內蒙古東部氣候年景等級與糧食產量豐歉的關系分析

中圖分類號 S162 文獻標識碼A文章編號 0517-6611（2025）08-0209-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.043開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

AbstractBasedonthesuaceobervationtemperatureadprecipitationataof28atioalmeteorologcaltatiosieasteaculural areaofInerMongoliaduringthecopgrowthseason（MaySepteber）fro198ltoOO，thenatioaltandardclimateanalsesst methodissuedinO17wasadopted，andtehangecharacteristsofanalcliateideanditselatiosipwithighandlowgainield wereaalyzdtasilitfesigainieldouhaliaticasaatioasetedeesultssdatt peratureineastenIerMngoliashowedanincreasingtrendfro98ltoOO，thereasanabruptchangeoftemperaturein996hepre cipiationntegowingseasoofopsshowdaslowdreasingtredterewretwomutatiosi1998ad2.ereasncat negative correlation between the grain yield and the annual temperature index，the correlation coefficient was - 0 . 2 6 2 ，and the correlation coefficients with the annual precipitation index and the annual climate index were - 0 . 4 1 5 and - 0 . 4 2 8 ， respectively，which were significantly negativelycoeltedsdotompreseaalyssoftosisteetwntalategdedeaidag curacy was 70 % .Therefore，it was scientific to predict the grain yieldbyusing the grade of annual climatic status.

KeywordsAalclimateindexGdeofaalclimaticstatus；Changecharacteristic；GrainieldRelatoship；asteIogl

內蒙古糧食產量穩居全國第6位，是我國北疆的“大糧倉”。2023年內蒙古農作物播種面積880.9萬 ，糧食產量3 958萬t，其中內蒙古東部糧食產量播種面積508.3萬 約占內蒙古總播種面積的 56 % ，糧食產量2933萬t，約占內蒙古總產量的 74 % ，可見內蒙古東部在保障內蒙古乃至全國糧食安全具有重要的地位[1]

有研究發現，氣候因子變化與糧食產量豐歉具有直接關系，氣溫、降水量的變化會加劇農作物產量波動[2-4]。近年來，很多學者針對農業氣候年景評價方法和指標進行了大量研究，鄒燕等[5從低溫、高溫、雨澇和氣象干旱等氣象因子角度進行分析，建立了對福建省綜合氣候年景定量化評價的指標體系；伍紅雨等[也采用了類似的方法，開展了廣東氣候年景的客觀定量化評估，并且評估結果與氣象災害情況大部分相符；王建林等通過分析逐旬氣溫、降水和日照時數對棉花生長發育的綜合效應，建立了基于綜合氣象要素和棉花產量豐歉年型相似分析的年景評價方法，準確率達到了 9 0 % 以上；婁秀榮等8以各生育期氣溫、降水、日照時數距平率和晚稻豐歉年型為指標，研究了我國江南和華南地區的晚稻氣候年景評價方法；孫家民等9利用降水距平絕對值累加值和旱澇受災面積，對我國農業氣候年景評價方法進行了闡述。有的學者依據國家標準氣候年景評估方法分析了包頭市、南昌市、赤峰市的氣候年景變化特征[10-12]，但目前針對內蒙古東部的氣候年景評價研究的內容較少，并且氣候年景評價對農業生產、工業生產和社會經濟具有重要意義[10]。筆者依據2017年發布的國家標準氣候年景評估方法[13]，利用1981—2020年農作物生長季（5—9月）內蒙古東部28個國家氣象站氣溫、降水量逐日地面觀測資料，分析內蒙古東部氣候年景指數變化特征及其與糧食產量豐歉年景的關系，以期為開展農業氣候年景預測和糧食產量評估提供科學依據。

1資料與方法

1.1研究區概況內蒙古東部包括通遼市、赤峰市、呼倫貝爾市和興安盟4個盟市，地處 ，屬于溫帶大陸性季風氣候區，氣候特點為春季干旱瀕發，且多大風天氣；夏季短暫溫熱，降水集中；秋季冷空氣活動頻繁，秋霜凍來臨較早；冬季寒冷干燥，時間漫長[14]

1.2研究資料由于內蒙古東部地區農作物生長季在每年的5—9月，10月—翌年4月為農業休耕期。因此該研究利用內蒙古東部28個國家氣象站1981—2020年農作物生長季（5—9月）逐日氣溫、降水量觀測數據資料，依據氣候年景評估國家標準計算方法，分別統計內蒙古東部地區的氣溫年景指數、降水年景指數和氣候年景指數。以1981—2010年氣溫年景指數、降水年景指數和氣候年景指數平均值作為氣候平均值，分別建立氣溫年景指數、降水年景指數、氣候年景指數等級指標，分析糧食產量豐兼和氣候年景指數的相關關系。糧食產量數據來源于內蒙古自治區統計年鑒[1]

1.3 研究方法

1.3.1氣溫年景指數。氣溫年景指數是反映農作物生長季熱量條件狀況的指標[10]。計算公式如下：

式中： 為氣溫年景指數； 為第 j 站第 i 旬平均氣溫， 為第j 站第 i 旬平均氣溫的氣候平均值； 為第 j 站第 i 旬平均氣溫的標準差； n 為區域內參加統計的站數。

1.3.2降水年景指數。降水年景指數是反映農作物生長季水分條件狀況的指標[10]。計算公式如下：

式中： 為降水年景指數；（ 為第 j 站第 i 旬末的 標準化降水指數，計算方法參見《氣象干旱等級》（GB/T20481——2017）； n 為區域內參加統計的站數。

1.3.3氣候年景指數。氣候年景指數是綜合反映農作物生長季的水熱條件狀況指標[10]。計算公式如下：

式中： 為氣候年景指數； 為氣溫年景指數； 為降水年景指數。

1.3.4年景指數等級劃分。氣溫年景指數、降水年景指數、氣候年景指數采用百分位數法分別計算 1 0 % ， 3 0 % ， 7 0 % 9 0 % 對應的百分位數，以4個百分位數閾值劃分為5個等級，分別是好、較好、一般、較差、差[5，13]，具體如表1所示。

2 結果與分析

2.1氣溫年景變化從圖1可以看出，1981—2020 年內蒙古東部生長季（5—9月）平均氣溫為 （1992年） （2000年），呈波動升高趨勢，氣候傾向率為 。氣溫累積距平曲線顯示，近40年內蒙古東部生長季平均氣溫僅出現了1次突變，突變點出現在1996年，突變前平均氣溫 ，氣候傾向率為 a，突變后平均氣溫 ，氣候傾向率為 ，突變前后氣溫升高了 ，氣候傾向率減小，說明氣溫上升的速度減緩。

從圖2可以看出，1981—2020年內蒙古東部生長季氣溫年景指數為7.9（2003年） ～ 1 5 . 4 （1997年），呈波動減小趨勢，氣候傾向率為 。氣溫年景指數等級劃分閾值分別為 1 0 . 0 ， 1 1 . 2 ， 1 3 . 3 ， 1 5 . 0 . ，利用閾值評估氣溫年景等級，近40年中氣溫年景等級為差、較差、一般、較好、好的年數分別為4、8、16、8、4年，所占比例分別為 10 % 2 0 % 、 4 0 % 、 20 % 、 10 % 。

2.2 降水年景變化從圖3可以看出，1981—2020 年內蒙古

從圖4可以看出，1981—2020年內蒙古東部生長季降水年景指數為22.8（1990年）～37.2（2004年），呈波動增加趨勢，氣候傾向率為 。降水年景指數等級劃分閾值分別為 2 4 . 4 ， 2 7 . 6 ， 3 2 . 6 ， 3 4 . 6 ，利用閾值評估降水年景等級，近40年中降水年景等級為差、較差、一般、較好、好的年數分別為4、8、16、8、4年，所占比例分別為 1 0 % . 2 0 % . 4 0 % . 2 0 % . 1 0 % 。

2.3氣候年景變化從圖5可以看出，1981—2020年內蒙古東部生長季氣候年景指數為78.1（1990年）～124.1（1982年），40年平均值為101.5，呈現波動增加趨勢，氣候傾向率為 。氣候年景指數等級劃分閾值分別為85.2、94.4、109.3、117.2，利用閾值評估氣候年景等級，近40年中氣候年景等級為好、較好、一般、較差、差的年數分別為4、9、15、8、4年，所占比例分別為 1 0 . 0 % . 2 2 . 5 % . 3 7 . 5 % . 2 0 . 0 % . 1 0 . 0 % 。

2.4氣候年景對糧食產量的影響采用《內蒙古統計年鑒》[2]中的統計方法，以糧食單產與上一年相比增加或減少作為衡量豐歉年的標準，即產量增加為豐年，產量減少為歉年。以1981—2020年內蒙古東部的平均糧食單產豐兼量分別與平均氣溫年景指數、平均降水年景指數、平均氣候年景指數進行相關分析，研究內蒙古東部氣候年景指數對糧食產量年景的影響。相關分析結果顯示，糧食單產豐兼量與氣溫年景指數呈不顯著負相關，相關系數為-0.262，與降水年景指數、氣候年景指數均呈極顯著負相關，相關系數分別為-0.415和-0.428。

從糧食產量豐歉年與3種年景等級的比較結果（表2）來看，氣候年景等級與降水年景等級基本一致，與氣溫年景等級存在一定的差異，但三者對糧食產量的影響趨勢基本一致。以氣候年景等級為例，氣候年景等級為好的4年中，農業年景為豐年3年歉年1年，正確率為 7 5 % ；氣候年景等級為較好的9年中，農業年景為豐年7年歉年2年，正確率為78 % ；氣候年景等級為一般的15年中，農業年景為豐年8年歉年7年；氣候年景等級為較差的8年中，農業年景為歉年6年豐年2年，正確率為 7 5 % ；氣候年景等級為差的4年中，農業年景為歉年2年豐年2年，正確率為 5 0 % 。綜合分析氣候年景等級與豐歉年的一致性，平均正確率為 7 0 % 。氣溫年景等級和降水年景等級統計結果顯示，氣溫年景等級與豐歉年的一致性正確率為 67 % ，降水年景等級與豐兼年的一致性正確率為 71 % 。

3結論與討論

（1）1981—2020年內蒙古東部氣溫呈上升趨勢，并且在1996年出現了突變，之后升溫速度減緩；降水整體呈減少趨勢，分別在1998和2011年出現了突變，呈現增加—減少—增加的趨勢；這與以往的研究結果一致[5]

（2）氣候年景指數是衡量水熱因子穩定性的指標，年景指數越小說明氣候要素偏離正常水平的程度越小，水熱因子配置越好[13]。1981—2020年內蒙古東部氣溫年景指數呈減小趨勢，降水年景指數呈增加趨勢，說明在氣候變暖的背景下，氣溫變化趨于相對穩定狀態，而降水變化則趨向于波動狀態，這與王志春等[研究的內蒙古東部氣候資源特點和變化特征一致。

（3）內蒙古東部地處典型的大陸性半干旱氣候區，農業資源豐富，但水資源分布不均，且整體較為匱乏，屬于全國水資源匱乏地區之一，因此降水是制約旱作農業的重要氣象因子之一。該研究發現，內蒙古東部糧食單產豐歉量與氣溫年景指數呈不顯著負相關，相關系數為-0.262，與降水年景指數、氣候年景指數均呈極顯著負相關，相關系數分別為-0.415和-0.428。這與以往的研究結果一致[17-19]。綜合分析氣候年景等級與糧食產量豐歉年的一致性，平均正確率為70 % ，說明利用氣候年景等級預測糧食產量準確性較高，可為氣候年景預測和糧食產量評估提供科學參考。

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