作物产量对多尺度气候波动的响应—以北方农牧交错带的准格尔旗为例

摘要

气候变化对区域生态系统结构和功能有重大影响.以北方农牧交错带的准格尔旗为例,利用气象和《统计年鉴》数据,采用数理统计方法分析准格尔旗多尺度(年、月和旬)的降水量、气温波动特征,计算出该地区1961-2009年主要农作物的气候产量,揭示准格尔旗作物产量对多尺度气候波动的响应机制.结果表明:(1)中国北方雨养旱作区,粮食气候产量受降水量年际波动(特别是7、8月)显著影响;谷子、麋黍、玉米、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与降水量年际波动呈显著正相关;谷子、糜黍的气候产量与生长季降水量的月际波动呈显著负相关.集水型生态农业是北方农牧交错区生态环境友好的农业发展模式.(2)谷子、麋黍、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与6、7、8月平均气温年际波动呈显著负相关;生长季平均气温的月际波动对谷子、麋黍、大豆和油料等农作物的气候产量有显著负面影响.(3)不同农作物对旬尺度降水变异和气温变异的响应程度不同;同一种农作物对不同旬的降水变异和气温变异的响应亦不同.特别是7、8月份各旬的气候变异对农作物的气候产量影响显著.因此,需要综合采取工程、生物和农业措施,将气候变化对主要农作物气候产量的不利影响降到最低。