山東省冬小麥2001—2010年生長(zhǎng)季變化分析

李娜

摘 要：從中國(guó)近年來(lái)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況資料數(shù)據(jù)集提取山東省2001-2010年的主要農(nóng)作物重要物候期，包括生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和生長(zhǎng)季長(zhǎng)度，分析了10a間山東省主要農(nóng)作物物候期的年際變化趨勢(shì)和空間分異特征。結(jié)果表明：（1）山東省冬小麥生長(zhǎng)季為2月下旬至6月上旬，平均生長(zhǎng)季長(zhǎng)度為98d。2001-2010年山東省冬小麥的生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間顯著推遲，結(jié)束時(shí)間有提前趨勢(shì)，但提前不顯著，生長(zhǎng)季有所縮短，10a縮短約5d；（2）不同地區(qū)冬小麥物候特征差異較大，分析菏澤、惠民、文登、臨沂等4個(gè)典型研究區(qū)冬小麥的物候年際變化發(fā)現(xiàn)，菏澤、惠民、文登等地區(qū)生長(zhǎng)季長(zhǎng)度有縮短趨勢(shì)，只有臨沂地區(qū)生長(zhǎng)季有延長(zhǎng)趨勢(shì)，且延長(zhǎng)變化不顯著。

關(guān)鍵詞：山東省；冬小麥；物候；生長(zhǎng)季；年際變化

中圖分類(lèi)號(hào) S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）05-143-04

Abstract：Based on the China's recent crop growth and development status of data sets，the vegetation phenological metrics （the beginning data，the ending data and length of growing season） and its spatiotemporal variation from 2000 to 2010 in Shandong Province were analyzed.The vegetation growing season of winter wheat Shandong Province started in late February and ended in the beginning of June，the average length of growing season was about 98 days. The beginning time of growing season of Shandong Province was significantly delayed，while the ending time was expressed the advance trend，but not significant，the length of growing season was shorten，about 5 days every 10 years. Phenological characteristics of different vegetation types showed great differences. Heze，Huimin，Wendeng，Linyi of the four typical vegetation phenological changes were analyzed，the length of growing season was shorten the trend of Heze，Huimin and Wendeng as a representative of most of the region of Shandong province. Only a small area of Shandong province such as Linyi，growth season was extension of the trend，while the growing season changed not obviously.

Key words：Shandong province；Winter wheat；Phonological；The growing season；The change of interannual

物候現(xiàn)象被稱(chēng)為“大自然的語(yǔ)言”和“全球變化的診斷指紋”，能夠綜合反映生物節(jié)律與環(huán)境條件，既能表征自然季節(jié)的變化，又能表現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球環(huán)境變化的響應(yīng)和適應(yīng)[1]。作為氣候變化的積分儀，研究農(nóng)田物候現(xiàn)象對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)意義[2]，植物物候能夠敏感地指示氣候等自然環(huán)境要素的變化。近年來(lái)，隨著全球氣候變化研究的不斷深入，現(xiàn)代物候?qū)W在物候四季應(yīng)用、物候生理機(jī)制研究、物候模型發(fā)展、物候遙感監(jiān)測(cè)等方面取得了快速的發(fā)展[1]。山東省自然環(huán)境優(yōu)越，生態(tài)系統(tǒng)豐富，人口稠密，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，土地利用變化劇烈，是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大省，也是我國(guó)糧食和北方水果的主要產(chǎn)地。本文選用山東省具有代表性的典型氣象站點(diǎn)進(jìn)行研究，分析了山東省冬小麥物候期的趨勢(shì)變化特征，對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。

1 研究區(qū)域與資料

1.1 研究區(qū)概況 山東省位于亞洲大陸東岸中緯度地帶，屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨熱同季，春秋短、冬夏長(zhǎng)，全省年平均氣溫11～14℃，年平均降水量550～950mm，降水集中在6～9月，無(wú)霜期沿海地區(qū)180d以上，內(nèi)陸地區(qū)220d以上。地形以平原丘陵為主，全省耕地面積達(dá)47.13萬(wàn)hm2，占全省土地總面積的45.1%，占全國(guó)耕地總面積的7.1%。糧食作物以水稻、麥類(lèi)為主，經(jīng)濟(jì)作物有棉花、花生、油菜等。各個(gè)氣象站點(diǎn)覆蓋了整個(gè)研究區(qū)域，且分布均勻。筆者選取菏澤、惠民、文登、臨沂4個(gè)氣象站點(diǎn)為典型代表，地理位置分別處在山東省西南部、北部、東北部和東南部，對(duì)冬小麥植被的生長(zhǎng)季開(kāi)始日期、結(jié)束日期、生長(zhǎng)季長(zhǎng)度及年際變化進(jìn)行具體研究。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 根據(jù)1991年以來(lái)中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象臺(tái)站上報(bào)的農(nóng)業(yè)氣象旬月報(bào)報(bào)文資料整理得到中國(guó)近年來(lái)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況資料數(shù)據(jù)集，資料分別來(lái)自國(guó)家氣候中心農(nóng)氣室和國(guó)家氣象中心9210要素庫(kù)。農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況資料中地面觀測(cè)數(shù)據(jù)包括山東省主要?dú)庀笳军c(diǎn)2001-2010年各類(lèi)植被物候的發(fā)育程度和發(fā)育期日期實(shí)測(cè)。

3 結(jié)果與分析

3.1 山東省冬小麥植被物候變化分析 從山東省主要物候分布區(qū)遙感影像中提取出冬小麥的NDVI，轉(zhuǎn)化為所對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列，得出冬小麥的物候分布，分析其2001-2010年生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，如表1所示。由表1可知，山東省冬小麥的生長(zhǎng)開(kāi)始于2月下旬至3月上旬，生長(zhǎng)季結(jié)束集中在6月初，生長(zhǎng)季長(zhǎng)度約為90～105d。其中，2007年生長(zhǎng)季較長(zhǎng)，生長(zhǎng)開(kāi)始較早，結(jié)束相對(duì)變化不明顯；而2005年生長(zhǎng)開(kāi)始較晚，結(jié)束相對(duì)變化不明顯，生長(zhǎng)季相對(duì)較短。從表1還可以看出，生長(zhǎng)季開(kāi)始的時(shí)間序列大致呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明生長(zhǎng)季開(kāi)始的時(shí)間越來(lái)越晚，生長(zhǎng)季有推遲的趨勢(shì)，推遲相對(duì)顯著。生長(zhǎng)季結(jié)束的時(shí)間序列基本不變，即山東省冬小麥平均生長(zhǎng)季結(jié)束的時(shí)間變化不顯著。生長(zhǎng)季線性變化趨勢(shì)分析表明：生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間10a推遲約10d；生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間每10a推遲約5d，即在這10a間，生長(zhǎng)季縮短，平均縮短幅度為0.5d/a。

3.2 典型氣象站點(diǎn)冬小麥植被物候年際變化分析 山東省近10a植被生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和生長(zhǎng)季長(zhǎng)度的年際變化趨勢(shì)均不明顯。由于菏澤、惠民、文登、臨沂4個(gè)地區(qū)有氣象站點(diǎn)分布且位于不同位置，可以分別代表山東省西南部、北部、東北部和東南部，從數(shù)據(jù)資料中提取相關(guān)信息，對(duì)該4個(gè)研究區(qū)冬小麥的生長(zhǎng)季開(kāi)始日期、結(jié)束時(shí)間和生長(zhǎng)季長(zhǎng)度分別進(jìn)行年際變化研究分析。由于冬小麥的生長(zhǎng)會(huì)受到當(dāng)?shù)丨h(huán)境、溫度、氣候和土壤條件的影響，所以當(dāng)年生長(zhǎng)季開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間與上一年相比會(huì)發(fā)生變化。

3.2.1 生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間的年際變化 通過(guò)對(duì)典型代表區(qū)的研究發(fā)現(xiàn)，近10a山東省大部分地區(qū)冬小麥生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間有較顯著推遲的趨勢(shì)。由圖2可知，2001-2010年菏澤冬小麥的生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間顯著推遲，10a推遲4d；惠民和文登冬小麥生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間較顯著推遲，10a推遲3d；臨沂冬小麥生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間不明顯推遲，10a推遲1d。

3.2.2 生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間的年際變化 本研究發(fā)現(xiàn)，近10a山東省大部分地區(qū)冬小麥生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間有不顯著提前的趨勢(shì)，東南部小部分地區(qū)冬小麥生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間有顯著推遲的趨勢(shì)。由圖3可知，2001-2010年菏澤和惠民冬小麥的生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間有不顯著提前的趨勢(shì)，10a提前1d；文登冬小麥生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間有較顯著提前的趨勢(shì)，10a提前2d；臨沂冬小麥生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間有顯著推遲的趨勢(shì)，10a推遲4d。

4 結(jié)論

當(dāng)前山東省主要糧食作物以水稻、麥類(lèi)為主，不同作物的分布區(qū)域、種植面積大小與其所在地理位置、地形、海拔高度、土壤類(lèi)型等因素有關(guān)，此外，人為活動(dòng)對(duì)農(nóng)作物的分布也有一定的影響。本文提取山東省冬小麥的生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間與生長(zhǎng)季長(zhǎng)度等關(guān)鍵物候參數(shù)，分析了山東省冬小麥生長(zhǎng)季在2001-2010年近10a的年際變化趨勢(shì)，得出以下結(jié)論：

（1）山東省冬小麥生長(zhǎng)季為2月下旬至6月上旬，平均生長(zhǎng)季長(zhǎng)度為98d。2001-2010年山東省冬小麥的生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間顯著推遲，結(jié)束時(shí)間有提前趨勢(shì)，但提前不顯著，生長(zhǎng)季有所縮短，10a縮短約5d。

（2）不同地區(qū)冬小麥物候特征差異較大，分析菏澤、惠民、文登、臨沂等4個(gè)典型代表區(qū)冬小麥的物候年際變化發(fā)現(xiàn)，菏澤、惠民、文登等代表的山東大部分地區(qū)生長(zhǎng)季長(zhǎng)度有縮短趨勢(shì)，只有臨沂等小部分研究區(qū)域生長(zhǎng)季有延長(zhǎng)趨勢(shì)，且延長(zhǎng)變化不顯著。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：張宏民）