黑龙江省黑土区气候-土壤生产潜力计算与分析

摘要

本文计算了黑龙江省黑土区1980年和2005年各市县3种作物（玉米、水稻、大豆）的气候生产潜力和气候-土壤生产潜力，得出气候资源对气候-土壤生产潜力的影响规律；利用地理信息系统（GIS）制作生产潜力空间分布图，分析其空间分布特点，并进行纵向比较，进而得出气候生产潜力和气候-土壤生产潜力在空间和时间上的变化；分析了黑土区的农业资源利用率，为农业及相关部门决策提供技术支撑，具有一定的理论意义和实用价值。结果表明：
　　 （1）利用加权累加模型求出黑土区各市县土壤质量综合订正系数。其中，运用层次分析法和隶属度曲线法分别求出土壤肥力因子综合权重值和隶属度值。黑土区土壤订正系数较大的地区为五大连池(0.801)、北安(0.783)、嫩江(0.755)等，较小的地区为阿城(0.502)、双城(0.507)、五常(0.510)。总体而言，南部地区土壤肥力低于北部地区，且全区大部分地区土壤肥力下降，平均降低10.5％。
　　 （2）黑土区气候-土壤生产潜力呈南部高，北部低，西部总体较东部高的分布状况。生产潜力较高的地区为阿城(玉米8819kg/hm2、水稻9932kg/hm2、大豆3179kg/hm2)、五常(玉米9330kg/hm2、水稻10344kg/hm2、大豆3662kg/hm2)、哈尔滨(玉米9283kg/hm2、水稻10331kg/hm2、大豆3509 kg/hm2)；生产潜力较低的地区为嫩江(玉米4119kg/hm2、水稻5177kg/hm2、大豆1511kg/hm2)、北安(玉米5149kg/hm2、水稻6386kg/hm2、大豆1789kg/hm2)、五大连池(玉米4877kg/hm2、水稻6821 kg/hm2、大豆1674 kg/hm2)。每种作物生产潜力的最高值约是最低值的2.3倍。
　　 （3）2005与1980年相比，除海伦、绥棱、望奎、双鸭山和明水以外，三种作物气候-土壤生产潜力总体处于增加的趋势。玉米气候-土壤生产潜力增加较多的地区有哈尔滨（40.4％）、宝清（22.3％），水稻生产潜力增加较多的有北安（43.3％）、克山（42.3％），大豆生产潜力增加较多的有巴彦（46.2％）、克东（37.9％）等。大部分地区潜力增加是因为气候变暖，而潜力减少的原因主要由于土壤肥力下降所致。
　　 （4）利用因子-能量评价法测算农业资源利用率，结果表明：对于不同种作物来讲，农业资源利用率存在差异。在光温生产潜力层次上，水稻利用率最高，为40.6％，其次是大豆31.4％，玉米27.7％。对于水稻还可以有59.4％的光热资源可以转化为产量，而大豆，玉米则更多，分别为68.6％和72.3％；在气候生产潜力层次上，大豆利用率最高，为47.5％，其次为水稻和玉米，分别为43.1％和41.0％；在气候-土壤生产潜力层次上，水稻的利用率最高，为78.4％，其次为大豆和玉米，分别为69.6％和66.2％。由此可见，黑土区主要作物光合、光温资源的利用率较小，还有很潜力可以挖掘。但水分、土壤资源的利用率较高，还只能将小部分资源转化为产量，水分和土壤质量是主要的自然限制性因子，资源利用效率的提高有待于从水、肥两方面着手进行不断完善。