谢媛 范野

摘要 利用1951—2016年阜新市2个气象观测站逐旬降水资料及阜新历年春、夏、秋土壤墒情和阜新历年气候年鉴，根据阜新气象干旱定义与分级，利用土壤重量含水率（T），采用数理统计，全面地分析了阜新干旱变化规律及干旱导致粮食减产的表现及原因。结果表明，阜新地区年降水量变化较大，且呈逐年递减趋势；农作物生长阶段降水量分布不均匀。1980—2016年，春旱32个年份，夏旱30个年份，秋吊19个年份，并且春旱、夏旱、秋吊均呈加剧趋势。阜新地区连旱时有发生，春夏连旱为16个年份，重旱1个年份；夏秋连旱为11个年份，重旱3个年份，夏秋连旱干旱等级较重。1980—2016年，有22个年份粮食产量发生了不同程度的减产。夏旱影响粮食减产最为严重，共发生了12个年份；春旱和夏秋连旱影响粮食减产均为5个年份。干旱导致粮食减产主要有以下几方面原因：农作物生育期缩短、卡脖旱、花期不遇和籽粒不饱满。

关键词 土壤墒情；干旱等级；粮食产量

中图分类号：S423 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）02-021-04

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.02.010

干旱灾害在气象灾害中影响最为严重，直接制约农业的发展，同时它对生态系统及社会经济的影响大、范围广、危害深。辽宁是我国商品粮大省，而辽宁西部发生干旱较为频繁，阜新作为辽西的城市之一素有“十年九旱”之稱，年降水量分布不均，干旱经常导致该地区粮食减产，进而造成较大的经济损失，干旱成为影响该地区农业生产最不利的因素。很多学者已对阜新地区旱情进行了研究[1-4]，但没有将降水、土壤墒情、干旱、旱灾及粮食减产联系起来，笔者通过旬降水和土壤墒情来分析干旱，并揭示不同时期干旱以及不同干旱等级对阜新粮食产量的影响，为阜新地区抗旱对策提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 资料

主要利用1951—2016年阜新蒙古族自治县（以下简称：阜蒙县）气象站（区站号：54237）和彰武县气象站（区站号：54236）逐旬降水资料，阜新历年春、夏、秋土壤墒情，阜新历年气候年鉴中的旱情记录这三方面资料对阜新地区干旱情况及干旱造成的粮食减产情况进行分析。

1.2 方法

主要研究农作物生长阶段的干旱，可分为春旱、夏旱、秋吊、连旱。春旱，指发生在大田作物播种、出苗和生长前期（苗期）的干旱，研究的时间段为4—5月。夏旱，指主要农作物拔节至开花阶段发生的干旱，研究的时间段为6月至8月上旬。秋吊，指大田作物籽粒灌浆阶段发生的干旱，研究的时间段为8月中旬至9月上旬。

使用阜新气象干旱定义与分级标准：T表示10～20 cm土壤重量含水率，T<8重旱，8≤T<10中旱，10≤T<12轻旱，T≥12无旱。

逢8日、3日连续3次观测平均值达到10～20 cm层标准。

2 结果与分析

2.1 1951—2016年阜新地区降水量分析

1951—2016年阜新地区年平均降水量为499.5 mm，其中阜蒙县站504.5 mm，彰武县站494.5 mm。年最大降水量为824.4 mm，出现在1959年阜蒙县站；年最小降水量为294.3 mm，出现在2011年阜蒙县站。

由图1、表1可以看出，阜新地区年降水量变化较大，且呈逐年递减趋势；各农作物生长阶段降水量分布不均匀。以上两个方面是导致干旱的直接原因。再者，随着全球气候变暖，温度逐步升高，并且阜新大风日较多，蒸发量增大，这也是导致干旱的间接原因。

2.2 阜新地区干旱分析

2.2.1 阜新地区干旱总体分析 由于历年春、夏、秋土壤墒情和历年气候年鉴中的旱情记录都是从20世纪80年代开始的，故旱情的分析时间段为1980—2016年。

由表2可以看出，1980—2016年共37个年份，春旱共出现32个年份，其中轻旱14个年份，中旱13个年份，重旱5个年份；夏旱共出现30个年份，其中轻旱12个年份，中旱12个年份，重旱6个年份；秋吊共出现19个年份，其中轻旱5个年份，中旱10个年份，重旱4个年份。从干旱发生时间来看，1980—2016年，春旱发生次数最多，发生频率为86.5%；其次为夏旱，仅比春旱少2年，发生频率为81.0%；秋吊发生次数最少，发生频率为51.3%。夏旱发生频率比春旱略有下降，但是中度以上干旱次数与春季中度以上干旱次数相同，共18个年份。同时，尽管秋吊发生次数不多，但中度以上秋吊共发生了14个年份，比中度以上春旱和夏旱仅少了4个年份，可见，3个季节的中、重度干旱不容忽视。从干旱的等级来看，1980—2016年阜新地区发生中旱次数最多，发生频率为43.2%；其次为轻旱，发生频率为38.2%；重旱最少，发生频率最低为18.5%。

2.2.2 阜新地区春旱分析 由表3可知，1980—2016年共37年中有32个年份发生了不同程度的干旱，仅有5个年份春季无旱，干旱发生频率为86.5%。32个干旱年份中14个年份发生了轻旱，发生频率为37.8%；有13个年份发生了中旱，发生频率为35.2%；有5个年份发生了重旱，发生频率为13.5%。

由图2可以看出，春季逢8日、3日连续3次10～20 cm土壤墒情平均最低值呈下降趋势，即春季干旱呈现加剧趋势，随之干旱等级也加重。从春旱发生的时间尺度上看，20世纪以前，春旱主要以中、轻旱为主，干旱年份占90%，无重旱发生。21世纪以来，春旱主要以中、重旱为主，干旱年份占94.1%，重旱发生了5次。

2.2.3 阜新地区夏旱分析 由表4可知，1980—2016年共37年中有30个年份发生了不同程度的干旱，仅有7个年份夏季无旱，干旱发生频率为81.0%。30个干旱年份中有12个年份发生了轻旱，发生频率为32.4%；有12个年份发生了中旱，发生频率为32.4%；有6个年份发生了重旱，发生频率为16.2%。

由图3可以看出，夏季逢8日、3日连续3次10～20 cm土壤墒情平均最低值呈下降趋势，即夏季干旱呈现加剧趋势，随之干旱等级也加重。从夏旱发生的时间尺度上看，以1998年为分界点，1998年之前，没有发生过重旱，都是中、轻干旱，干旱年份占68.4%；1998年以后，仅有2011年为无旱，且T=12，为无旱临界值。1998年以后轻旱占44.4%，中、重旱占50%。

2.2.4 阜新地区秋吊分析 由表5可知，1980—2016年共37年中有19个年份发生了不同程度干旱，有18个年份没有发生秋吊，干旱发生率为51.3%。19个干旱年份中有5个年份发生了轻旱，干旱发生频率为13.5%；有10个年份发生了中旱，干旱发生频率为27.0%；有4个年份发生了重旱，干旱发生频率为10.8%。

由图4可以看出，8月中旬至9月上旬逢8日、3日连续3次10～20 cm土壤墒情平均最低值呈下降趋势，即秋吊呈现加剧趋势，随之干旱等级也加重。从秋吊发生的时间尺度上看，大致可分为3个阶段。第1阶段为1980—1995年，此阶段无旱年份为9年，干旱年份为7年，干旱年份略少于无旱年份；第2阶段为1996—2007年，此阶段无旱年份仅为3年，干旱年份为9年，是无旱年份数的3倍，干旱全为中旱和轻旱；第3阶段为2008—2016年，无旱年份为6年，干旱年份为3年，但全为重旱。

2.2.5 阜新地区连旱分析 由表6可知，1980—2016年阜新地区发生春夏连旱共16个年份，其中轻旱8个年份，中旱7个年份，重旱1个年份；夏秋连旱共11个年份，其中轻旱5个年份，中旱3个年份，重旱3个年份。1980—2016年共37个年份，而16个年份发生了春夏连旱， 可见春夏连旱也是威胁阜新农业发展的最大阻碍。夏秋连旱总年数不多，但干旱级别较重，中、重度干旱已占夏秋连旱总数的54.5%。

2.3 阜新干旱和粮食产量的关系

根据每年的旱情統计，1980—2016年这37年中，每一年都发生了不同程度的春旱、夏旱或秋吊，也就是说一年中至少发生一次不同程度的季节性干旱。干旱是造成阜新粮食减产的主要自然灾害。根据阜新历年气候年鉴中的记载，1980—2016年这37个年份中，有22个年份粮食产量发生了不同程度的减产。

2.3.1 干旱导致粮食减产的主要表现 春旱导致粮食减产有1981、1995、2001、2003、2004年5个年份。这5个年份中以2003年春旱最为严重，阜新地区总面积约37.6万hm2耕地无法正常播种，干土层甚至在40～50 cm。粮豆总产量比常年减少约2.5亿kg，经济损失约2亿元。1995年阜蒙县12个乡镇93个村，有80%的耕地没能及时播种；2004年阜新西北、北部有15%的乡镇出现了较严重的干旱，粮食平均减产40%～60%。

夏旱导致粮食减产有1980、1982、1983、1984、1987、1988、1997、1999、2000、2002、2007、2016年12个年份。干旱导致大部分农作物白天打蔫，甚至出现干枯、旱死、绝收现象，农作物受旱总面积大。地下水位及水库水位下降明显，人、畜吃水困难。1988年受灾作物平均减产40%～50%；1997年全市粮食减产45%左右。2007年全市农作物受旱总面积已达32.5万hm2，占耕地面积的90.3%，因旱造成农民饮水困难11.71万人，大牲畜饮水困难4.41万头，因土壤水分供应不足，许多玉米、高粱叶片昼夜打绺，部分干尖、干枯，造成植株矮小，对农业产生严重影响。

夏秋连旱导致粮食减产有1989、2006、2009、2014、2015年5个年份。由于连旱，气温高，蒸发量加大，土壤含水量大大减少，大豆落花落荚，玉米、高粱灌浆不足，籽粒不饱满，造成严重减产。2006年粮食产量135.6万t，减产27.5%；2009年粮食产量137.4万t，减产32.2%；2014年粮食产量186.3万t，减产32.6%；2015年粮食产量141.3万t，减产24.2%。

综上可以看出，干旱导致粮食减产以夏旱影响最大，夏季农作物生产发育阶段较多，例如玉米的拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽雄期、乳熟期均在夏季完成，并且农作物需水量较大，夏旱的发生发展会严重影响到农作物的生长发育，进而导致粮食减产。春旱影响粮食产量下降有5个年份，表现为春旱导致播种期推迟，农作物生育期缩短，未完全成熟，粮食减产严重。夏秋连旱影响粮食产量下降有5个年份，农作物前期受到不同程度的夏旱影响的同时，正值籽粒灌浆关键阶段又发生干旱，粮食籽粒不饱满，粮食严重减产。

2.3.2 干旱导致粮食减产的主要原因 对粮食减产年份进行分析，干旱导致农作物减产主要有以下几方面原因。

（1）农作物生育期缩短。一种是春季的播种期推迟导致的，例如2001年播种高潮在雨后的6月中旬才出现，全市因干旱粮食减产40%左右；2003年除了坐水播种以外，大部分耕地是6月9日降水以后播种的，全年粮食产量110.2万t，严重歉收。另外一种是夏季干旱导致植株矮小，例如2007年6月底至7月初，正值玉米拔节期，正常植株应有140～150 cm高，但此时很多只有50 cm高左右，比历年矮近100 cm，相当于晚一个生育期。根据《阜新粮食产量年景等级》120万～180万t为歉收年，2007年全年粮食产量175.8万t，也是歉收年。

（2） 卡脖旱。因为干旱，雄穗或雌穗抽不出来，似卡脖子，故为卡脖旱。例如2009年8月上旬，持续高温天气加剧了旱情的发展，全市受旱面积达到32.6万hm2。许多农作物形成了卡脖旱，干枯面积6.67万hm2，大田作物产量受到严重影响。

（3）花期不遇。干旱导致雄、雌穗间隔期太长，造成花期不遇，授粉不良，结实率低，产量下降。例如2015年8月上旬，受旱灾影响，土壤墒情差，导致花期不遇，普遍出现玉米植株矮小、无穗、小穗、秃尖秃尾现象。全年粮食产量141.3万t，粮食减产24.2%。

（4）籽粒不饱满。例如2009年8月中旬到9月上旬，降水量仅为10.5 mm，此阶段正值大田作物籽粒灌浆阶段，水分供应不足直接影响农作物的产量，同时受夏秋连旱影响，全年粮食产量137.4万t，粮食减产32.2%。

3 结论

（1）1951—2016年阜新地区年降水量变化较大，且呈逐年递减趋势；农作物各生长阶段降水量分布不均匀。以上两个方面是导致干旱的直接原因。

（2）1980—2016年阜新地区从干旱发生时间来看，春旱发生次数最多，夏旱次之，秋吊最少。春旱、夏旱、秋吊均呈加剧趋势。春旱、夏旱、秋吊中的中、重度干旱年数之和分别为18、18、14，3个季节的中、重度干旱值得注意。从干旱等级来看，中旱发生频率最大，其次为轻旱，重旱发生频率最低。阜新地区连旱时有发生，春夏连旱16个年份，重旱1个年份，夏秋连旱11个年份，重旱3个年份，尽管夏秋连旱总年数不多，但干旱级别较重。

（3）1980—2016年这37个年份中，有22个年份粮食产量发生了不同程度的减产。其中以夏旱影响粮食减产最为严重，共发生12个年份，春旱和夏秋连旱影响粮食产量均为5个年份。干旱导致农作物粮食减产主要有以下几方面原因：农作物生育期缩短、卡脖旱、花期不遇和籽粒不饱满。

参考文献

[1] 孙宝利，曹铭书，孙可.阜新地区干旱成因分析及应对策略[J].农业灾害研究，2016，6（6）：15-18.

[2] 马晓刚，李凝，谢媛，等.降水与墒情关系及抗旱需水量评估技术研究[J].中国农学通报，2014，30（21）：193-198.

[3] 李凝.辽宁省阜蒙县地区近50a降水量变化特征分析[J].北京农业2014，（24）：175-176.

[4] 张旭，蒋娇娇.阜新地区1951-2010年降水变化特征[J].气象与环境科学，2012，35（3）：66-69.

责任编辑：郑丹丹