应用生态学报2015年1月第26卷第1期
Chinese Journal of Applied Ecology ，Jan．2015，26（1）：269－277
近50年山东省农业气候资源变化特征
董旭光
1＊＊
*
李胜利
2
石振彬
2
3
邱粲
1
（1山东省气候中心，济南250031；济南市气象局，济南250102；
3
山东省气象服务中心，济南250031）
摘要利用山东省90个气象站1961—2010年逐日气象观测数据，比较分析了该区域冬小
热、水等农业气候资源的时空变化特征．结果表明：研究期间，山东省麦和夏玉米生长季光、
冬小麦和夏玉米生长季各项气温指标均呈显著升高趋势，冬小麦生长季升高趋势更明显；日照时数显著减少；降水量和干燥度无显著变化；夏玉米生长季蒸散量显著减少．冬小麦和夏玉米生长季各农业气候资源呈大致的经向或纬向递增或递减的空间分布．不同区域各农业气候资源历年变化特征差异明显，鲁西地区各气温指标升高趋势较弱，鲁中和鲁西南地区日照时数减少趋势最显著，鲁西地区蒸散量和干燥度减少趋势最显著，鲁中和鲁东南地区冬小麦生长季降水量增加趋势较明显，鲁中和鲁南地区夏玉米生长季降水量增加趋势较明显．山东省热量资源的增加有利于冬小麦生长季各阶段的发育，但植物病虫害的防治难度及农作物遭受
日照时数减少不利于农作物生长期的光合作用，蒸散量减少则有利于高温热害的风险加大，
土壤水分的保存．
气候变化；农业气候资源；山东省
文章编号1001－9332（2015）01－0269－09中图分类号关键词
S162．3
文献标识码
A
Change characteristics of agricultural climate resources in recent 50years in Shandong Pro-vince ，China．DONG Xu-guang 1，LI Sheng-li 2，SHI Zhen-bin 3，QIU Can 1（1Shandong Cli-mate Center ，Ji ’nan 250031，China ；2Jinan Meteorological Bureau ，Ji ’nan 250102，China ；3Shandong Meteorological Service Center ，Ji ’nan 250031，China ）．-Chin．J．Appl．Ecol ．，2015，26（1）：269－277．
Abstract ：Based on the 1961－2010ground surface data from 90meteorological stations ，this paper analyzed the spatiotemporal change characteristics of agricultural climate resources （e．g ．sunshine hours ，thermal resources and water ）for the growth season of winter wheat and summer maize in Shandong Province．Ｒesultsindicated that temperature indicators showed a significant rising tenden-cy especially in the winter wheat growth season．Both evapotranspiration and sunshine hours de-clined obviously ，especially for the evapotranspiration in the summer maize growth season ，while there was no clear change evidence in rainfall and aridity．Ｒegardingthe spatial distribution charac-teristics ，agro-climatic resources presented meridional or zonal increment or decrement in the winter
wheat and summer maize growth seasons．In different areas ，variation features of agro-climatic re-sources appeared with distinct differences．In the western Shandong area ，temperature indicators showed a slight rising tendency while evapotranspiration and aridity declined significantly．Sunshine hours decreased most significantly in the middle and west southern areas．Precipitation increment was relatively obvious in the winter wheat growth season in the middle and east southern areas and in the summer maize growth season in the middle and southern areas．Thermal resource increases benefited the growth of winter wheat in every phase during the growth period．However ，it brought high risks of plant diseases and hot disaster as well．The decrease of sunshine hours was adverse to crop photosynthesis in the growth period while evapotranspiration decrement profited the water reten-tion of soil．
Key words ：climate change ；agricultural climate resources ；Shandong Province．
*公益性行业（气象）科研专项（GYHY201306034）资助．
mail ：dongxugg@sina．com ＊＊通讯作者．E-2014-07-15收稿，2014-10-13接受．
随着气候变暖和人类活动的影响，有关气候变化方面的研究越来越受到各方的重视．1880—2012年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了0．85ħ ，预计到2100年全球气温将上升2. 0 4. 8ħ ，气候变化比原来认识的更为严重，且有95%以上的可能性是由人类活动造成的［1］．中国近百年气温变化与北半球相似，中高纬度地区增暖剧20世纪后期以来增暖显著烈，
［2－6］
DOI:10.13287/j.1001-9332.20141021.003
究气候变化背景下该区域农业气候资源的变化特征
具有重要意义．本文利用山东省90个气象站1961—2010年逐日气象观测数据，对影响区域冬小麦、夏玉米等农作物生产的光、热、水等农业气候资源变化特征进行分析，为该区域应对气候变化、合理
指导农业生产提供理论依据．利用农业气候资源、11. 1
资料来源和研究方法资料来源
．近年来的增暖主
要是由人为引起的大气温室气体浓度增加造成
［7］
的．以温度升高为主要特征的气候变化已经并将继续对自然生态系统和人类社会经济产生重大影响，尤其对农业的影响更为明显．农业生产对自然条相应气候要素的件尤其是气候条件的依赖性很强，
变化必将导致农业种植制度和种植方式的改变．由于我国地处东亚季风区且地形复杂多样，区域间气候背景差异明显，导致不同地区间的农业气候资源存在不同程度的差异性，因此，分析和评价不同区域
对于指导区域内农农业气候资源的时空变化特征，
业结构、种植制度以及合理调配使用光、热、水等农
业气候资源具有重要意义．
目前，国内许多学者在农业气候资源研究方面
［8］
开展了一些工作，杨晓光等利用1961—2007中国558个气象站资料对不同区域喜凉、喜温作物生长
［9］
期农业气候资源进行了分析，柏秦凤等采用1951—2005年620个气象站资料对1978年前后中国≥10ħ 的分时段积温及初终日和持续天数进行了分析，汤绪等
［11］
、赵俊芳等运用PＲECIS区域
气候模式分别对我国21世纪中前期、后期≥10ħ
［10］
选取山东省逐日气象观测数据较完整的
1961—2010年90个气象站点数据，包括逐日平均气温、最高气温、最低气温、日照时数、风速、相对湿度、降水量等要素，统计分析冬小麦和夏玉米生长季光、热、水等农业气候资源．山东各地冬小麦一般在5月底至6月上旬收割，随后播种夏玉米，夏玉米一般在9月底至10月初收获，因此以10月至次年5
6月至9月月划分为冬小麦生长季（简称冬小麦），
为夏玉米生长季（简称夏玉米），分别研究冬小麦和
夏玉米农业气候资源的时空变化特征．1. 2
研究方法
1. 2. 1积温采用五日滑动平均法［31］分别计算≥0ħ 和≥10ħ 界限温度的起止日期，≥0ħ 初终日
大致与土壤解冻、植物萌动相一致，是农耕活动的开始
［12］［8］
亦是喜凉作物的生长期，≥10ħ 初终或结束期，
日代表喜温作物生产活跃期，即喜温作物生长期．分别
统计分析冬小麦和夏玉米的活动积温．
1. 2. 2参考作物蒸散量利用联合国粮食及农业组
Monteith 公式［32］计算参考织（FAO ）推荐的Penman-其计算公式为：作物蒸散量ET 0，
900
0．408Δ（Ｒn －G ）+γu （e －e ）
T +2732s a
ET 0=
Δ+γ（1+0．34u 2）
－1
式中：Δ是饱和水汽压温度曲线斜率（kPa ·ħ ）；Ｒn 是地表净辐射（MJ ·m －2·d －1）；G 是土壤热通量
积温、参考作物蒸散、湿润指数、生长期长度、初终霜日等农业气候资源的可能变化进行了预估．此外，一些学者对不同区域的农业气候资源时空变化特征进
［12－13］［14－15］［16］
、、行了研究，如东北西北西南、华
［18］［19］［20－23］
、华北、青藏高原以及各省的农业气候资源变化特征，得到了一些有意义的结论．
南
［17］
以往研究山东地区农业气候资源变化的成果极
［24］［25－27］［28］
、少，多数是针对气温、降水日照时数等单气象要素的时空变化特征的研究，在气候变暖背
［8，29］
，景下，近年来该地区气候呈暖干化趋势是受气候变化影响较显著的区域．山东是我国的农业大省，
热量资源可满足粮食作物一年两熟，主要采用冬小麦和夏玉米交替种植方式．山东大部分地区年降水
［30］
量在600 750mm ，季节差异明显，冬小麦生长季的冬春季节，年降水量仅100mm 左右，水分严重亏缺，季节干旱严重威胁当地冬小麦的生产，因此研
（MJ ·m －2·d －1）；γ是干湿表常数（kPa ·ħ －1）；T 是日平均气温（ħ ），为日最高气温和日最低气温的平均值；
u 2为2m 高度处的风速（m ·s －1）；e s 是饱和水汽压（kPa ）；e a 是实际水汽压（kPa ）．参考作物蒸散量计算过程中涉及到的其他参数取值和计算方法均参照《气象干旱等级》（GB /T20481－2006）标准［32］．1. 2. 3干燥度干燥度指数从大气水分平衡角度出发，能反映出一个地区的全年气候干湿状况，其计算
［33］公式为：
I a =ET 0/P
式中：I a 是干燥度指数，无量纲；ET 0是参考作物蒸散量（mm ）；P 是降水量（mm ）．某一地区的干燥度指数值越大，表明该地区气候越干燥，反之，气候越湿润．1. 3
数据处理
［34－35］
采用气候趋势分析应用Excel 2007软件，
降水场的空间分布特征，气候趋势为正值表示要素序列为上升趋势，负值表示下降趋势，气候倾向率为气候趋势10a 的变化量．采用ArcGIS 软件的反距IDW ）插值法［36］对离加权（inverse distance weighted ，
气候资源统计结果进行插值，反距离加权插值法是一种常见而简便的空间插值方法，是基于相近相似
即两个物体离得越近，它们的性质就越相的原理，
它以插值点与样本点间的距离为权重进行加权似，
平均，离插值点越近的样本点赋予的权重越大．22. 1
结果与分析
农业气候资源的时间变化特征
表1给出了山东省冬小麦和夏玉米各农业气候
米≥10ħ 积温接近3000ħ ，冬小麦负积温为－116．7ħ ．冬小麦各气温指标升高趋势均极显著（P ＜0．01），夏玉米也呈升高趋势，但增幅明显低于冬小麦，升高趋势较显著（P ＜0．05）．冬小麦和夏玉米平均日照时数分别为1594．8、866．9h ，历年最大值均出现在20世纪60年代，最小值在21世纪初．冬小麦和夏玉米历年日照时数均呈极显著减少趋势（P ＜0．01），气候倾向率接近，
－1
在－42．5h ·10a 左右．
冬小麦和夏玉米平均降水量分别为185．4、494. 8mm ，最大值均出现在20世纪60年代，冬小麦降水量最小值出现在1969年，夏玉米在2002年．
－1
冬小麦降水量气候倾向率为0．252mm ·10a ，增
－1
夏玉米为－12．828mm ·10a ，呈不加趋势不显著，
显著的减少趋势．冬小麦和夏玉米蒸散量分别为
533．3、494．5mm ，最大值均出现在20世纪60年代，冬小麦蒸散量最小值出现在1963年，夏玉米在2008年．冬小麦蒸散量气候倾向率为－6. 528mm ·10a －1，减少趋势较显著（P ＜0．05），夏玉米气
－1
减少趋势极显著（P 候倾向率为－12．0mm ·10a ，
＜0.01）．冬小麦生长季干燥度为3．35，明显高于夏玉米干燥度，历年最大、最小干燥度均出现在20世
纪60年代．冬小麦干燥度气候倾向率为－0．106·10
－1
a －1，为不显著的减小趋势，夏玉米为0．003·10a ，
由表1可见，冬小要素1961—2010年的变化特征，
麦和夏玉米平均气温、≥10ħ 积温及冬小麦≥0ħ 积温、负积温的年最大值均出现在2000年以后，最
70年代．冬小麦平均气温小值多出现在20世纪60、
为7．5ħ ，夏玉米平均气温为24．1ħ ，冬小
麦≥0ħ 积温和≥10ħ 积温均不足2000ħ ，夏玉
为不显著的增大趋势．
表1山东冬小麦和夏玉米各农业气候要素的时间变化
Table 1Temporal changes of agricultural climate elements of winter wheat and summer maize in Shandong Province
农业气候要素Agricultural climate element
平均气温Average tempera-ture （ħ ）
≥0ħ 积温≥0ħ accumulated temperature （ħ ）
≥10ħ 积温≥10ħ
accumulated temperature （ħ ）负积温Negative accumulated temperature （ħ ）日照时数Sunshine hour （h ）降水量
Precipitation （mm ）参考作物
蒸散量ET 0（mm ）干燥度
生长季Growth season
平均值Average
历年最大Inter-annual maximum 最大值出现年份Maximum Year 9．6200625．12388．41924．53063．6－60．01874．21067．8319．2835．2605．1587．15．97
[***********][***********][**************]2
历年最小Inter-annual minimum 最小值出现年份Minimum Year 6．2196722．81760．01338．62776．2－365．91414．5664．9105．8234．8477．8432．22．680．64
[***********][***********][**************]4
气候倾向率Climate tendency rate （10a －1）0．374＊＊0．109*64．528＊＊50．892＊＊13．384*28．245＊＊－42．483＊＊－42．457＊＊
0．252－12．828－6．528*－12．001＊＊－0．1060．003
WW SM WW WW SM WW WW SM WW SM WW SM WW
7．524．11995．11568．02939．0－116．71594．8866．9185．4494．8533．3494．53．35
Aridity index SM 1．191．54*P ＜0．05；＊＊P ＜0．01．WW ：冬小麦Winter wheat ；SM ：夏玉米Summer maize．
2. 2
农业气候资源的空间分布特征
2. 2. 1冬小麦生长季山东省冬小麦8个农业气候内陆地区较高，尤以济南周边最高，超过572．4mm．干燥度与降水量呈明显的一致相反分布特征，各地干燥度在2．13 5．21，干燥度由东南沿海向西北内陆递减，鲁西北等地干燥度达到4．31以上，东南沿海地区则一般在2．75以下．
2. 2. 2夏玉米生长季夏玉米6个农业气候要素多年平均结果空间分布见图2．其平均气温和≥10ħ 积温空间分布与冬小麦略有不同，呈现出由西向东递减的分布趋势，平均气温和≥10ħ 积温在鲁西2996．1ħ 以上，南、鲁西等地最高，分别在24．7、半
2773．8ħ ．岛东部最低，分别低于22．7、各地日照时数在758．4 1016．6h ，空间分布与
呈由南向北递增的分布趋势，鲁北冬小麦大致相同，
在929．6h 以上，鲁东南大部较和半岛西北部较高，
低，不足830．3h．各地降水量在385．7 623．4mm ，与冬小麦降水量空间分布类似，但大值区明显向西北内陆延伸，鲁东南大部分地区超过565．7mm ，鲁西北、鲁西则不足447．2mm．各地蒸散量在401．3 561．5mm ，
鲁西
要素多年平均结果空间分布见图1．平均气温、负积温、
≥0ħ 积温、≥10ħ 积温空间分布类似，基本呈现由南向北、由西向东递减的分布趋势．各地平均气温在6．1 9． 2ħ ，鲁南气温最高，鲁北和半岛东部最低．负积温在－254．0 －82．2ħ ，鲁北和半岛内陆地区最低，低于－216．3ħ． 各地≥0ħ 积温在1693. 3 2353. 4ħ ，半岛东部地区最低．各地≥10ħ 积温在1160．6 1921． 9ħ ，亦是半岛东部地区最低．
冬小麦日照时数的空间分布与气温相反，呈现出由西南向东北增多的趋势，各地日照时数在1409. 9 1752．6h ，鲁北和半岛地区最高，超过1662. 6h ，鲁南地区不足1513．4h．
降水量呈由东南向西北递减的分布趋势，东南沿海和鲁南地区降水量最高，一般在216．7mm 以上，鲁西北等地不足158．8mm．蒸散量的空间分布
东南沿海地区较与降水量呈大致相反的分布特征，
低，尤以半岛东南部最低，不足508．0mm ，鲁西北等
图1冬小麦各农业气候要素多年平均空间分布
Fig．1Spatial distribution of mean agricultural climate elements for winter wheat in recent 50years．
图2夏玉米各农业气候要素多年平均空间分布
Fig．2Spatial distribution of mean agricultural climate elements for summer maize in recent 50years．
北等地较高，超过515．8mm ，东南沿海较低，尤以半岛东南沿海最低，低于462．9mm．夏玉米干燥度明显低于冬小麦干燥度，各地干燥度在0. 83 1. 57，鲁西、鲁西北等地最高，超过1．39，鲁东南和半岛东南地区最低，低于0．99．
2. 3农业气候资源的变化趋势
山东省冬小麦生长季8个
农业气候要素气候倾向率空间分布见图3．平均气温、负积温、≥0ħ 积温、≥10ħ 积温气候倾向率空间分布类似，且均呈升高趋势，但山东各地气温指标负积变化趋势差异明显．几乎所有站的平均气温、
≥0ħ 积温、≥10ħ 积温升高趋势均极显著（P ＜温、
0. 01），鲁西南、鲁西大部分地区升高趋势相对较弱，鲁北至鲁中山区、鲁南部分地区、半岛中部地区升高趋势较大．
除威海站日照时数略有增加外，其他各站日照时数均呈减少趋势，共计67个站点日照时数减少趋鲁西等地的日势极显著（P ＜0．01）．其中鲁中山区、
－1
照时数减少趋势最显著，超过－59．31h ·10a ，半岛及鲁中山区周边部分站点减少趋势相对较弱．
半岛、北部沿海、鲁中山区东南侧及鲁西等地降水量呈减少趋势，其他各地有不同程度的增加，鲁东南沿海、鲁南、鲁中山区西北等地增加趋势较明显．各地降水量变化趋势均不显著（P ＞0．05）．蒸散量在半岛和鲁中山区北麓等地有增加的趋势，其他各地均呈减少趋势，尤以鲁西、鲁西南等地减少趋势最明
－1
显，超过－12．06mm ·10a ．呈极显著减少趋2. 3. 1冬小麦生长季
呈极显著增加趋势（P 势（P ＜0．01）的站点有35个，
＜0.01）的站点有8个．干燥度除半岛地区部分站点有增加趋势外，其他各地大部分站点均有减少趋势，以鲁西等地减少趋势最明显，超过－0．22．干燥度呈减少趋势的站点有76个，除汶上外减少趋势均不显著（P ＞0．05），呈增加趋势的站点有13个，增加趋势均不显著（P ＞0．05）．2. 3. 2夏玉米生长季
山东省夏玉米生长季6个农
业气候要素气候倾向率空间分布见图4．平均气温、≥10ħ 积温气候倾向率空间分布类似，大部分地区呈升高趋势，但升温趋势明显低于冬小麦生长季相应要素值．鲁西、鲁西南大部分地区升高趋势较弱且有部分站点呈降低趋势，平均气温、≥10ħ 积温分3．87ħ ·10a －1，别不超过0．03、半岛、鲁北东部地区升高趋势最明显，分别高于0. 18、20. 90ħ ·10a －1．平均气温、≥10ħ 积温呈不显著减少趋共有35个站点的升高势（P ＞0．05）的站点有13个，趋势极显著（P ＜0．01）．
所有站点夏玉米日照时数均呈减少趋势，共计81个站点日照时数减少趋势极显著（P ＜0．01）．其中山东中西部大部分地区减少趋势最明显，超
－1
半岛、东南沿海及鲁北部分地区过－55．0h ·10a ，减少趋势相对较弱．
夏玉米生长季降水量变化趋势明显与冬小麦生
长季不同，鲁西、鲁北、鲁中山区东部及半岛中部地
－1
低于－17．9mm ·10a ，鲁区降水减少趋势最明显，
南、鲁中山区降水趋势最弱且部分站点有增加趋势．
图3山东省冬小麦各农业气候要素气候倾向率空间分布
Fig．3Spatial distribution of trend rates of each agricultural climate element for winter wheat in Shandong
Province．
图4山东省夏玉米各农业气候要素气候倾向率空间分布
Fig．4Spatial distribution of trend rates of each agricultural climate element for summer maize in Shandong Province．
各地降水量增加或减少的变化趋势均不显著（P ＞0. 01）．各地参考作物蒸散量的变化趋势由西向东减弱，鲁西、鲁西南等地减少趋势最明显，超过－19．8mm ·10a －1，半岛地区减少趋势较弱且部分站点
－1
有增加趋势，在－6．1 6．8mm ·10a ．呈极显著减少的站点有57个（P ＜0．01），半岛地区7个站点增
加趋势均不显著（P ＞0．01）．鲁中山区及以西大部分地区干燥度均有减小趋势，尤以鲁西南和鲁中山区北麓减小趋势最明显，超过－0．05，半岛东部、鲁北、
－1
东南沿海等地有增大趋势，在0．02 0．1110a ．各
地干燥度增加或减少的变化趋势均不显著．2. 4农业气候资源变化的潜在影响
气候要素的变化在很大程度上影响农业生产，近50年来，山东省冬小麦和夏玉米各项气温指标明显升高，热量资源增加，光照资源减少，蒸散量减少，这将在很大程度上对农业生产产生重要影响，包括有利和不利两方面．2. 4. 1有利的潜在影响
热量是农作物生长发育的
重要条件，是衡量农业气候条件的主要指标．山东冬
通过对山东冬小麦和夏玉米生长季主象观测数据，
要农业气候资源指标时间和空间分布、变化的研究，得出主要结论如下：
1）山东省冬小麦生长季各项气温指标的升高趋势比夏玉米生长季更明显，冬小麦和夏玉米生长季各项气温指标历年最大值均出现在2000年以后，最小值则出现在20世纪60年代；冬小麦和夏玉米日照时数气候倾向率接近，减少趋势极显著，且历年最小值出现在2000最大值出现在20世纪60年代，年以后；冬小麦降水量略有增多，夏玉米降水量略有减少；冬小麦蒸散量减少趋势显著，夏玉米蒸散量减少趋势极显著；冬小麦干燥度略有减小，夏玉米干燥度略有增大．
2）冬小麦各项气温指标由南向北、由西向东递减；日照时数由西南向东北递增；降水量由东南向西北递减，蒸散量和干燥度则递增．夏玉米气温指标由西向东递减；日照时数由南向北递增；降水量与冬小麦生长季类似，但大值区明显向西北内陆延伸，蒸散量和干燥度与降水量空间分布大致相反．
3）冬小麦各项气温指标在鲁北至鲁中山区、鲁南部分地区、半岛中部地区升高趋势相对较大，日照时数在鲁中山区及鲁西等地减少趋势最显著；降水量在鲁东南沿海、鲁南、鲁中山区西北等地呈增加趋势；蒸散量和干燥度在鲁西、鲁西南等地增加趋势最明显．夏玉米各气温指标在半岛、鲁北东部升高趋势最明显；日照时数在山东中西部减少趋势最明显；降水量在鲁西、鲁北、鲁中山区东部及半岛中部地区减鲁西南减少趋势最明少趋势更明显；蒸散量在鲁西、显；干燥度在鲁西南、鲁中山区北麓减小趋势最明显．
参考文献
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小麦热量资源的极显著增加将导致无霜期延长，终霜日提前，春季升温快，回暖早，冬小麦在返青期受霜冻影响的机会减少，初霜日推后，积温增加，使冬小麦生长发育各阶段所需热量得到更充分的保证．热量资源增加使冬小麦播种期推迟，成熟期提前，总生育期缩短，从而拔节到乳熟阶段延长，有利于小麦，亦可在升温显著的地区推广中
热量资源的增加也有利于冬晚熟冬小麦品种．同时，灌浆和提高产量
小麦生长季冬季经济作物大棚等设施农业的生产．
山东冬小麦生长季降水量略有增加，可适当减少冬小麦返青期、生长期的灌溉用水量，夏玉米生长季降水量略有减少，但变化趋势不明显，对夏玉米的生长影响不大．冬小麦、夏玉米蒸散量的显著减少主
［38］
要是风速和日照时数的减少引起的，蒸散量的减少有利于土壤保存水分，在一定程度上使作物的生长发育减少了对外部水分供应的依赖．
2. 4. 2不利的潜在影响冬小麦生长季各项气温指标的极显著升高，使越冬病虫卵蛹死亡率降低，存活数量上升，导致春夏季病虫害大面积发生，加大了植
［39］
气温升高，极端高温物病虫害的防治难度．另外，
出现频率增加，农作物遭受高温热害的风险增加．日照时数的长短将直接影响太阳总辐射的高
［8］
低，进而影响到农作物的光合速率和光合产物，山东冬小麦和夏玉米生长季日照时数均极显著减少，将明显影响区域内农作物生长期的光合作用，最终影响干物质的积累，导致单产下降．山东省总降水量呈微弱减少趋势，大雨和暴雨日数亦在减少，而大
［25］雨和暴雨强度却在增强，发生农田渍涝风险增加，对农作物的可能影响不容忽视．冬小麦蒸散量远
［37］
大于降水量，水分收支严重失衡，冬春季干旱导致的农业用水资源紧张也是影响山东冬小麦生长的主要限制因素．3
结
论
应用山东省90个气象站1961—2010年逐日气
5］［
［6］
［7］［8］
［9］
［10］
［11］
［12］
13］［
14］［
［15］
1990s in China．Journal of Applied Meteorological Sci-ence （应用气象学报），2003，14（1）：79－86（in Chi-nese ）
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1979年生，作者简介董旭光，男，硕士，高级工程师．主要
mail ：dongxugg@sina．com 从事气候变化和气候应用研究．E-责任编辑
张凤丽
应用生态学报2015年1月第26卷第1期
Chinese Journal of Applied Ecology ，Jan．2015，26（1）：269－277
近50年山东省农业气候资源变化特征
董旭光
1＊＊
*
李胜利
2
石振彬
2
3
邱粲
1
（1山东省气候中心，济南250031；济南市气象局，济南250102；
3
山东省气象服务中心，济南250031）
摘要利用山东省90个气象站1961—2010年逐日气象观测数据，比较分析了该区域冬小
热、水等农业气候资源的时空变化特征．结果表明：研究期间，山东省麦和夏玉米生长季光、
冬小麦和夏玉米生长季各项气温指标均呈显著升高趋势，冬小麦生长季升高趋势更明显；日照时数显著减少；降水量和干燥度无显著变化；夏玉米生长季蒸散量显著减少．冬小麦和夏玉米生长季各农业气候资源呈大致的经向或纬向递增或递减的空间分布．不同区域各农业气候资源历年变化特征差异明显，鲁西地区各气温指标升高趋势较弱，鲁中和鲁西南地区日照时数减少趋势最显著，鲁西地区蒸散量和干燥度减少趋势最显著，鲁中和鲁东南地区冬小麦生长季降水量增加趋势较明显，鲁中和鲁南地区夏玉米生长季降水量增加趋势较明显．山东省热量资源的增加有利于冬小麦生长季各阶段的发育，但植物病虫害的防治难度及农作物遭受
日照时数减少不利于农作物生长期的光合作用，蒸散量减少则有利于高温热害的风险加大，
土壤水分的保存．
气候变化；农业气候资源；山东省
文章编号1001－9332（2015）01－0269－09中图分类号关键词
S162．3
文献标识码
A
Change characteristics of agricultural climate resources in recent 50years in Shandong Pro-vince ，China．DONG Xu-guang 1，LI Sheng-li 2，SHI Zhen-bin 3，QIU Can 1（1Shandong Cli-mate Center ，Ji ’nan 250031，China ；2Jinan Meteorological Bureau ，Ji ’nan 250102，China ；3Shandong Meteorological Service Center ，Ji ’nan 250031，China ）．-Chin．J．Appl．Ecol ．，2015，26（1）：269－277．
Abstract ：Based on the 1961－2010ground surface data from 90meteorological stations ，this paper analyzed the spatiotemporal change characteristics of agricultural climate resources （e．g ．sunshine hours ，thermal resources and water ）for the growth season of winter wheat and summer maize in Shandong Province．Ｒesultsindicated that temperature indicators showed a significant rising tenden-cy especially in the winter wheat growth season．Both evapotranspiration and sunshine hours de-clined obviously ，especially for the evapotranspiration in the summer maize growth season ，while there was no clear change evidence in rainfall and aridity．Ｒegardingthe spatial distribution charac-teristics ，agro-climatic resources presented meridional or zonal increment or decrement in the winter
wheat and summer maize growth seasons．In different areas ，variation features of agro-climatic re-sources appeared with distinct differences．In the western Shandong area ，temperature indicators showed a slight rising tendency while evapotranspiration and aridity declined significantly．Sunshine hours decreased most significantly in the middle and west southern areas．Precipitation increment was relatively obvious in the winter wheat growth season in the middle and east southern areas and in the summer maize growth season in the middle and southern areas．Thermal resource increases benefited the growth of winter wheat in every phase during the growth period．However ，it brought high risks of plant diseases and hot disaster as well．The decrease of sunshine hours was adverse to crop photosynthesis in the growth period while evapotranspiration decrement profited the water reten-tion of soil．
Key words ：climate change ；agricultural climate resources ；Shandong Province．
*公益性行业（气象）科研专项（GYHY201306034）资助．
mail ：dongxugg@sina．com ＊＊通讯作者．E-2014-07-15收稿，2014-10-13接受．
随着气候变暖和人类活动的影响，有关气候变化方面的研究越来越受到各方的重视．1880—2012年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了0．85ħ ，预计到2100年全球气温将上升2. 0 4. 8ħ ，气候变化比原来认识的更为严重，且有95%以上的可能性是由人类活动造成的［1］．中国近百年气温变化与北半球相似，中高纬度地区增暖剧20世纪后期以来增暖显著烈，
［2－6］
DOI:10.13287/j.1001-9332.20141021.003
究气候变化背景下该区域农业气候资源的变化特征
具有重要意义．本文利用山东省90个气象站1961—2010年逐日气象观测数据，对影响区域冬小麦、夏玉米等农作物生产的光、热、水等农业气候资源变化特征进行分析，为该区域应对气候变化、合理
指导农业生产提供理论依据．利用农业气候资源、11. 1
资料来源和研究方法资料来源
．近年来的增暖主
要是由人为引起的大气温室气体浓度增加造成
［7］
的．以温度升高为主要特征的气候变化已经并将继续对自然生态系统和人类社会经济产生重大影响，尤其对农业的影响更为明显．农业生产对自然条相应气候要素的件尤其是气候条件的依赖性很强，
变化必将导致农业种植制度和种植方式的改变．由于我国地处东亚季风区且地形复杂多样，区域间气候背景差异明显，导致不同地区间的农业气候资源存在不同程度的差异性，因此，分析和评价不同区域
对于指导区域内农农业气候资源的时空变化特征，
业结构、种植制度以及合理调配使用光、热、水等农
业气候资源具有重要意义．
目前，国内许多学者在农业气候资源研究方面
［8］
开展了一些工作，杨晓光等利用1961—2007中国558个气象站资料对不同区域喜凉、喜温作物生长
［9］
期农业气候资源进行了分析，柏秦凤等采用1951—2005年620个气象站资料对1978年前后中国≥10ħ 的分时段积温及初终日和持续天数进行了分析，汤绪等
［11］
、赵俊芳等运用PＲECIS区域
气候模式分别对我国21世纪中前期、后期≥10ħ
［10］
选取山东省逐日气象观测数据较完整的
1961—2010年90个气象站点数据，包括逐日平均气温、最高气温、最低气温、日照时数、风速、相对湿度、降水量等要素，统计分析冬小麦和夏玉米生长季光、热、水等农业气候资源．山东各地冬小麦一般在5月底至6月上旬收割，随后播种夏玉米，夏玉米一般在9月底至10月初收获，因此以10月至次年5
6月至9月月划分为冬小麦生长季（简称冬小麦），
为夏玉米生长季（简称夏玉米），分别研究冬小麦和
夏玉米农业气候资源的时空变化特征．1. 2
研究方法
1. 2. 1积温采用五日滑动平均法［31］分别计算≥0ħ 和≥10ħ 界限温度的起止日期，≥0ħ 初终日
大致与土壤解冻、植物萌动相一致，是农耕活动的开始
［12］［8］
亦是喜凉作物的生长期，≥10ħ 初终或结束期，
日代表喜温作物生产活跃期，即喜温作物生长期．分别
统计分析冬小麦和夏玉米的活动积温．
1. 2. 2参考作物蒸散量利用联合国粮食及农业组
Monteith 公式［32］计算参考织（FAO ）推荐的Penman-其计算公式为：作物蒸散量ET 0，
900
0．408Δ（Ｒn －G ）+γu （e －e ）
T +2732s a
ET 0=
Δ+γ（1+0．34u 2）
－1
式中：Δ是饱和水汽压温度曲线斜率（kPa ·ħ ）；Ｒn 是地表净辐射（MJ ·m －2·d －1）；G 是土壤热通量
积温、参考作物蒸散、湿润指数、生长期长度、初终霜日等农业气候资源的可能变化进行了预估．此外，一些学者对不同区域的农业气候资源时空变化特征进
［12－13］［14－15］［16］
、、行了研究，如东北西北西南、华
［18］［19］［20－23］
、华北、青藏高原以及各省的农业气候资源变化特征，得到了一些有意义的结论．
南
［17］
以往研究山东地区农业气候资源变化的成果极
［24］［25－27］［28］
、少，多数是针对气温、降水日照时数等单气象要素的时空变化特征的研究，在气候变暖背
［8，29］
，景下，近年来该地区气候呈暖干化趋势是受气候变化影响较显著的区域．山东是我国的农业大省，
热量资源可满足粮食作物一年两熟，主要采用冬小麦和夏玉米交替种植方式．山东大部分地区年降水
［30］
量在600 750mm ，季节差异明显，冬小麦生长季的冬春季节，年降水量仅100mm 左右，水分严重亏缺，季节干旱严重威胁当地冬小麦的生产，因此研
（MJ ·m －2·d －1）；γ是干湿表常数（kPa ·ħ －1）；T 是日平均气温（ħ ），为日最高气温和日最低气温的平均值；
u 2为2m 高度处的风速（m ·s －1）；e s 是饱和水汽压（kPa ）；e a 是实际水汽压（kPa ）．参考作物蒸散量计算过程中涉及到的其他参数取值和计算方法均参照《气象干旱等级》（GB /T20481－2006）标准［32］．1. 2. 3干燥度干燥度指数从大气水分平衡角度出发，能反映出一个地区的全年气候干湿状况，其计算
［33］公式为：
I a =ET 0/P
式中：I a 是干燥度指数，无量纲；ET 0是参考作物蒸散量（mm ）；P 是降水量（mm ）．某一地区的干燥度指数值越大，表明该地区气候越干燥，反之，气候越湿润．1. 3
数据处理
［34－35］
采用气候趋势分析应用Excel 2007软件，
降水场的空间分布特征，气候趋势为正值表示要素序列为上升趋势，负值表示下降趋势，气候倾向率为气候趋势10a 的变化量．采用ArcGIS 软件的反距IDW ）插值法［36］对离加权（inverse distance weighted ，
气候资源统计结果进行插值，反距离加权插值法是一种常见而简便的空间插值方法，是基于相近相似
即两个物体离得越近，它们的性质就越相的原理，
它以插值点与样本点间的距离为权重进行加权似，
平均，离插值点越近的样本点赋予的权重越大．22. 1
结果与分析
农业气候资源的时间变化特征
表1给出了山东省冬小麦和夏玉米各农业气候
米≥10ħ 积温接近3000ħ ，冬小麦负积温为－116．7ħ ．冬小麦各气温指标升高趋势均极显著（P ＜0．01），夏玉米也呈升高趋势，但增幅明显低于冬小麦，升高趋势较显著（P ＜0．05）．冬小麦和夏玉米平均日照时数分别为1594．8、866．9h ，历年最大值均出现在20世纪60年代，最小值在21世纪初．冬小麦和夏玉米历年日照时数均呈极显著减少趋势（P ＜0．01），气候倾向率接近，
－1
在－42．5h ·10a 左右．
冬小麦和夏玉米平均降水量分别为185．4、494. 8mm ，最大值均出现在20世纪60年代，冬小麦降水量最小值出现在1969年，夏玉米在2002年．
－1
冬小麦降水量气候倾向率为0．252mm ·10a ，增
－1
夏玉米为－12．828mm ·10a ，呈不加趋势不显著，
显著的减少趋势．冬小麦和夏玉米蒸散量分别为
533．3、494．5mm ，最大值均出现在20世纪60年代，冬小麦蒸散量最小值出现在1963年，夏玉米在2008年．冬小麦蒸散量气候倾向率为－6. 528mm ·10a －1，减少趋势较显著（P ＜0．05），夏玉米气
－1
减少趋势极显著（P 候倾向率为－12．0mm ·10a ，
＜0.01）．冬小麦生长季干燥度为3．35，明显高于夏玉米干燥度，历年最大、最小干燥度均出现在20世
纪60年代．冬小麦干燥度气候倾向率为－0．106·10
－1
a －1，为不显著的减小趋势，夏玉米为0．003·10a ，
由表1可见，冬小要素1961—2010年的变化特征，
麦和夏玉米平均气温、≥10ħ 积温及冬小麦≥0ħ 积温、负积温的年最大值均出现在2000年以后，最
70年代．冬小麦平均气温小值多出现在20世纪60、
为7．5ħ ，夏玉米平均气温为24．1ħ ，冬小
麦≥0ħ 积温和≥10ħ 积温均不足2000ħ ，夏玉
为不显著的增大趋势．
表1山东冬小麦和夏玉米各农业气候要素的时间变化
Table 1Temporal changes of agricultural climate elements of winter wheat and summer maize in Shandong Province
农业气候要素Agricultural climate element
平均气温Average tempera-ture （ħ ）
≥0ħ 积温≥0ħ accumulated temperature （ħ ）
≥10ħ 积温≥10ħ
accumulated temperature （ħ ）负积温Negative accumulated temperature （ħ ）日照时数Sunshine hour （h ）降水量
Precipitation （mm ）参考作物
蒸散量ET 0（mm ）干燥度
生长季Growth season
平均值Average
历年最大Inter-annual maximum 最大值出现年份Maximum Year 9．6200625．12388．41924．53063．6－60．01874．21067．8319．2835．2605．1587．15．97
[***********][***********][**************]2
历年最小Inter-annual minimum 最小值出现年份Minimum Year 6．2196722．81760．01338．62776．2－365．91414．5664．9105．8234．8477．8432．22．680．64
[***********][***********][**************]4
气候倾向率Climate tendency rate （10a －1）0．374＊＊0．109*64．528＊＊50．892＊＊13．384*28．245＊＊－42．483＊＊－42．457＊＊
0．252－12．828－6．528*－12．001＊＊－0．1060．003
WW SM WW WW SM WW WW SM WW SM WW SM WW
7．524．11995．11568．02939．0－116．71594．8866．9185．4494．8533．3494．53．35
Aridity index SM 1．191．54*P ＜0．05；＊＊P ＜0．01．WW ：冬小麦Winter wheat ；SM ：夏玉米Summer maize．
2. 2
农业气候资源的空间分布特征
2. 2. 1冬小麦生长季山东省冬小麦8个农业气候内陆地区较高，尤以济南周边最高，超过572．4mm．干燥度与降水量呈明显的一致相反分布特征，各地干燥度在2．13 5．21，干燥度由东南沿海向西北内陆递减，鲁西北等地干燥度达到4．31以上，东南沿海地区则一般在2．75以下．
2. 2. 2夏玉米生长季夏玉米6个农业气候要素多年平均结果空间分布见图2．其平均气温和≥10ħ 积温空间分布与冬小麦略有不同，呈现出由西向东递减的分布趋势，平均气温和≥10ħ 积温在鲁西2996．1ħ 以上，南、鲁西等地最高，分别在24．7、半
2773．8ħ ．岛东部最低，分别低于22．7、各地日照时数在758．4 1016．6h ，空间分布与
呈由南向北递增的分布趋势，鲁北冬小麦大致相同，
在929．6h 以上，鲁东南大部较和半岛西北部较高，
低，不足830．3h．各地降水量在385．7 623．4mm ，与冬小麦降水量空间分布类似，但大值区明显向西北内陆延伸，鲁东南大部分地区超过565．7mm ，鲁西北、鲁西则不足447．2mm．各地蒸散量在401．3 561．5mm ，
鲁西
要素多年平均结果空间分布见图1．平均气温、负积温、
≥0ħ 积温、≥10ħ 积温空间分布类似，基本呈现由南向北、由西向东递减的分布趋势．各地平均气温在6．1 9． 2ħ ，鲁南气温最高，鲁北和半岛东部最低．负积温在－254．0 －82．2ħ ，鲁北和半岛内陆地区最低，低于－216．3ħ． 各地≥0ħ 积温在1693. 3 2353. 4ħ ，半岛东部地区最低．各地≥10ħ 积温在1160．6 1921． 9ħ ，亦是半岛东部地区最低．
冬小麦日照时数的空间分布与气温相反，呈现出由西南向东北增多的趋势，各地日照时数在1409. 9 1752．6h ，鲁北和半岛地区最高，超过1662. 6h ，鲁南地区不足1513．4h．
降水量呈由东南向西北递减的分布趋势，东南沿海和鲁南地区降水量最高，一般在216．7mm 以上，鲁西北等地不足158．8mm．蒸散量的空间分布
东南沿海地区较与降水量呈大致相反的分布特征，
低，尤以半岛东南部最低，不足508．0mm ，鲁西北等
图1冬小麦各农业气候要素多年平均空间分布
Fig．1Spatial distribution of mean agricultural climate elements for winter wheat in recent 50years．
图2夏玉米各农业气候要素多年平均空间分布
Fig．2Spatial distribution of mean agricultural climate elements for summer maize in recent 50years．
北等地较高，超过515．8mm ，东南沿海较低，尤以半岛东南沿海最低，低于462．9mm．夏玉米干燥度明显低于冬小麦干燥度，各地干燥度在0. 83 1. 57，鲁西、鲁西北等地最高，超过1．39，鲁东南和半岛东南地区最低，低于0．99．
2. 3农业气候资源的变化趋势
山东省冬小麦生长季8个
农业气候要素气候倾向率空间分布见图3．平均气温、负积温、≥0ħ 积温、≥10ħ 积温气候倾向率空间分布类似，且均呈升高趋势，但山东各地气温指标负积变化趋势差异明显．几乎所有站的平均气温、
≥0ħ 积温、≥10ħ 积温升高趋势均极显著（P ＜温、
0. 01），鲁西南、鲁西大部分地区升高趋势相对较弱，鲁北至鲁中山区、鲁南部分地区、半岛中部地区升高趋势较大．
除威海站日照时数略有增加外，其他各站日照时数均呈减少趋势，共计67个站点日照时数减少趋鲁西等地的日势极显著（P ＜0．01）．其中鲁中山区、
－1
照时数减少趋势最显著，超过－59．31h ·10a ，半岛及鲁中山区周边部分站点减少趋势相对较弱．
半岛、北部沿海、鲁中山区东南侧及鲁西等地降水量呈减少趋势，其他各地有不同程度的增加，鲁东南沿海、鲁南、鲁中山区西北等地增加趋势较明显．各地降水量变化趋势均不显著（P ＞0．05）．蒸散量在半岛和鲁中山区北麓等地有增加的趋势，其他各地均呈减少趋势，尤以鲁西、鲁西南等地减少趋势最明
－1
显，超过－12．06mm ·10a ．呈极显著减少趋2. 3. 1冬小麦生长季
呈极显著增加趋势（P 势（P ＜0．01）的站点有35个，
＜0.01）的站点有8个．干燥度除半岛地区部分站点有增加趋势外，其他各地大部分站点均有减少趋势，以鲁西等地减少趋势最明显，超过－0．22．干燥度呈减少趋势的站点有76个，除汶上外减少趋势均不显著（P ＞0．05），呈增加趋势的站点有13个，增加趋势均不显著（P ＞0．05）．2. 3. 2夏玉米生长季
山东省夏玉米生长季6个农
业气候要素气候倾向率空间分布见图4．平均气温、≥10ħ 积温气候倾向率空间分布类似，大部分地区呈升高趋势，但升温趋势明显低于冬小麦生长季相应要素值．鲁西、鲁西南大部分地区升高趋势较弱且有部分站点呈降低趋势，平均气温、≥10ħ 积温分3．87ħ ·10a －1，别不超过0．03、半岛、鲁北东部地区升高趋势最明显，分别高于0. 18、20. 90ħ ·10a －1．平均气温、≥10ħ 积温呈不显著减少趋共有35个站点的升高势（P ＞0．05）的站点有13个，趋势极显著（P ＜0．01）．
所有站点夏玉米日照时数均呈减少趋势，共计81个站点日照时数减少趋势极显著（P ＜0．01）．其中山东中西部大部分地区减少趋势最明显，超
－1
半岛、东南沿海及鲁北部分地区过－55．0h ·10a ，减少趋势相对较弱．
夏玉米生长季降水量变化趋势明显与冬小麦生
长季不同，鲁西、鲁北、鲁中山区东部及半岛中部地
－1
低于－17．9mm ·10a ，鲁区降水减少趋势最明显，
南、鲁中山区降水趋势最弱且部分站点有增加趋势．
图3山东省冬小麦各农业气候要素气候倾向率空间分布
Fig．3Spatial distribution of trend rates of each agricultural climate element for winter wheat in Shandong
Province．
图4山东省夏玉米各农业气候要素气候倾向率空间分布
Fig．4Spatial distribution of trend rates of each agricultural climate element for summer maize in Shandong Province．
各地降水量增加或减少的变化趋势均不显著（P ＞0. 01）．各地参考作物蒸散量的变化趋势由西向东减弱，鲁西、鲁西南等地减少趋势最明显，超过－19．8mm ·10a －1，半岛地区减少趋势较弱且部分站点
－1
有增加趋势，在－6．1 6．8mm ·10a ．呈极显著减少的站点有57个（P ＜0．01），半岛地区7个站点增
加趋势均不显著（P ＞0．01）．鲁中山区及以西大部分地区干燥度均有减小趋势，尤以鲁西南和鲁中山区北麓减小趋势最明显，超过－0．05，半岛东部、鲁北、
－1
东南沿海等地有增大趋势，在0．02 0．1110a ．各
地干燥度增加或减少的变化趋势均不显著．2. 4农业气候资源变化的潜在影响
气候要素的变化在很大程度上影响农业生产，近50年来，山东省冬小麦和夏玉米各项气温指标明显升高，热量资源增加，光照资源减少，蒸散量减少，这将在很大程度上对农业生产产生重要影响，包括有利和不利两方面．2. 4. 1有利的潜在影响
热量是农作物生长发育的
重要条件，是衡量农业气候条件的主要指标．山东冬
通过对山东冬小麦和夏玉米生长季主象观测数据，
要农业气候资源指标时间和空间分布、变化的研究，得出主要结论如下：
1）山东省冬小麦生长季各项气温指标的升高趋势比夏玉米生长季更明显，冬小麦和夏玉米生长季各项气温指标历年最大值均出现在2000年以后，最小值则出现在20世纪60年代；冬小麦和夏玉米日照时数气候倾向率接近，减少趋势极显著，且历年最小值出现在2000最大值出现在20世纪60年代，年以后；冬小麦降水量略有增多，夏玉米降水量略有减少；冬小麦蒸散量减少趋势显著，夏玉米蒸散量减少趋势极显著；冬小麦干燥度略有减小，夏玉米干燥度略有增大．
2）冬小麦各项气温指标由南向北、由西向东递减；日照时数由西南向东北递增；降水量由东南向西北递减，蒸散量和干燥度则递增．夏玉米气温指标由西向东递减；日照时数由南向北递增；降水量与冬小麦生长季类似，但大值区明显向西北内陆延伸，蒸散量和干燥度与降水量空间分布大致相反．
3）冬小麦各项气温指标在鲁北至鲁中山区、鲁南部分地区、半岛中部地区升高趋势相对较大，日照时数在鲁中山区及鲁西等地减少趋势最显著；降水量在鲁东南沿海、鲁南、鲁中山区西北等地呈增加趋势；蒸散量和干燥度在鲁西、鲁西南等地增加趋势最明显．夏玉米各气温指标在半岛、鲁北东部升高趋势最明显；日照时数在山东中西部减少趋势最明显；降水量在鲁西、鲁北、鲁中山区东部及半岛中部地区减鲁西南减少趋势最明少趋势更明显；蒸散量在鲁西、显；干燥度在鲁西南、鲁中山区北麓减小趋势最明显．
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小麦热量资源的极显著增加将导致无霜期延长，终霜日提前，春季升温快，回暖早，冬小麦在返青期受霜冻影响的机会减少，初霜日推后，积温增加，使冬小麦生长发育各阶段所需热量得到更充分的保证．热量资源增加使冬小麦播种期推迟，成熟期提前，总生育期缩短，从而拔节到乳熟阶段延长，有利于小麦，亦可在升温显著的地区推广中
热量资源的增加也有利于冬晚熟冬小麦品种．同时，灌浆和提高产量
小麦生长季冬季经济作物大棚等设施农业的生产．
山东冬小麦生长季降水量略有增加，可适当减少冬小麦返青期、生长期的灌溉用水量，夏玉米生长季降水量略有减少，但变化趋势不明显，对夏玉米的生长影响不大．冬小麦、夏玉米蒸散量的显著减少主
［38］
要是风速和日照时数的减少引起的，蒸散量的减少有利于土壤保存水分，在一定程度上使作物的生长发育减少了对外部水分供应的依赖．
2. 4. 2不利的潜在影响冬小麦生长季各项气温指标的极显著升高，使越冬病虫卵蛹死亡率降低，存活数量上升，导致春夏季病虫害大面积发生，加大了植
［39］
气温升高，极端高温物病虫害的防治难度．另外，
出现频率增加，农作物遭受高温热害的风险增加．日照时数的长短将直接影响太阳总辐射的高
［8］
低，进而影响到农作物的光合速率和光合产物，山东冬小麦和夏玉米生长季日照时数均极显著减少，将明显影响区域内农作物生长期的光合作用，最终影响干物质的积累，导致单产下降．山东省总降水量呈微弱减少趋势，大雨和暴雨日数亦在减少，而大
［25］雨和暴雨强度却在增强，发生农田渍涝风险增加，对农作物的可能影响不容忽视．冬小麦蒸散量远
［37］
大于降水量，水分收支严重失衡，冬春季干旱导致的农业用水资源紧张也是影响山东冬小麦生长的主要限制因素．3
结
论
应用山东省90个气象站1961—2010年逐日气
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1979年生，作者简介董旭光，男，硕士，高级工程师．主要
mail ：dongxugg@sina．com 从事气候变化和气候应用研究．E-责任编辑
张凤丽