1959—2016年遼寧省農業氣候資源的變化特征

李卓群

以溫度升高為代表的全球氣候變化成為相關研究的熱點問題。農業作為對氣候變化較為敏感的領域，受氣候變化影響明顯。而農業氣候資源的變化將直接影響農業生產條件和生產水平，并在一定程度上決定作物種類、種植方式、栽培管理措施和耕作制度等，最終決定農業產量和品質。因此，明確全球氣候變化背景下的農業氣候資源變化特征，對于制定科學合理的農業生產結構和推進農業現代化建設意義重大。

遼寧省是中國重要的農業大省。截至2016年底，遼寧省耕地面積409.29萬公頃，占遼寧省土地總面積的27.7%，人均占有耕地約0.096公頃。遼寧省是中國東北地區唯一的既沿海又沿邊（地處中國北端且沿海）省份，地形復雜，各地氣候條件不同，因此不同地區的農業氣候資源也存在明顯差異。為此，本文根據行政區劃將遼寧省的14個地級市劃分為東、西、南、北、中5個區位，分析了1959～2016年不同區位年、季節和作物生長季的農業氣候資源變化特征，旨在盡量減少和避免不利氣候條件的影響，以期為相關部門合理利用農業氣候資源指導農業生產，發展適應當地氣候的設施農業提供科學的決策依據。

1 研究地區與研究方法

1.1 研究區概況

遼寧省位于中國東北地區的南部（38°43'～43°26'N，118°53'～125°46'E）。南瀕黃、渤二海，遼東半島斜插于兩海之間，隔渤海海峽，與山東半島遙相呼應；西南與河北省接壤；西北與內蒙古自治區毗連；東北與吉林省為鄰；東南以鴨綠江為界與朝鮮隔江相望。遼寧省地處歐亞大陸東岸、中緯度地區，屬于溫帶大陸性季風氣候，雨熱同季，日照豐富，積溫較高，冬長夏暖，春秋季短，四季分明。遼寧省主要農事活動集中在4月上旬至9月末，故本文將4～9月定義為遼寧省農作物生長季。

遼寧省轄14個地級市，本文按照行政區劃將遼寧省分為5個區位：東部（撫順、本溪和丹東）、南部（大連和營口）、西部（錦州、阜新、朝陽、葫蘆島和盤錦）、北部（鐵嶺）和中部（沈陽、鞍山和遼陽），分別對5個區位的農業氣候資源進行分析。

1.2 數據來源

依據分布較均勻、資料較完整的原則，本研究選擇遼寧省5個區位共27個氣象觀測站（表1）的1959～2016年逐日氣候資料，包括平均氣溫、平均地溫、降水量、日照時數、相對濕度等。本文數據來源于中國氣象局數據共享網，由日資料統計到月、季和年數據。

1.3 氣候傾向率

本文采用氣候傾向率分析遼寧省農業氣候資源的長期變化趨勢。在計算變化趨勢時，采用最小二乘法，計算樣本Xt與時間t的線性回歸系數（a），要素的變化可用一次線性方程表示：

Xt=at+b （t=1，2，…，n）

以線性回歸系數a的10倍作為氣候傾向率。

1.4 數據處理

采用Matlab和Microsoft Excel軟件對文中的逐日數據進行統計分析。文中圖表采用Microsoft Excel軟件繪制。

2 結果與分析

2.1 氣溫的變化特征

2.1.1 年均氣溫 1959～2016年，遼寧省年均氣溫整體呈增加態勢，氣候傾向率為0.22℃·

10年-1。各區位年均氣溫的氣候傾向率在0.2～0.25℃·10年-1之間，由大至小依次為中部>北部>西部>南部>東部（圖1）。27個站點年均氣溫的氣候傾向率在0.10～0.43℃·10年-1之間。研究期間，遼寧省年均氣溫為8.3℃，位于東部的撫順和桓仁的年均氣溫最低，為6.9℃，位于中部的鞍山的年均氣溫最高，為9.8℃；各區位年均氣溫由大至小依次為南部>中部>西部>東部>北部。

2.1.2 作物生長季平均氣溫 1959～2016年，遼寧省作物生長季平均氣溫整體呈增加態勢，氣候傾向率為0.18℃·10年-1。各區位作物生長季平均氣溫的氣候傾向率在0.15～0.23℃·10年-1之間，由大至小依次為北部>中部>西部>南部=東部（圖1）。27個站點作物生長季平均氣溫的氣候傾向率在0.07～0.36℃·10年-1之間。研究期間，遼寧省作物生長季平均氣溫為18.9℃，位于東部的桓仁最低，為17.5℃，位于中部的鞍山最高，為20.1℃；各區位作物生長季平均氣溫由大至小依次為中部>南部>西部>北部>東部。

2.2 地表溫度的變化特征

2.2.1 年均地表溫度 1959～2016年，遼寧省年均地表溫度整體呈增加態勢，氣候傾向率為0.40℃·10年-1。各區位年均地表溫度的氣候傾向率在0.27～0.56℃·10年-1之間，由大至小依次為北部>中部=東部>西部>南部（圖1）。27個站點年均地表溫度的氣候傾向率在0.21～0.70℃·10年-1之間。研究期間，遼寧省年均地表溫度為10.1℃，位于東部的桓仁最低，為8.7℃，位于南部的瓦房店最高，為11.8℃；各區位年均地表溫度由大至小依次為南部>西部>中部>東部>北部。

2.2.2 作物生長季平均地表溫度 1959～2016年，遼寧省作物生長季平均地表溫度整體呈增加態勢，氣候傾向率為0.30℃·10年-1。各區位作物生長季平均地表溫度的氣候傾向率在0.20～0.46℃·10年-1之間，由大至小依次為北部>中部>西部>東部>

南部（圖1）。除東部的桓仁作物生長季平均地表溫度的氣候傾向率為負值（-0.14℃·10年-1）外，其余26個站點作物生長季平均地表溫度的氣候傾向率在0.21～0.70℃·10年-1之間。研究期間，遼寧省作物生長季平均地表溫度為21.8℃，位于東部的桓仁最低，為20.0℃，位于西部的朝陽最高，為23.5℃；各區位作物生長季平均地表溫度由大至小依次為西部>中部>南部>北部>東部。

2.3 日照時數的變化特征

2.3.1 年日照時數 1959～2016年，遼寧省年日照時數整體呈減少態勢，氣候傾向率為-40.21 小時·10年-1（圖2）。各區位年日照時數的氣候傾向率在-55.35～-7.65小時·10年-1之間，絕對值由大至小依次為西部>南部>北部>中部>東部。本溪、撫順、莊河、鞍山4個站點的日照時數氣候傾向率為正，其余23個站點年日照時數的氣候傾向率在-7.76～-91.87小時·10年-1之間。研究期間，遼寧省年日照時數平均值為2595.7小時，位于中部的岫巖最低，為2267.6小時，位于西部的建平最高，為2793.8小時；各區位年日照時數由大至小依次為西部>北部>南部>中部>東部。

2.3.2 作物生長季日照時數 1959～2016年，遼寧省作物生長季日照時數整體呈減少態勢，氣候傾向率為-22.91小時·10年-1（圖2）。各區位作物生長季日照時數的氣候傾向率在-33.02～-5.78小時·10年-1之間，絕對值由大至小依次為西部>南部>中部>北部>東部。本溪、本溪縣、莊河、鞍山4個站點的作物生長季日照時數氣候傾向率為正，其余23個站點作物生長季日照時數的氣候傾向率在-0.21～-56.36小時·10年-1之間。研究期間，遼寧省作物生長季日照時數平均值為1400.7小時，位于中部的岫巖最低，為1152.7小時，位于北部的昌圖最高，為1525.0小時；各區位作物生長季日照時數由大至小依次為北部>西部>中部>南部>東部。

2.4 相對濕度的變化特征

2.4.1 年均相對濕度 1959～2016年，遼寧省年均相對濕度整體變化很小，氣候傾向率為-0.09%·10年-1（圖3）。各區位年均相對濕度的變化均不大，但趨勢不同，西部和北部呈略微增加趨勢，東部、南部和中部呈略微減小趨勢。僅中部的鞍山站點的年均相對濕度氣候傾向率（-1.57%·10年-1）絕對值超過1%·10年-1，其余26個站點年均相對濕度的氣候傾向率絕對值均小于1%·10年-1。研究期間，遼寧省年均相對濕度為63.6%，位于中部的岫巖最高，為69.0%，位于西部的朝陽最低，為51.5%；各區位年均相對濕度由大至小依次為東部>南部>北部>中部>西部。

2.4.2 作物生長季平均相對濕度 1959～2016年，遼寧省作物生長季平均相對濕度整體變化很小，氣候傾向率為-0.08%·10年-1（圖3）。各區位作物生長季平均相對濕度的變化均不大，但趨勢不同，東部和西部呈略微增加趨勢，北部、南部和中部呈略微減小趨勢。僅中部的鞍山站點的作物生長季平均相對濕度氣候傾向率（-1.37%·10年-1）

絕對值超過1%·10年-1，其余26個站點作物生長季平均相對濕度的氣候傾向率絕對值均小于1%·10年-1。

研究期間，遼寧省作物生長季平均相對濕度為67.8%，位于南部的莊河最高，為76.7%，位于西部的建平最低，為57.7%；各區位年均相對濕度由大至小依次為南部>東部>中部>北部>西部。

2.5 降水的變化特征

2.5.1 年降水量 1959～2016年，遼寧省年降水量整體呈減少態勢，氣候傾向率為-8.27毫米·10年-1（圖4）。除北部地區年降水量稍有增加（0.95毫米10年-1）外，其余區位年降水量的氣候傾向率在-13.25～-7.47毫米·10年-1之間，絕對值由大至小依次為東部>南部>西部>中部>北部。開原、鞍山的年降水量氣候傾向率為正，其余25個站點年降水量的氣候傾向率在-1.83～-30.80毫米·10年-1之間。研究期間，遼寧省年降水量平均值為670.6毫米，位于西部的建平的年降水量最低，為464.6毫米，位于東部的桓仁的年降水量最高，為842.0毫米，年降水量的空間差異較大；各區位年降水量由大至小依次為東部>南部>中部>北部>西部。

2.5.2 春季降水量 1959～2016年，遼寧省春季降水量整體呈增加態勢，氣候傾向率為3.63毫米·10年-1（圖4）。各區位春季降水量的氣候傾向率在2.55～4.44毫米·10年-1之間，由大至小依次為中部>南部>北部>西部>東部。27個站點春季降水量的氣候傾向率在1.14～6.35毫米·10年-1之間。研究期間，遼寧省春季降水量平均值為103.3毫米，位于西部的建平的春季降水量最低，為67.7毫米，位于東部的本溪的春季降水量最高，為131.9毫米，春季降水量的空間差異較大；各區位年降水量由大至小依次為東部>中部>南部>北部>西部。

2.5.3 夏季降水量 1959～2016年，遼寧省夏季降水量整體呈減少態勢，氣候傾向率為-9.23 毫米·10年-1（圖4）。各區位夏季降水量的氣候傾向率在-12.79～-0.94毫米·10年-1之間，絕對值由大至小依次為南部>東部>西部>中部>北部。除開原站夏季降水量的氣候傾向率為正外，其余26個站點夏季降水量的氣候傾向率在-29.33～-1.65毫米·10年-1之間。研究期間，遼寧省夏季降水量平均值為429.6毫米，位于西部的建平最低，為320.4毫米，位于東部的桓仁最高，為545.4毫米，夏季降水量的空間差異較大；各區位夏季降水量由大至小依次為東部>南部>北部>中部>西部。

2.5.4 秋季降水量 1959～2016年，遼寧省秋季降水量整體呈減少態勢，氣候傾向率為-3.74 毫米·10年-1（圖4）。各區位秋季降水量的氣候傾向率在-5.26～-1.59毫米·10年-1之間，絕對值由大至小依次為東部>北部>南部>中部>西部。除西部3個站點（朝陽、建平、建昌）秋季降水量的氣候傾向率為正外，其余24個站點秋季降水量的氣候傾向率在-7.13～-1.12毫米·10年-1之間。研究期間，遼寧省秋季降水量平均值為118.3毫米，位于西部的朝陽最低，為68.6毫米，位于東部的桓仁最高，為146.0毫米，秋季降水量的空間差異較大；各區位秋季降水量由大至小依次為東部>中部>南部>北部>西部。

2.5.5 冬季降水量 1959～2016年，遼寧省冬季降水量整體呈稍許增加態勢，氣候傾向率為1.09毫米·10年-1（圖4）。各區位冬季降水量的變化均不大，但趨勢稍有差別，西部和南部呈略微減少趨勢，東部、北部和中部呈略微增加趨勢。研究期間，遼寧省冬季降水量平均值為19.6毫米，位于西部的建平最低，為5.7毫米，位于東部的本溪最高，為31.1毫米，冬季降水量的空間差異較大；各區位冬季降水量由大至小依次為東部>中部>南部>北部>西部。

3 結語

1959～2016年間，遼寧省年均氣溫、作物生長季平均氣溫、年均地表溫度和作物生長季平均地表溫度均呈增加趨勢，年日照時數、作物生長季日照時數均呈降低趨勢，年均相對濕度和作物生長季相對濕度的變化不大，年降水量呈降低趨勢，春季降水量有所增加，秋季和夏季降水量有所減少，冬季降水量變化不大。遼寧省農業氣候表現為“氣溫升高，降水、日照減少”暖干化趨勢，而且存在季節和地域差異。