石河子近50棉花生育期农业气候资源特征分析

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1、石河子近50年棉花生育期农业气候资源特征分析-农学论文石河子近50年棉花生育期农业气候资源特征分析摘要：本文选用石河子气象局4个气象站1961—2010年的气象观测资料，分析了近51年来石河子垦区棉花生育期农业气候资源的变化。结果表明，棉花生育内平均气温和最低气温及最高气温都呈上升趋势，增温速率分别为0.32℃/10年、0.47℃/10年和0.51℃/10年；≥10℃的活动积温以122℃/10年气候倾向率增多；降水以8.7mm/10年气候倾向率增多；日照时数以28h/10年倾向率增加；初霜期呈偏晚趋势，终霜期呈

2、偏早趋势，无霜期呈延长趋势，其变化速率分别为3.4d/10年、1.0d/10年和4.4d/10年。关键词：石河子垦区；棉花生育期；气候变化农业气候资源是指当地气候为农业生产对象所利于的自然物质和能量[1]，它主要包括作物生长发育所必需农业气象要素的数量、质量、时空分布及其相互匹配情况，最终决定了区域农业生产的性质、特点及其水平[2]。相比较而言，农作物生育期内的农业气候资源变化更能对农作物生长发育产生直接影响。石河子垦区是北疆优质棉生产基地。对当地气候特征及农业气候资源开发利用已有专家学者做了相关研究[3-4]

3、，而对棉花生育期内农业气候资源变化的研究目前尚不多，且只限于棉花生长期间的积温变化[5]，由于所用资料序列有限，过去研究大多仅到20世纪末，石河子垦区气候最近10年发生了较大变化。因此，非常有必要对垦区棉花生育期农业气候资源变化特征进行分析研究。本文分析了石河子垦区1961—2010年4~8/810月棉花的生长季气象资料，研究棉花生长期间垦区气候变化特征，为充分合理利用气候资源，提高垦区棉花生产对气候变化的适应性提供参考。1资料和方法选用1961—2010年石河子市站、乌兰乌苏农事站、炮台站和莫索湾气象站温度、

4、降水和初终霜日、无霜日、≥10℃积温和日照等观测资料，严格控制数据资料质量，剔除错误记录。统计对棉花生长（4~10月）有影响的农业气候资源变化。计算各气候要素距平值所用的标准气候期为1971—2000年。2结果与分析2.1气温变化2.1.1平均温度变化石河子垦区近年50年棉生育期平均气温为18.5℃，整体呈阶段性上升趋势（图1），增温速率为0.32℃/10年，增温趋势明显（P0.01），但此增幅仍小于垦区年平均气温增幅0.38℃/10年，这主要是垦区冬季增温显著所致[6]。80年代中期以前，虽以负距平为主，但仍

5、然呈上升趋势，80年代中期以后以正距平为主，除1992—1994年连续3年为负距平外，其余全是正距平，且在1997年达到最高值20.5℃。2.1.2平均最低气温变化近50年来，石河子垦区棉花生育期平均最低气温为12.0℃，呈明显升高趋势（图2），气候倾向率为0.47℃/10年。近50年来大体上可以分为3个特征阶段：1961—1973年为持续偏低阶段，这阶段年平均气温为10.6℃，比多年平均值低1.4℃/a；1974—1988年为波动偏低阶段，在此阶段内，虽然有正距平，仍以负距平为主；1989—2010年为偏高阶

6、段，上升速率明显增加，这阶段年平均气温为12.4℃，比多年平均值高0.48/8℃/年。2.1.3平均最高气温变化近50年来，石河子棉花生长期平均最高气温25.8℃，呈升高趋势（图2），气候倾向率0.51℃/10年。2.2积温变化石河子垦区近50年棉生长期≥10℃的活动积温呈增多趋势，其气候倾向率122℃/10年。≥10℃活动积温的增加，有效地延长了棉花生长季节，为棉花高产优质提供了有利的生态环境。2.3日照时数变化由图5石河子垦区4～10月年日照时数变化曲线可知，日照时数呈波动状变化，表现为日照多寡交替出现。从

7、线性拟合趋势看石河子地区年日照时数呈增多趋势，其变化倾向率为28h/10年。充足的光照有利于棉花的生长发育和开花结铃，降低幼铃脱落，挺高产量和品质。2.4初霜变化初霜冻发生在秋季棉花成熟期，主要影响棉花裂铃吐絮及其霜前花率和棉纤维品质，过度的低温霜冻可使植株停止生长，甚至死亡。图6表明，近50年石河子垦区棉花生育期内初霜冻日序呈增加趋势，即初霜冻日期呈偏晚趋势，变化速率为3.4d/10年，50年来初霜日推迟了17d，80年代中期以前初霜日日序以负距平为主，最早出现在1968年9月11日，其后初霜日以正距平为主，

8、最晚出现在2006年11月2日。初霜冻的早晚主要影响棉花霜前花率和中晚熟品种的成熟。2.5终霜变化50年来，石河子垦区终霜期总体呈偏早趋势（图7），其变化速率为18/8d/10年，50年终霜期提前了5d。终霜冻出现在春季，这一时期正值垦区棉花播种出苗，终霜偏晚容易使棉苗受害。终霜偏早在很大程度上能够避免棉花苗期冻害。2.6无霜期变化图8表明，近50年来石河子垦区平均无霜期为164d，呈