赵岳冀

摘要 呼伦贝尔是大豆主产区，分析了气候变化背景下的农业气候资源变化对指导呼伦贝尔地区大豆种植生产具有重要的意义。对比1991—2020年气候数据与1981—2010年气候数据，分析大豆农业气候资源种植区生长季的积温、降水、日照和霜冻害变化。结果发现：呼伦贝尔大豆种植区积温、降水和日照均有增加，并表现出相同的空间一致性，霜冻害日数减少。

关键词 气候变化；呼伦贝尔市；大豆种植；GIS；农业气候资源

中图分类号：S162.3 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）09–0085-03

大豆是我国重要的粮食作物之一。大豆具有固氮作用，属于绿色环保经济作物，可以培肥地力，在农业生产過程中使用的化肥和农药量较低。因此，对东北地区大豆的种植面积进行扩种，可以提高大豆产量，有效地改善东北地区农作物种植结构失调和大规模长期种植玉米所引发的土壤退化问题。2019年农业农村部发布的《大豆振兴计划实施方案》，2022年《中共中央、国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》提出“大力实施大豆和油料产能提升工程”，2023年《中共中央、国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中，大豆作为中国粮食进口中的最大宗作物之一更是被提及了8次[1-3]。扩大大豆种植面积，提高大豆产量，必须有气候条件支撑。如今，我们正处在气候变暖和极端天气频发的大背景下，气候变化会直接引起气温、光照和降水等农业气候资源的变化，从而影响农作物的产量和品质。大豆的生长发育与气象条件密不可分。

《中国气候变化蓝皮书（2022）》报告显示，全球变暖趋势仍在持续，2021年东北地区大部地表平均气温与常年相比增温0.5～1.0 ℃，年降水量与常年相比增加20～50 mm，1961—2021年≥10 ℃活动积温变化速率为40～60 ℃·d/10年[4]。气候变化对农业气候资源的影响已有很多学者进行研究[5-6]。纪瑞鹏等[7]研究发现，东北地区大部生长季延长，生长季内累积积温增加，且≥10 ℃积温带逐渐北移。梁宏等[8]研究发现，通过分析1960—2010年共50年数据，东北地区大部霜冻日数减少，无霜期以3～5 d/10年的趋势显著增加。初征等[9]发现，东北地区生长季降水总体呈现增加趋势，但空间存在差异，年际间变化较大，东部降水增加，西部减少。相关学者分析东三省地区气候资源变化，研究期截至2007年，生长季内降水量和日照时数均下降[10]。内蒙古1961—2010年生长季的日照时数总体呈减少趋势，其中东部地区减少趋势最小，以-14.7 h/10年的速率递减[11-12]。从前人的研究结果发现，分析引用的数据都是在2010年前，在最新的1991—2020年气候背景下，气候变化对呼伦贝尔地区农业气候资源以及农业气象灾害的影响研究较少。因此，在气候变化背景下分析呼伦贝尔大豆种植区农业气候资源变化的时空变化变得尤为重要，研究结果可为大豆扩种增产提出一些科学建议。

1 数据来源及农业气候资源计算方法

采用呼伦贝尔地区16个国家气象站1981—2020年的逐日地面气象观测数据资料，包含气温（℃）、降水（mm）、日照时数（h）、无霜期日数（d）等资料，气象数据来源中国气象局“天擎”气象大数据云平台。采用5日滑动平均法计算≥10 ℃积温。采用经验频率法求算出在80%保证率下的≥10 ℃积温数据。降水和日照计算方法与积温相同。无霜期即为秋季终霜结束后至秋季初霜出现前的持续日数。利用ArcGIS软件进行绘图。

2 1991—2020年与1981—2010年农业气候资源变化

2.1 种植区80%保证率≥10 ℃积温变化特征

通过对比1991—2020年与1981—2010年2个气候态80%保证率下≥10 ℃积温可知（图1），呼伦贝尔市大豆种植区积温均增加30～120 ℃·d，其中，阿荣旗东南部、莫旗西部、鄂伦春旗南部等种植区积温增加100～120 ℃∙d；扎兰屯市东部、阿荣旗中部偏东、莫旗大部、鄂伦春旗东南部等种植区积温增加80～100 ℃∙d；扎兰屯市中部偏南和鄂伦春旗中部偏东等种植区积温增加60～80 ℃∙d；鄂伦春旗局部和扎兰屯市局部等种植区积温增加40～60 ℃∙d；阿荣旗局部种植区积温增加30～40 ℃∙d。

2.2 种植区生长季日照差值分布

通过对比1991—2020年与1981—2010年2个气候态生长季日照时数可知（图2），呼伦贝尔市大豆种植区生长季日照时数均增加。其中，鄂伦春旗东部和莫旗北部种植区生长季日照时数增加20～40 h；扎兰屯市东南部、阿荣旗东南部、莫旗大部和鄂伦春旗南部种植区生长季日照时数增加0～20 h，岭西非大豆种植区生长季日照时数有所减少。

2.3 种植区生长季降水差值分布

通过对比1991—2020年与1981—2010年2个气候态生长季降水可知（图3），呼伦贝尔市大豆种植区降水均增加、岭西局部非大豆种植区降水减少。其中，扎兰屯市东部和阿荣旗南部等种植区生长季降水增加25～32 mm；扎兰屯市东南部、阿荣旗东部、莫旗大部和鄂伦春旗偏南等种植区生长季降水增加15～25 mm；扎兰屯市中部偏西和鄂伦春旗东部等种植区生长季降水增加0～15 mm；岭西非大豆种植区生长季降水减少0～24 mm。

3 农业气象灾害霜冻差值变化

通过对比1991—2020年与1981—2010年2个气候态生长季无霜期可知（图4），呼伦贝尔市大豆种植区生长季无霜期均增加，说明种植区霜冻日数减少，其中扎兰屯市东部和莫旗偏南种植区生长季无霜期天数增加10～13 d；扎兰屯市南部、阿荣旗大部、莫旗大部和鄂伦春旗东南部种植区生长季无霜期天数增加8～10 d；扎兰屯市中部偏西种植区生长季无霜期天数增加5～8 d。

4 结论与讨论

从上述农业气候资源变化分析中可以看到，变化最明显的是≥10 ℃积温，通过对比1991—2020年与1981—2010年的气候数据，在呼伦贝尔大豆种植地区扎兰屯市、莫力达瓦自治旗、阿荣旗和鄂伦春东南部积温都有所增加，这与气候整体变暖有关。从增温的量级来看，2个气候数据对比，生长季积温增值最大未超过150 ℃∙d，积温带北移的现象放缓。生长季内的降水、日照和积温呈现出相同的空间一致性，都有增加，但2个气候时段数据相比，增加和减少的趋势空间差异性更大。在气候整体增温的趋势下，相比1981—2010年数据，1991—2020年呼伦贝尔种植区积温增加、无霜期日数的增加、霜冻害日数的减少，整体气候变化对大豆种植是非常有利的。呼伦贝尔地区一直是大豆种植优势黄金地带，在气候变化的大背景下，农业人员应充分利用热量资源，适当调整大豆播期和品种，可在相同的积温带适当选取生育期相对较长的品种，还要精细优化大豆适宜种植区域，合理调整作物布局。

参考文献

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[12] 王希平，赵慧颖.内蒙古呼伦贝尔市林牧农业气候资源与区划[M].北京：气象出版社，2006.

The Changing Characteristics of Agricultural Climate Resources in Hulunbuir Soybean Growing Region under the Background of Global Climate Change

Zhao Yue-ji （Hulunbuir Meteorological Bureau， Inner Mongolia， Hulunbuir， Inner Mongolia 021008）

Abstract Hulunbuir is a major soybean producing area， and analyzing the changes in agricultural climate resources under the background of climate change is of great significance for guiding soybean planting and production in Hulunbuir region. Compare the climate data between 1991～2020 and 1981～2010， and analyzed the changes of accumulated temperature， precipitation， sunshine and frost damage in the growing season of the Growing region of soybean agricultural climate resources. The results showed that the accumulated temperature， precipitation and sunshine in Hulunbeier soybean Growing region all increased， showing the same spatial consistency， and the number of frost damage days decreased.

Key words Climate change; Hulunbuir City; Soybean planting; GIS; Agricultural climate resources