陇东塬区春玉米对气候暖湿化的响应及应对

【作者】 周忠文； 刘英； 邱宁刚；

【机构】 中国气象局沈阳大气环境研究所； 甘肃省庆阳市气象局；

【摘要】 陇东深居内陆且降水量少,位于胡焕庸线与博台线交汇处,是中国西北半湿润与半干旱气候的过渡地带,是全球气候变化较为敏感的区域之一,属旱作雨养农业区。陇东塬区处黄土高原腹地,区域内的"董志塬"是黄土高原最大且保存最为完整的一个塬面,黄土层平均厚度超过100 m,是世界上黄土层最深厚的地方,素有"陇东粮仓"之称,玉米是陇东黄土高原高产优势作物,春玉米是陇东种植面积最大的作物,玉米产量的稳定直接关系当地粮食安全和经济发展。以全球变暖为主要特征的气候变化已成为当今世界重要的环境问题之一,气候变化对环境产生了广泛而深远的影响,气候变化导致的温度升高和降雨增多致使自然灾害出现新特点和新趋势,灾害风险和不确定性急剧增加,对玉米生长及产量形成重大影响,研究陇东塬区春玉米对气候暖湿化的最新响应,应对全球气候变化对区域农业生态的影响,对保证陇东区域粮食安全和调整种植结构有重要的现实意义。结果表明,30a来,玉米生长期内日热量呈上升趋势,降水呈增加趋势,光照呈减少趋势,陇东塬区气候暖湿化趋势明显;玉米生长期内热量、降水、光照等气候要素均发生了变化,对玉米的生长发育和产量形成产生了明显影响。气候变暖使得玉米播期推迟,成熟期提前,生育期有所缩短,使得种植界限北扩;气候暖湿化使得玉米生长高度、叶面积指数增加,果穗长、百粒重、株籽粒重、理论产量等产量因素均有所增大,气候暖湿化对陇东塬区春玉米生产和农业经济正效应显著。陇东塬区玉米产量与生育期内平均气温、有效积温和日照时数呈负相关,与生育期降水量呈显著正相关,关键时期降水不足是陇东黄土高原作物生长的主要制约因素,水分影响着玉米产量的生育全过程,玉米产量的高低主要受降水量的多少和分布状况影响。玉米生产上应打破传统思维模式充分挖掘气候资源潜力,优化种植结构和作物品种改良是应对气候变化、保障粮食安全的关键策略,因地制宜发展粮食和特色产业,引入耐旱抗寒高产抗逆品种,减少气候变化对粮食的负效应;推广科学种植模式和旱作农业新技术是应对气候变化的重要措施,根据气候趋势选择适宜播种期,动态增减复种面积,合理进行间作套种,发展节水灌溉等减少气候变化导致的粮食产量波动;健全防灾减灾体系,控防并举提质增效,推广农业保险与风险分散机制,趋利避害减少气候变化影响。该研究可为气候变化背景下西北黄土高原旱作玉米应对气候变化提供参考。更多还原