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摘要 利用1986—2015年阜陽市逐日降水、气温、日照资料，分析气候变化趋势，并以当地主要农作物冬小麦为例，分析气候变化对该地区农作物产量的影响，针对其不利影响提出农业领域应对气候变化的策略。结果表明，近30年来阜阳地区热量资源有所增加，但在增温的同时，降水及日照时数却略有下降。降水时期分布不均，特别是拔节孕穗期降水量的多寡是冬小麦产量的限制因子；越冬期≥10 ℃积温的提高，有助于冬小麦的安全越冬，但也造成虫口密度增加，导致病虫害危害加剧以及杂草蔓延。应从调整种植制度、加强新品种选育、加强农业气象灾害防御、加强农业基础设施建设等方面来应对气候变化对农作物的不利影响。
关键词 气候变化；农作物产量；影响；对策；阜阳地区
中图分类号 S162.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）18-0156-02
Abstract Using the daily precipitation， temperature and sunshine data of Fuyang City during 1986-1505， the trend of climate change was analyzed.Taking the main crop winter wheat as an example， the effect of climate change on crop yield in this area was analyzed，and the countermeasures were put forward to address the climate change in agricultural field.The results showed that the heat resources in Fuyang area was increased in the past 30 years， but the precipitation and sunshine hours were decreased slightly.The distribution of precipitation was uneven， especially the amount of precipitation at jointing and booting stage was the limiting factor of winter wheat yield.The increase of ≥10 ℃ accumulated temperature in overwintering period would help the winter wheat safety winter， but also increase the population density， which would lead to the increase of pests and diseases and the spread of weeds.We should respond to the adverse effects of climate change on crops from the aspects of adjusting the planting system， strengthening new varieties breeding， strengthening agriculture meteorological disaster prevention， strengthening agricultural infrastructure construction and so on.
Key words Climate change；Crop yield；Effect；Countermeasure；Fuyang area
气候为农业提供了光、热、水、空气等能量和物质，是人类赖以生存、社会进步、经济发展的基本条件[1]。光照、热量、降水等因子变化表现出的冷暖、旱涝、阴湿等状况，以及各相关气象要素的适宜度，是影响作物产量及品质构成的重要气象因子。在全球气候变暖的背景下，气候变化对农业生产的影响具有很大的不确定性，主要表现为农业生产的不稳定性增加，影响农业生产的可持续性，对我国的粮食安全造成严峻挑战。
阜阳市地处安徽西北部，位于黄淮海平原南端，属暖温带半湿润季风气候。季风明显，四季分明，气候温和，雨量适中，光照充足。年平均溫度15 ℃左右，年降雨量910 mm左右，降水、温度等的年际、年内变化受季风影响较大，旱涝灾害频繁，表现出明显的气候变异性。阜阳市作为全国重要的商品粮生产基地之一，主要农作物为冬小麦和夏玉米。
一般来说，阜阳地区冬小麦每年10月中下旬开始播种，次年6月上旬收获，全生育期230 d左右。
笔者利用1986—2015年阜阳市逐日降水、气温、日照资料分析气候变化趋势，以阜阳地区主要农作物冬小麦为例分析气候变化对该市农作物产量的影响，并探讨农业领域应对气候变化的策略。
1 资料与方法
1.1 数据来源
气象数据选取阜阳市气象局提供的1986—2015年逐日降水、气温、日照资料，农业数据采用阜阳统计年鉴1986—2015年的冬小麦产量。
1.2 分析方法
气候变化采用趋势分析法，产量分解采用3年直线滑动平均法，利用Excel和SPSS软件对各项数据进行统计分析。
粮食实际产量的影响因素大致可分为气候条件、农业技术措施、随机因子3类[2-8]。实际产量相当于气候产量、趋势产量、随机波动产量的总和，而随机因子造成的波动产量并不经常发生，影响也较小，因此在实际分解计算中不考虑随机波动产量。若P为实际产量，Pm为气候产量，Pn为趋势产量，则： 若P′m是正值，表示当年的气候条件有利于农业生产，发生了气候增产；若P′m是负值，表示当年的气候条件不利于农业生产，发生了气候减产。
2 结果与分析
2.1 阜阳市冬小麦全生育期气候因子变化特征分析
2.1.1 降水量。
从图1可以看出，近30年来阜阳市冬小麦全生育期降水量保持基本稳定，并略有下降，生育期内年降水量变化率为-16.89 mm/10 a，其中1998年降水量最多，为655.6 mm，比历年平均偏多近1倍；最少降水量出现在2000年，为189.7 mm。
2.1.2 平均气温。
由图2可知，近30年来阜阳市冬小麦全生育期内平均气温总体上可分为2个阶段，第1个阶段为1986—1996年，此阶段冬小麦全生育期内平均气温变化较小，为9.2～10.5 ℃；第2阶段为1997—2015年，期间平均气温变化幅度较大，为8.9～11.0 ℃。从趋势分析来看，1986—2015年阜阳市冬小麦全生育期平均气温总体呈上升趋势，气候倾向率为0.1 ℃/10 a。
2.1.3 日照时数。
从图3可以看出，近30年阜阳市日照时数变化不大，但年变化波动较大，2003年冬小麦全生育期日照时数最少，为935.5 h，1992年最多，为1 392.1 h，相差达456.6 h。近30年日照时数总体呈下降趋势，年变化率为-45.4 h/10a。
2.2 阜阳市冬小麦产量的分解
从图4可以看出，近30年来阜阳市共出现9个气候减产年和21个气候丰产年，其中1991、1998、2003年气候减产较为显著，尤以1998年减产最为显著。对比分析当年气象条件发现，冬小麦产量形成关键期——灌浆成熟期出现持续较长时间的连阴雨天气，光照不足，光合作用减弱，导致小麦籽粒形成及干物质积累受到影响，造成空瘪粒，粒重降低，从而出现产量下降。
2.3 气候因子对冬小麦气象产量影响的回归分析
冬小麦全生育期分为播种出苗期（10月20日—11月10日）、分蘖期（11月11日—12月20日）、越冬期（12月21日—次年2月10日）、拔节孕穗期（2月11日—5月10日）、灌浆成熟期（5月11日—6月10日），以各生育期气候因子为自变量，产量分解得到的气象产量作为因变量进行回归分析，根据回归分析得出气候因子对冬小麦产量的影响程度。
结果表明，冬小麦全生育期中，拔节孕穗期降水量与越冬期≥10 ℃积温对气象产量影响较大，线性回归方程为：Pm=-6.51X1+19.444X2+1 139.96，式中，Pm为气候产量（kg/hm2），X1为拔节孕穗期降水量（mm），X2为越冬期≥10 ℃积温（℃·d）。由回归方程可知，拟合度较好，冬小麦气象产量与拔节孕穗期降水量呈负相关，与越冬期≥10 ℃积温呈正相关。
3 农业适应气候变化的主要策略
3.1 调整种植制度，优化作物布局
1986—2015年阜阳市平均气温总体呈上升趋势，气候变暖为农业种植带来更有利的热量资源条件，适宜作物的种植区域也发生变化，总体呈现出作物种植北界不同程度的北移，有效利用气候变暖，科学地调整种植制度，优化作物布局，将各种多熟制的经济作物进行套种，可以提高农业的经济效益[8-9]。
3.2 加强新品种选育
气候变化不仅使农作物布局发生改变，同时也将对农作物的品种提出要求，因此，为适应气候变化应培育或引进作物新品种。首先要选育耐干旱、耐高温、抗病虫害等抗逆性突出的优良新品种[8，10-11]，可有效抗御灾害天气。加强作物新品种的选育，能有效减少气候异常对作物产量的影响。
3.3 加强农业气象灾害防御，强化人工影响天气能力建设
加强农业气象灾害的预警预报技术研究，提高预报准确率，使农业生产人员提前做好防范措施，有效避免灾害天气对农作物的损害。强化人工影响天气能力建设，适时开展人工增雨（雪）、防雹、消云减雨、防霜等作业，从而减轻或避免气象灾害的发生。
3.4 加强农业基础设施建设，提高农作物抗灾能力
进一步转变传统农业的生产方式，更新农业生产理念，加强农业基础设施建设，兴修水利工程，完善农田排灌系统和技术，以提高农作物抗旱、抗涝等能力；充分利用现代科技为农业生产服务，加强农业技术推广服务体系建设，提高服务质量和水平；加强生态建设，监测农作物病蟲害的变化趋势，综合防治。尊重气候条件、自然环境等客观因素，增强应对气候变化的适应能力和防御灾害能力。
4 小结
近30年来阜阳市热量资源有所增加，但在增温的同时，降水及日照时数却略有下降。结合冬小麦生育期内温度、日照及降水等条件，对该市冬小麦来说，最突出的问题是降水时期分布不均，特别是拔节孕穗期降水量的多寡成为冬小麦产量的限制因子。另外，越冬期≥10 ℃积温的提高，有助于冬小麦的安全越冬，但也造成虫口密度增加，导致病虫害危害加剧以及杂草蔓延。
影响农业生产的气候因子较多，笔者仅从温度、降水、日照这3个角度分析了气候因素对冬小麦产量的影响，具有一定的局限性。如果要获得系统、全面的评估，则需要在现有基础上对物候期温度、界限温度等的变化做进一步研究。
参考文献
[1] 赵俊芳，郭建平，张艳红，等.气候变化对农业影响研究综述[J].中国农业气象，2010，31（2）：200-205.
[2] 刘蓓.玛曲地区牧草生长季土壤湿度与气候因子关系的分析[J].青海气象，2001，11（4）：7-9.
[3] 馬晓群，盛绍学，张爱民.降水对安徽省长江以北地区旱情演变趋势的影响[J].中国农业气象，2001，22（3）：15-19.
[4] 邓国，李世奎.中国粮食产量风险评估方法[M]//李世奎.中国气象灾害风险评估与对策.北京：气象出版社，1999：122-128.
[5] 王馥棠.农业气象产量预报（上）[J].气象，1986，12（10）：39-43.
[6] 马晓群，陈晓艺.农作物产量的灾害损失评估业务化方法研究[J].气象，2005，31（7）：72-75.
[7] 黄嘉佑.气象统计分析与预报方法[M].北京：气象出版社，1990：265-266.
[8] 胡清宇.近30年江淮地区气候变化对主要作物生产的影响[D].南京：南京农业大学，2012.
[9] 张辉，曲文祥，李书田.内蒙古特色作物[M].北京：中国农业科学技术出版社，2010.
[10] ROSENZWEIG C，TUBIELLO F N.Effects of changes in minimum and maximum temperature on wheat yields in the central U.S.：A simulation study[J].Agriculture and forest meteorology，1996，80（2/3/4）：215-230.
[11] 林而达，许吟隆，吴绍洪.气候变化国家评估报告（Ⅱ）：气候变化的影响与适应[J].气候变化研究进展，2006，3（2）：51-56.
关键词 气候变化；农作物产量；影响；对策；阜阳地区
中图分类号 S162.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）18-0156-02
Abstract Using the daily precipitation， temperature and sunshine data of Fuyang City during 1986-1505， the trend of climate change was analyzed.Taking the main crop winter wheat as an example， the effect of climate change on crop yield in this area was analyzed，and the countermeasures were put forward to address the climate change in agricultural field.The results showed that the heat resources in Fuyang area was increased in the past 30 years， but the precipitation and sunshine hours were decreased slightly.The distribution of precipitation was uneven， especially the amount of precipitation at jointing and booting stage was the limiting factor of winter wheat yield.The increase of ≥10 ℃ accumulated temperature in overwintering period would help the winter wheat safety winter， but also increase the population density， which would lead to the increase of pests and diseases and the spread of weeds.We should respond to the adverse effects of climate change on crops from the aspects of adjusting the planting system， strengthening new varieties breeding， strengthening agriculture meteorological disaster prevention， strengthening agricultural infrastructure construction and so on.
Key words Climate change；Crop yield；Effect；Countermeasure；Fuyang area
气候为农业提供了光、热、水、空气等能量和物质，是人类赖以生存、社会进步、经济发展的基本条件[1]。光照、热量、降水等因子变化表现出的冷暖、旱涝、阴湿等状况，以及各相关气象要素的适宜度，是影响作物产量及品质构成的重要气象因子。在全球气候变暖的背景下，气候变化对农业生产的影响具有很大的不确定性，主要表现为农业生产的不稳定性增加，影响农业生产的可持续性，对我国的粮食安全造成严峻挑战。
阜阳市地处安徽西北部，位于黄淮海平原南端，属暖温带半湿润季风气候。季风明显，四季分明，气候温和，雨量适中，光照充足。年平均溫度15 ℃左右，年降雨量910 mm左右，降水、温度等的年际、年内变化受季风影响较大，旱涝灾害频繁，表现出明显的气候变异性。阜阳市作为全国重要的商品粮生产基地之一，主要农作物为冬小麦和夏玉米。
一般来说，阜阳地区冬小麦每年10月中下旬开始播种，次年6月上旬收获，全生育期230 d左右。
笔者利用1986—2015年阜阳市逐日降水、气温、日照资料分析气候变化趋势，以阜阳地区主要农作物冬小麦为例分析气候变化对该市农作物产量的影响，并探讨农业领域应对气候变化的策略。
1 资料与方法
1.1 数据来源
气象数据选取阜阳市气象局提供的1986—2015年逐日降水、气温、日照资料，农业数据采用阜阳统计年鉴1986—2015年的冬小麦产量。
1.2 分析方法
气候变化采用趋势分析法，产量分解采用3年直线滑动平均法，利用Excel和SPSS软件对各项数据进行统计分析。
粮食实际产量的影响因素大致可分为气候条件、农业技术措施、随机因子3类[2-8]。实际产量相当于气候产量、趋势产量、随机波动产量的总和，而随机因子造成的波动产量并不经常发生，影响也较小，因此在实际分解计算中不考虑随机波动产量。若P为实际产量，Pm为气候产量，Pn为趋势产量，则： 若P′m是正值，表示当年的气候条件有利于农业生产，发生了气候增产；若P′m是负值，表示当年的气候条件不利于农业生产，发生了气候减产。
2 结果与分析
2.1 阜阳市冬小麦全生育期气候因子变化特征分析
2.1.1 降水量。
从图1可以看出，近30年来阜阳市冬小麦全生育期降水量保持基本稳定，并略有下降，生育期内年降水量变化率为-16.89 mm/10 a，其中1998年降水量最多，为655.6 mm，比历年平均偏多近1倍；最少降水量出现在2000年，为189.7 mm。
2.1.2 平均气温。
由图2可知，近30年来阜阳市冬小麦全生育期内平均气温总体上可分为2个阶段，第1个阶段为1986—1996年，此阶段冬小麦全生育期内平均气温变化较小，为9.2～10.5 ℃；第2阶段为1997—2015年，期间平均气温变化幅度较大，为8.9～11.0 ℃。从趋势分析来看，1986—2015年阜阳市冬小麦全生育期平均气温总体呈上升趋势，气候倾向率为0.1 ℃/10 a。
2.1.3 日照时数。
从图3可以看出，近30年阜阳市日照时数变化不大，但年变化波动较大，2003年冬小麦全生育期日照时数最少，为935.5 h，1992年最多，为1 392.1 h，相差达456.6 h。近30年日照时数总体呈下降趋势，年变化率为-45.4 h/10a。
2.2 阜阳市冬小麦产量的分解
从图4可以看出，近30年来阜阳市共出现9个气候减产年和21个气候丰产年，其中1991、1998、2003年气候减产较为显著，尤以1998年减产最为显著。对比分析当年气象条件发现，冬小麦产量形成关键期——灌浆成熟期出现持续较长时间的连阴雨天气，光照不足，光合作用减弱，导致小麦籽粒形成及干物质积累受到影响，造成空瘪粒，粒重降低，从而出现产量下降。
2.3 气候因子对冬小麦气象产量影响的回归分析
冬小麦全生育期分为播种出苗期（10月20日—11月10日）、分蘖期（11月11日—12月20日）、越冬期（12月21日—次年2月10日）、拔节孕穗期（2月11日—5月10日）、灌浆成熟期（5月11日—6月10日），以各生育期气候因子为自变量，产量分解得到的气象产量作为因变量进行回归分析，根据回归分析得出气候因子对冬小麦产量的影响程度。
结果表明，冬小麦全生育期中，拔节孕穗期降水量与越冬期≥10 ℃积温对气象产量影响较大，线性回归方程为：Pm=-6.51X1+19.444X2+1 139.96，式中，Pm为气候产量（kg/hm2），X1为拔节孕穗期降水量（mm），X2为越冬期≥10 ℃积温（℃·d）。由回归方程可知，拟合度较好，冬小麦气象产量与拔节孕穗期降水量呈负相关，与越冬期≥10 ℃积温呈正相关。
3 农业适应气候变化的主要策略
3.1 调整种植制度，优化作物布局
1986—2015年阜阳市平均气温总体呈上升趋势，气候变暖为农业种植带来更有利的热量资源条件，适宜作物的种植区域也发生变化，总体呈现出作物种植北界不同程度的北移，有效利用气候变暖，科学地调整种植制度，优化作物布局，将各种多熟制的经济作物进行套种，可以提高农业的经济效益[8-9]。
3.2 加强新品种选育
气候变化不仅使农作物布局发生改变，同时也将对农作物的品种提出要求，因此，为适应气候变化应培育或引进作物新品种。首先要选育耐干旱、耐高温、抗病虫害等抗逆性突出的优良新品种[8，10-11]，可有效抗御灾害天气。加强作物新品种的选育，能有效减少气候异常对作物产量的影响。
3.3 加强农业气象灾害防御，强化人工影响天气能力建设
加强农业气象灾害的预警预报技术研究，提高预报准确率，使农业生产人员提前做好防范措施，有效避免灾害天气对农作物的损害。强化人工影响天气能力建设，适时开展人工增雨（雪）、防雹、消云减雨、防霜等作业，从而减轻或避免气象灾害的发生。
3.4 加强农业基础设施建设，提高农作物抗灾能力
进一步转变传统农业的生产方式，更新农业生产理念，加强农业基础设施建设，兴修水利工程，完善农田排灌系统和技术，以提高农作物抗旱、抗涝等能力；充分利用现代科技为农业生产服务，加强农业技术推广服务体系建设，提高服务质量和水平；加强生态建设，监测农作物病蟲害的变化趋势，综合防治。尊重气候条件、自然环境等客观因素，增强应对气候变化的适应能力和防御灾害能力。
4 小结
近30年来阜阳市热量资源有所增加，但在增温的同时，降水及日照时数却略有下降。结合冬小麦生育期内温度、日照及降水等条件，对该市冬小麦来说，最突出的问题是降水时期分布不均，特别是拔节孕穗期降水量的多寡成为冬小麦产量的限制因子。另外，越冬期≥10 ℃积温的提高，有助于冬小麦的安全越冬，但也造成虫口密度增加，导致病虫害危害加剧以及杂草蔓延。
影响农业生产的气候因子较多，笔者仅从温度、降水、日照这3个角度分析了气候因素对冬小麦产量的影响，具有一定的局限性。如果要获得系统、全面的评估，则需要在现有基础上对物候期温度、界限温度等的变化做进一步研究。
参考文献
[1] 赵俊芳，郭建平，张艳红，等.气候变化对农业影响研究综述[J].中国农业气象，2010，31（2）：200-205.
[2] 刘蓓.玛曲地区牧草生长季土壤湿度与气候因子关系的分析[J].青海气象，2001，11（4）：7-9.
[3] 馬晓群，盛绍学，张爱民.降水对安徽省长江以北地区旱情演变趋势的影响[J].中国农业气象，2001，22（3）：15-19.
[4] 邓国，李世奎.中国粮食产量风险评估方法[M]//李世奎.中国气象灾害风险评估与对策.北京：气象出版社，1999：122-128.
[5] 王馥棠.农业气象产量预报（上）[J].气象，1986，12（10）：39-43.
[6] 马晓群，陈晓艺.农作物产量的灾害损失评估业务化方法研究[J].气象，2005，31（7）：72-75.
[7] 黄嘉佑.气象统计分析与预报方法[M].北京：气象出版社，1990：265-266.
[8] 胡清宇.近30年江淮地区气候变化对主要作物生产的影响[D].南京：南京农业大学，2012.
[9] 张辉，曲文祥，李书田.内蒙古特色作物[M].北京：中国农业科学技术出版社，2010.
[10] ROSENZWEIG C，TUBIELLO F N.Effects of changes in minimum and maximum temperature on wheat yields in the central U.S.：A simulation study[J].Agriculture and forest meteorology，1996，80（2/3/4）：215-230.
[11] 林而达，许吟隆，吴绍洪.气候变化国家评估报告（Ⅱ）：气候变化的影响与适应[J].气候变化研究进展，2006，3（2）：51-56.