近10 a 黑龍江水稻種植分布影響條件分析

樊慶星 ，王楠楠 ，班秋艷 ，李偉金 ，王秀娟

（1.綏化市氣象局，黑龍江 綏化 152000；2.慶安縣氣象局，黑龍江 綏化 152400；3.明水縣氣象局，黑龍江 綏化 151700）

1 引言

近十多年來(lái)， 在保護(hù)價(jià)收購(gòu)和農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼等農(nóng)業(yè)保障支持的政策方針下， 在政府和市場(chǎng)的雙重調(diào)控下， 黑龍江水稻生產(chǎn)發(fā)展之勢(shì)逐年向好，2018年，水稻種植面積和產(chǎn)量均是全國(guó)第一[1]。 同時(shí)，黑龍江省幅員面積遼闊、平原丘陵分布不規(guī)律、氣候變化階段性和突變性特征明顯[2]，這對(duì)黑龍江省農(nóng)業(yè)發(fā)展特別是水稻的合理性種植發(fā)起了挑戰(zhàn)。

為進(jìn)一步貫徹落實(shí)黨中央發(fā)展戰(zhàn)略， 解決我國(guó)糧食生產(chǎn)安全問(wèn)題， 加強(qiáng)對(duì)土地資源和氣候資源高效合理的利用， 使黑龍江省農(nóng)業(yè)在提質(zhì)增效方面有更大的進(jìn)展。 同時(shí)，也為了加強(qiáng)黑龍江水稻種植對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力，改善水稻生產(chǎn)水平和稻米品質(zhì)，提升對(duì)水稻生產(chǎn)指導(dǎo)的科學(xué)化、精細(xì)化水平，諸多方面因素疊加， 使得加大力度開(kāi)展黑龍江水稻種植的影響因素分析成為亟待研究的重要課題。

2 資料與方法

2.1 研究數(shù)據(jù)

本文所采用的氣象資料是由黑龍江省氣象數(shù)據(jù)中心提供的2009-2018年黑龍江省63個(gè)地面氣象觀測(cè)站記錄5-9月月平均氣溫?cái)?shù)據(jù)， 剔除了缺測(cè)較多及位置變動(dòng)較大，不利于作為本研究的數(shù)據(jù)，其余各站點(diǎn)基本均勻分布于黑龍江省各地。 各縣級(jí)行政單位的水稻單位面積產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒， 在空間分析和相關(guān)性分析上與氣象站點(diǎn)做了一定的對(duì)應(yīng)。

2.2 研究方法

空間插值法是利用空間上已知的離散點(diǎn)， 根據(jù)離散點(diǎn)空間的分布規(guī)律，推測(cè)出空間上未知點(diǎn)數(shù)值，即將離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)變化數(shù)據(jù)的過(guò)程， 使要素的空間分布特征顯示直觀化。 本文繪圖研究采用的方法為張力樣條插值法。

3 水稻種植及影響條件分析

3.1 地理?xiàng)l件分析

黑龍江地形總體呈現(xiàn)西南及東北地區(qū)平緩，西北、中部、東南部地形高的分布特點(diǎn)。 黑龍江省平原面積廣闊，占黑龍江省土地總面積的44 %，其西南部以松嫩平原為主，由松花江和嫩江沖擊而成，地形平坦開(kāi)闊，但微地形復(fù)雜，溝谷稀少，多鹽堿湖泡、沼澤凹地，面積為10.32 萬(wàn) km2；東北部以三江平原為主，即由黑龍江、 烏蘇里江和松花江匯流沖擊形成的沃土，總面積約為 10.89 萬(wàn) km2，區(qū)內(nèi)水資源豐富，有徑流緩慢、洪峰突發(fā)的特點(diǎn)；西北及中部地區(qū)以大、小興安嶺組成的地勢(shì)高地， 大興安嶺地區(qū)主要由雉雞場(chǎng)山、額木耳山、伊勒呼里山系組成，平均海拔較高，最高海拔1396 km，小興安嶺山脈呈西北-東南走向，主要由大黑山、青黑山、大青山等山系組成，山勢(shì)和緩，北低南高，一般海拔500-1000 m，但地貌相比差異顯著，南坡山勢(shì)渾圓平緩，水系綿長(zhǎng)，北坡陡峭，成階梯狀，水系短促，北部多丘陵臺(tái)地，最高峰為平頂山，海拔1429 m；黑龍江省東南部地勢(shì)整體較高，由完達(dá)山、張廣才嶺、鍋盔山、老爺嶺、太平嶺等山系組成，山勢(shì)連綿起伏，河流縱橫[3]。

3.2 土壤類型分析

黑龍江省境內(nèi)共有13 種土類，共46個(gè)亞類，主要土壤類型為暗棕壤、草甸土、黑土、白漿土、黑鈣土、沙土等，主要土壤類型的分布和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分見(jiàn)表1[4]。

表1 黑龍江土壤類型成分表

3.3 水稻生育期平均氣溫分析

如圖1 所示， 黑龍江省近10 a 水稻生育期平均氣溫呈緯向分布特征， 由南向北依次遞減，21-23 ℃分布在東寧縣南部；19-23 ℃分布在齊齊哈爾市南部、大慶市、綏化市偏南地區(qū)、哈爾濱市西部、佳木斯市中部、 牡丹江市南部；17-19 ℃主要分布于齊齊哈爾市北部、綏化市大部、哈爾濱市東部、牡丹江市大部、黑河市中部、伊春市南部、鶴崗市大部、佳木斯市大部、雙鴨山市、七臺(tái)河市、雞西市；15-17 ℃主要分布在伊春市北部、 黑河市西部和東部地區(qū)及大興安嶺地區(qū)東部，13-15 ℃之間主要分布于大興安嶺西部地區(qū)。

圖1 黑龍江水稻生育期平均氣溫分布圖

3.4 水稻單位面積產(chǎn)量分析

如圖2 所示， 黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量空間上呈現(xiàn)了一定的緯向分布特征。 單位面積產(chǎn)量的大值區(qū)主要分布在黑龍江省南部， 比如龍江縣、 大慶市、綏化市南部和哈爾濱市南部，該區(qū)域水稻單位面積產(chǎn)量在8000-10000 kg/hm2之間，黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量主要集中在6000-8000 kg/hm2之間，分布于黑龍江省中部及東部地區(qū)， 比如齊齊哈爾市北部、綏化市北部、佳木斯市、雞西市等地，水稻單位面積產(chǎn)量在4000-6000 kg/hm2的地區(qū)有大興安嶺南部、黑河市南部、伊春市大部、齊齊哈爾市大部、林口縣、蘭西縣等地。 黑龍江省的西北部，比如大興安嶺地區(qū)、黑河市、伊春市，該類區(qū)域水稻單位面積產(chǎn)量在4000 kg/hm2以下，屬于黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量的低值區(qū)。

圖2 黑龍江水稻單位面積產(chǎn)量空間分布圖

4 水稻種植的綜合影響分析

水稻單位面積產(chǎn)量與其生育期平均氣溫有較為一致的分布特征， 黑龍江省偏南部地區(qū)是氣溫的大值區(qū)，也是水稻單位面積產(chǎn)量的大值區(qū)，黑龍江省中部及東部地區(qū)是水稻單位面積產(chǎn)量和氣溫的次大值區(qū)， 伊春市和黑河市及大興安嶺地區(qū)是水稻單位面積產(chǎn)量和氣溫的小值區(qū)， 進(jìn)一步說(shuō)明了黑龍江省水稻單位面積產(chǎn)量受氣象條件影響嚴(yán)重， 受生育期平均氣溫由南向北依次遞減的影響， 水稻單位面積產(chǎn)量也呈依次遞減變化。

水稻種植單位面積產(chǎn)量除了受政策和氣候的影響外，地勢(shì)高低、坡度大小、土壤成分、水源是否充足等種植條件都是影響該地水稻種植單位面積產(chǎn)量的主要因素[5]，黑龍江省西南部和東北部地區(qū)以松嫩平原和三江平原為主，地勢(shì)平坦，土質(zhì)以黑土為主，土壤PH 值呈中性略低，腐殖質(zhì)含量較高，該類地區(qū)水稻單位面積產(chǎn)量高，因此較為適宜種植水稻，而大興安嶺地區(qū)、黑河市北部、伊春市大部、林口縣等地主要受小興安嶺地形、青黑山、大鍋盔山等地形起伏較大，土質(zhì)以暗棕壤為主，PH 酸性強(qiáng)，腐殖質(zhì)含量較低等因素的影響，使該類地區(qū)水稻單位面積產(chǎn)量很低，因此不適宜種植水稻。

5 結(jié)論

（1）水稻單位面積產(chǎn)量及其生育期平均氣溫呈緯向分布特征，均由南向北依次遞減。

（2）黑龍江省土壤種類主要由暗棕壤、草甸土、黑土、白漿土、黑鈣土、沙土組成，面積占比依次遞減。

（3）黑龍江水稻種植主要受氣溫、地形、土質(zhì)等因子影響， 氣溫對(duì)其影響最大， 生育期平均氣溫越低，水稻單位面積產(chǎn)量越小。

（4）適宜水稻種植的生長(zhǎng)條件為生育期平均氣溫高，地勢(shì)平坦，土壤類別為黑土，土壤PH 呈中性略低，腐殖質(zhì)含量較高。

（5）氣溫較低、地形起伏較大、暗棕壤、酸性土壤、腐殖質(zhì)含量低為水稻種植生長(zhǎng)的不適宜條件。