山东省主要粮食作物气候生产潜力时空变化特征.pdfVIP

第 4O卷第 6期 气 象 科 技 VoL40，No．6 2012年 l2月 M ETEoRoIoGICAL SCIENCE AND TECHNoLoGY Dec．2012 山东省主要粮食作物气候生产潜力时空变化特征 廉丽姝 李志富 李梅 李庆 李长军。 (1曲阜师范大学地理与旅游学院，Et照 276826；2曲阜师范大学图书馆 ，曲阜 273165；3山东省气象信息中心，济南 250031) 摘要 根据 山东省 1961 2O0¨8年的气象资料 ，利用逐级订正法计算 了山东省冬小麦和夏玉米等主要粮食作物 的 气候生产潜力 ，并进一步采用经验正交 函数分解方法 ，探讨 了其时空变化特征 。结果表 明：山东省冬小麦及夏玉米 的气候生产潜力存在有 明显 的年际波动和空 间差异 ，其 中冬小麦优 、劣年景气候生产潜力相差 3～9倍 ，夏玉米相 对较小，为 2～3倍 ；全省冬小麦、夏玉米气候生产潜力的高值区位于水热条件匹配较好 的鲁南地 区，低值 区在半岛 东部沿海地 区；冬小麦 、夏玉米气候生产潜力与实 际单产 的年 际变化基本一致 ，山东省粮食产量 ，特别是夏玉米产 量的年际波动受作物生长期间气候条件影响较大；全省冬小麦、夏玉米气候生产潜力在空间上具有较好的一致性， 区域互补性较差 。 关键词 气候生产潜力 粮食作物 时空变化 逐级订正法 经验正交函数 对粮食生产潜在影响的时空规律 ，对 山东省调整农 引言 业生产布局 、合理利用气候资源具有一定 的参考 气候生产潜力是 由光 、温、水共同决定的生态系 价值 。 统生产力 ，是优化管理和 自然降水条件下一个地 区 1 资料来源 可能达到的作物产量 的上限 ，一般表示为单位时间、 单位面积土地 的绿 色植物生 产和累积 的干物质 数 本文所用 日照百分率、平均气温 、相对湿度 、风 量。农业气候生产潜力从定量 的角度综合表征 了一 速、降水量等地面气象观测资料主要来源于中国气 个地区气候资源状况，反 映了组成气候资源 的光 、 象科学数据共享 网 《中国地面气候资料月值数据 热 、水各要素的匹配 。气候生产潜力的时空动态特 集》，部分资料来源于山东省气象信息中心。太阳辐 征一直是国内外全球变化研究的热点之一Ⅲl]。山 射资料来源于中国气象科学数据共享网 《中国辐射月 东省是我国粮食生产大省 ，多年粮食总产量在全 国 值数据集》。粮食产量资料来源于 《山东统计年鉴》。 位居第 2l4]。其 中，冬小麦和夏玉米是 山东省主要 2 研究方法与计算过程 的夏粮和秋粮作物 ，产量位居山东省夏、秋粮作物产 量之首[5]。目前粮食生产仍在很大程度上依赖于农 2．1 气候生产潜力的计算 业气候资源状况 ，气候条件对粮食生产空间格局 的 在气候生产潜力的估算方面，所采用 的模 型已 分布与产量的年际波动影响显著 j。本文根据 山东 经 比较成熟 ，主要可概括为 3类 [2]：①逐级订正法 ， 省分布较均匀 的21个气象站 1961—20D¨8年的气象 即环境因子逐段订正模型，又称潜力衰减法 ，通过对 资料 ，以月为时间单位计算 了山东省冬小麦和夏玉 光合生产潜力——光温生产潜力——气候生产潜力 米等主要粮食作物的历年光合生产潜力 、光温生产 几个阶段逐步订正来计算 ；②气候因子综合法 ，即经 潜力和气候生产潜力，并利用 GIS技术和经验正交 验法 ，这类模 式主要有迈 阿密 (Miami)模 型、筑后 函数分解方法分析 了山东省近 48年来主要粮食作