二个 10年 ( 1981~ 1990年 ) 增加 18109e , 第三 个 10 年 ( 1991 ~ 2000 年 ) 比 第 二 个 10 年
黑龙江省位于中国的东北部, 是中国位置最北、 纬度最高的省份 ( 东经 121b13c~ 135b 06c, 北纬 43b 26c~ 53b 34c) , 属寒温) 温带湿 润) 半湿润季 风气 候。年平均气温 在 - 4~ 5bC。气温由东南 向西北 逐渐降低, 南 北 差近 10b C, 1 月平 均 气温 - 31 ~ - 15bC, 极端最低气温达 - 521 3bC ( 漠河 1969 年 2 月 13日 ) 。黑龙江省的气候有三大特点: 一是季风 气候特征明显; 二是大陆性气候特征突出; 三是气候 时空差异显著。来自中国气象中心位于黑龙江省的 28 个气 象观 测 站 的 气 象 资 料 对 黑 龙 江 省 阶 段 时 期 内气候变化记载完整, 通过对近 36年气象数据进行 的分析有助于了解黑龙江省气候变化的趋势, 总结 气候变化的特点, 并通过进一步的黑龙江省大豆温 度生态适宜性的研究对黑龙江省大豆种植区划具有 积极的指导作用。
通过 G IS软件对温度数据进行分析, 形成 4个 时期的积温变化图, 对目前黑龙江省积温区划图进 行修正, 做出黑龙江省大豆种植区划。
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2 结果与分析
21 1 近 36年来黑龙江省气温变化趋势 图 1为黑龙江省 28个气象站 1971~ 2006年年
平均气温距平图。由 图 1 可以看出, 20世纪 70年 代到 80年代末期气温整 体水平较低, 经历了长达
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表 1 黑龙江省 28个气象站点所在地区 代表性大豆应用品种 ( 2008年春调查 )
序 站点 号
代表品种
活动积温 活动积温 单产水平 水平 ( e ) 需求 ( e ) ( kg / hm2 )
1 依兰县 合丰 35 /合丰 45 29101 1 2360~ 2400 20791 0
21 3 黑龙江省 \ 10e 活动积温的地域性变化 分析 2001~ 2006年年平均 \ 10e 分县市活动
积温情况 (见表 1)可知: 黑龙江省积温分布呈东北至 西南升高变化, 泰来为热量中心之一。活动积温 > 3 000e 的站点有泰来、绥化、齐齐哈尔、牡丹江、哈 尔滨、宝清 和安达; 2 850 ~ 3 000e 的站点有依 兰、 富裕、尚志、佳木斯和鸡西; 2 650~ 2 850e 的站点 有通 河、明 水、克 山、海 伦、铁 力、富 锦 和 虎 林; 2 450~ 2 650e 的站点有嫩江、黑河和北安; 2 250~ 2 450 的 站 点 有 伊 春、孙 吴、绥 芬 河 和 呼 玛; < 2 250e 的有漠河和塔河。
划来讲, 平均每个积温带年活动积温水平将向上增 加 1~ 115个积温带水平。
关键词 大豆; 种植 区划; G IS ( 地理信息处理 系统 )
在全球气候变暖的背景下, 中国的气候变化有 明显的区域特征 [ 1], 且呈变暖趋势 [ 2] 。资料显示, 全 球 20世纪 90年代气温变化幅度高于 80年代, 是自 1861年有气象仪器记录以来最暖的 10年, 1998年 是 1861年有记录以来全球最温暖的一年 [ 3] 。近百 年来中国平均气温上升了 014 ~ 01 5e , 略低于全球 平均气温上升幅度 016e [ 4, 5] 。中国 20世纪 20~ 40 年代的变暖与全球变化趋势一致, 但 50~ 70年代的 降温则比全球剧烈得多, 80 年代气温有所回升, 但 略低于百年平均状况 [ 4]。
作者简介: 杨显峰, 农业推广硕士, 主要从事 作物与气 候生态适 宜性 研究工作 杨德光为通讯作者, 教授, 研究方向为作物栽培与抗逆生理
基金项目: 农业气候资源评价与高效利用技术研究 ( GYHY 200706030); 国家公益性 (气象 )行业科技专项
收稿日期: 2010 - 01- 06
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( 1971~ 1980 年 ) 比 较, 平均 活动积 温增 加 150 ~ 200e , 相当于变化一个积温区划带。分析表明, 研 究期间, 黑龙江省 \ 10e 年平均活动积温呈显著上 升, 进入 21世纪后, 较 20世纪 70年代相比 28个站 点的 \ 10e 年平均活动积温增加 100~ 350e , 最高 增加近 400e , 以松嫩平原和三江 平原地区变化幅 度较大, 漠河等大兴安岭地区幅度较小, 特别指出的 是漠河地区年活动积温变化趋势呈减少变化。
18年的低温期, 20世纪 80年代末期, 年平均气温距 平值超过 0e , 之后都高于 0e , 20 世纪 90 年代开 始, 气温处于明显的波动上升状态, 说明黑龙江省年 平均气温在 20世纪 80年代以前呈现波动变化; 20 世纪 80年代末期, 开始呈现显著的上升趋势, 90年 代的升温趋势尤为明显。
对黑龙江省 28个国家气象观测站点的平均温 度做\ 10e 活动积温统 计, 在 20 世纪 70 年代, 28 个气象站点年\ 10e 平均活动积温为 2 5221 2e , 最 高值为 3 0291 8e ( 泰来 ), 最低值为 1 7521 8e ( 漠 河 ) ; 20 世 纪 80 年 代 \ 10e 平 均 活 动 积 温 为 2 5401 3e , 最高值为 3 0291 6e ( 泰 来 ) , 最 低值为 1 8081 7e ( 漠河 ) ; 20世纪 90年代\ 10e 平均活动 积温为 2 663e , 最高值为 3 128e ( 泰来 ), 最低值 为 1 7801 3e ( 漠河 ); 进入 21世纪的 6年间 \ 10e 平均活 动 积温 为 2 74713e , 最 高值 为 3 27917e ( 泰来 ) , 最低 值为 1 6501 3e ( 漠 河 ) 。 20 世纪 80 年代较 70 年代 增加 181 09e , 最 少 增加 - 5112e ( 富裕 ), 最多增加 1201 4e (孙吴 ) ; 20世纪 90年代较
1 数据来源及研究方法
本研究利用中国气象中心位于黑龙江省的 28 个气象观测点的 1971~ 2006年气象温度资料, 包括 有: 逐日的最高气温、平均气温、最低气温。原始数 据来源于国家公益性 ( 气象 ) 行业专项课题单位中 国气象局国家气象信息中心直接提供。在进行黑龙 江省大豆生态适宜性研究和本文撰写时, 对原始数 据进行了整理和处理, 缺失数据根据世界气象组织 规定, 以 30 年 平 均 值 替 代, 按 1971 ~ 1980 年、 1981~ 1990年、1991~ 2000年和 2000~ 2006年分 4 个时期分别统计整理, 并采取旬均值变化建立大豆 温度适宜性关系。
图 1 黑龙江省平均气温距平图 36 年间, 温度平均增加了 01 83e 。其中 3~ 5 80年代增加 1221 7e , 最少增加 - 3713e (伊春 ) , 最 月 平均 增 加幅 度 01 97e ; 6 ~ 8 月 平 均增 加 幅度 多增加 21814e (富裕 ) ; 2001~ 2006年较 20 世纪 90
01 39e ; 9~ 11 月平均增加幅度 1110e ; 12 月至翌 年 2月平均增加幅度 01 85e 。可以看出, 气温变暖 主要是由于最低气温显著升高所引起, 即暖化期主
年代增加 841 3e , 最少增加 - 130e (漠河 ) , 最多增 加 1711 8e ( 哈 尔 滨 ), 较 20 世 纪 70 年 代 增 加 22511e , 最 少 增 加 - 1021 5e ( 漠 河 ) , 最 多 增 加
14 漠河县 黑河 17 /北疆 1 号 16501 3 1900~ 2100 14741 5
15 明水县 绥农 10 /宝丰 7 28461 7 2300~ 2500 21781 0
16 克山县
2 伊春市 黑河 18 /黑河 38 23811 1
2150
17951 5
3 通河县 绥农 14 /合丰 50 28051 2 2300~ 2490 23831 5