内蒙古东部区粮食产量对气候变化的区域响应

摘要

利用内蒙古东部产粮区25个气象站建站～2005年(45～55年)气温、降水、日照资料与粮豆、玉米、小麦、大豆和马铃薯产量资料,分析了作物生长季水热演变规律,及区域作物产量对气候变化的响应,结果表明:①该区域近50年来温度升高,温差减小,积温增加,其中≥5℃积温增加最明显,≥10℃积温增幅最小;降水量和日照时数呈减少趋势.增温幅度由Ⅰ区(西南)→Ⅳ区(东北)增大;水热匹配格局发生变化,20世纪50、60年代,多数地区气温缓慢增加,降水略有下降;70、80年代温度和降水同为上升趋势,但降水上升明显;90年代以后至21世纪初,温度迅速升高,生长季降水明显减少,表现出明显的暖干化趋势;②降水是影响该地区粮食生产的关键气象因子,粮食产量对降水的敏感性大于温度,春、夏季降水量的匮乏和生长季高温是粮食生产的主要限制因素;各区域产量对降水的响应趋势一致,时间上存在差异,Ⅰ、Ⅲ区在整个生长季降水都比较缺乏,Ⅱ区和Ⅳ区分别对6～8月和春季降水比较敏感.对温度的响应,Ⅰ～Ⅲ区对生长季,特别是7～8月份的最高温度敏感,Ⅳ区主要对温差敏感.③各作物的第一敏感因子不同.小麦和谷子对降水敏感,其产量的提高有赖于春、夏季降水量的增加;玉米对夏季高温的敏感性大于降水,高温胁迫是当前玉米生产的限制因子;日照、降水和温差在不同区域对大豆影响不同;马铃薯产量对7-8月温差和4-5月降水反应敏感.春季降水量减少对粮食减产造成的影响大于夏季,减产幅度由西向东递减,夏季高温,将使玉米、大豆减产明显.④根据降水减少、温度升高区域气候变化趋势和回归方程推算,当4～5月的降水量减少10㎜时,粮豆产量将减少2.4～4.2公斤/亩,减少幅度由西向东递减;夏季降水减少10㎜,玉米将减产1～1.9公斤/亩.当生长季平均最高气温或温差增加1℃时,有可能使玉米气象产量减少6.8～12.8公斤/亩,大豆减产5.8公斤/亩,马铃薯增产3.7公斤/亩.因此,气候暖干化倾向有可能造成该区域农业产量呈下降趋势.