謝媛 范野

摘要 利用1951—2016年阜新市2個氣象觀測站逐旬降水資料及阜新歷年春、夏、秋土壤墑情和阜新歷年氣候年鑒，根據(jù)阜新氣象干旱定義與分級，利用土壤重量含水率（T），采用數(shù)理統(tǒng)計，全面地分析了阜新干旱變化規(guī)律及干旱導致糧食減產(chǎn)的表現(xiàn)及原因。結(jié)果表明，阜新地區(qū)年降水量變化較大，且呈逐年遞減趨勢；農(nóng)作物生長階段降水量分布不均勻。1980—2016年，春旱32個年份，夏旱30個年份，秋吊19個年份，并且春旱、夏旱、秋吊均呈加劇趨勢。阜新地區(qū)連旱時有發(fā)生，春夏連旱為16個年份，重旱1個年份；夏秋連旱為11個年份，重旱3個年份，夏秋連旱干旱等級較重。1980—2016年，有22個年份糧食產(chǎn)量發(fā)生了不同程度的減產(chǎn)。夏旱影響糧食減產(chǎn)最為嚴重，共發(fā)生了12個年份；春旱和夏秋連旱影響糧食減產(chǎn)均為5個年份。干旱導致糧食減產(chǎn)主要有以下幾方面原因：農(nóng)作物生育期縮短、卡脖旱、花期不遇和籽粒不飽滿。

關鍵詞 土壤墑情；干旱等級；糧食產(chǎn)量

中圖分類號：S423 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）02-021-04

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.02.010

干旱災害在氣象災害中影響最為嚴重，直接制約農(nóng)業(yè)的發(fā)展，同時它對生態(tài)系統(tǒng)及社會經(jīng)濟的影響大、范圍廣、危害深。遼寧是我國商品糧大省，而遼寧西部發(fā)生干旱較為頻繁，阜新作為遼西的城市之一素有“十年九旱”之稱，年降水量分布不均，干旱經(jīng)常導致該地區(qū)糧食減產(chǎn)，進而造成較大的經(jīng)濟損失，干旱成為影響該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最不利的因素。很多學者已對阜新地區(qū)旱情進行了研究[1-4]，但沒有將降水、土壤墑情、干旱、旱災及糧食減產(chǎn)聯(lián)系起來，筆者通過旬降水和土壤墑情來分析干旱，并揭示不同時期干旱以及不同干旱等級對阜新糧食產(chǎn)量的影響，為阜新地區(qū)抗旱對策提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料

主要利用1951—2016年阜新蒙古族自治縣（以下簡稱：阜蒙縣）氣象站（區(qū)站號：54237）和彰武縣氣象站（區(qū)站號：54236）逐旬降水資料，阜新歷年春、夏、秋土壤墑情，阜新歷年氣候年鑒中的旱情記錄這三方面資料對阜新地區(qū)干旱情況及干旱造成的糧食減產(chǎn)情況進行分析。

1.2 方法

主要研究農(nóng)作物生長階段的干旱，可分為春旱、夏旱、秋吊、連旱。春旱，指發(fā)生在大田作物播種、出苗和生長前期（苗期）的干旱，研究的時間段為4—5月。夏旱，指主要農(nóng)作物拔節(jié)至開花階段發(fā)生的干旱，研究的時間段為6月至8月上旬。秋吊，指大田作物籽粒灌漿階段發(fā)生的干旱，研究的時間段為8月中旬至9月上旬。

使用阜新氣象干旱定義與分級標準：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輕旱，T≥12無旱。

逢8日、3日連續(xù)3次觀測平均值達到10～20 cm層標準。

2 結(jié)果與分析

2.1 1951—2016年阜新地區(qū)降水量分析

1951—2016年阜新地區(qū)年平均降水量為499.5 mm，其中阜蒙縣站504.5 mm，彰武縣站494.5 mm。年最大降水量為824.4 mm，出現(xiàn)在1959年阜蒙縣站；年最小降水量為294.3 mm，出現(xiàn)在2011年阜蒙縣站。

由圖1、表1可以看出，阜新地區(qū)年降水量變化較大，且呈逐年遞減趨勢；各農(nóng)作物生長階段降水量分布不均勻。以上兩個方面是導致干旱的直接原因。再者，隨著全球氣候變暖，溫度逐步升高，并且阜新大風日較多，蒸發(fā)量增大，這也是導致干旱的間接原因。

2.2 阜新地區(qū)干旱分析

2.2.1 阜新地區(qū)干旱總體分析 由于歷年春、夏、秋土壤墑情和歷年氣候年鑒中的旱情記錄都是從20世紀80年代開始的，故旱情的分析時間段為1980—2016年。

由表2可以看出，1980—2016年共37個年份，春旱共出現(xiàn)32個年份，其中輕旱14個年份，中旱13個年份，重旱5個年份；夏旱共出現(xiàn)30個年份，其中輕旱12個年份，中旱12個年份，重旱6個年份；秋吊共出現(xiàn)19個年份，其中輕旱5個年份，中旱10個年份，重旱4個年份。從干旱發(fā)生時間來看，1980—2016年，春旱發(fā)生次數(shù)最多，發(fā)生頻率為86.5%；其次為夏旱，僅比春旱少2年，發(fā)生頻率為81.0%；秋吊發(fā)生次數(shù)最少，發(fā)生頻率為51.3%。夏旱發(fā)生頻率比春旱略有下降，但是中度以上干旱次數(shù)與春季中度以上干旱次數(shù)相同，共18個年份。同時，盡管秋吊發(fā)生次數(shù)不多，但中度以上秋吊共發(fā)生了14個年份，比中度以上春旱和夏旱僅少了4個年份，可見，3個季節(jié)的中、重度干旱不容忽視。從干旱的等級來看，1980—2016年阜新地區(qū)發(fā)生中旱次數(shù)最多，發(fā)生頻率為43.2%；其次為輕旱，發(fā)生頻率為38.2%；重旱最少，發(fā)生頻率最低為18.5%。

2.2.2 阜新地區(qū)春旱分析 由表3可知，1980—2016年共37年中有32個年份發(fā)生了不同程度的干旱，僅有5個年份春季無旱，干旱發(fā)生頻率為86.5%。32個干旱年份中14個年份發(fā)生了輕旱，發(fā)生頻率為37.8%；有13個年份發(fā)生了中旱，發(fā)生頻率為35.2%；有5個年份發(fā)生了重旱，發(fā)生頻率為13.5%。

由圖2可以看出，春季逢8日、3日連續(xù)3次10～20 cm土壤墑情平均最低值呈下降趨勢，即春季干旱呈現(xiàn)加劇趨勢，隨之干旱等級也加重。從春旱發(fā)生的時間尺度上看，20世紀以前，春旱主要以中、輕旱為主，干旱年份占90%，無重旱發(fā)生。21世紀以來，春旱主要以中、重旱為主，干旱年份占94.1%，重旱發(fā)生了5次。

2.2.3 阜新地區(qū)夏旱分析 由表4可知，1980—2016年共37年中有30個年份發(fā)生了不同程度的干旱，僅有7個年份夏季無旱，干旱發(fā)生頻率為81.0%。30個干旱年份中有12個年份發(fā)生了輕旱，發(fā)生頻率為32.4%；有12個年份發(fā)生了中旱，發(fā)生頻率為32.4%；有6個年份發(fā)生了重旱，發(fā)生頻率為16.2%。

由圖3可以看出，夏季逢8日、3日連續(xù)3次10～20 cm土壤墑情平均最低值呈下降趨勢，即夏季干旱呈現(xiàn)加劇趨勢，隨之干旱等級也加重。從夏旱發(fā)生的時間尺度上看，以1998年為分界點，1998年之前，沒有發(fā)生過重旱，都是中、輕干旱，干旱年份占68.4%；1998年以后，僅有2011年為無旱，且T=12，為無旱臨界值。1998年以后輕旱占44.4%，中、重旱占50%。

2.2.4 阜新地區(qū)秋吊分析 由表5可知，1980—2016年共37年中有19個年份發(fā)生了不同程度干旱，有18個年份沒有發(fā)生秋吊，干旱發(fā)生率為51.3%。19個干旱年份中有5個年份發(fā)生了輕旱，干旱發(fā)生頻率為13.5%；有10個年份發(fā)生了中旱，干旱發(fā)生頻率為27.0%；有4個年份發(fā)生了重旱，干旱發(fā)生頻率為10.8%。

由圖4可以看出，8月中旬至9月上旬逢8日、3日連續(xù)3次10～20 cm土壤墑情平均最低值呈下降趨勢，即秋吊呈現(xiàn)加劇趨勢，隨之干旱等級也加重。從秋吊發(fā)生的時間尺度上看，大致可分為3個階段。第1階段為1980—1995年，此階段無旱年份為9年，干旱年份為7年，干旱年份略少于無旱年份；第2階段為1996—2007年，此階段無旱年份僅為3年，干旱年份為9年，是無旱年份數(shù)的3倍，干旱全為中旱和輕旱；第3階段為2008—2016年，無旱年份為6年，干旱年份為3年，但全為重旱。

2.2.5 阜新地區(qū)連旱分析 由表6可知，1980—2016年阜新地區(qū)發(fā)生春夏連旱共16個年份，其中輕旱8個年份，中旱7個年份，重旱1個年份；夏秋連旱共11個年份，其中輕旱5個年份，中旱3個年份，重旱3個年份。1980—2016年共37個年份，而16個年份發(fā)生了春夏連旱， 可見春夏連旱也是威脅阜新農(nóng)業(yè)發(fā)展的最大阻礙。夏秋連旱總年數(shù)不多，但干旱級別較重，中、重度干旱已占夏秋連旱總數(shù)的54.5%。

2.3 阜新干旱和糧食產(chǎn)量的關系

根據(jù)每年的旱情統(tǒng)計，1980—2016年這37年中，每一年都發(fā)生了不同程度的春旱、夏旱或秋吊，也就是說一年中至少發(fā)生一次不同程度的季節(jié)性干旱。干旱是造成阜新糧食減產(chǎn)的主要自然災害。根據(jù)阜新歷年氣候年鑒中的記載，1980—2016年這37個年份中，有22個年份糧食產(chǎn)量發(fā)生了不同程度的減產(chǎn)。

2.3.1 干旱導致糧食減產(chǎn)的主要表現(xiàn) 春旱導致糧食減產(chǎn)有1981、1995、2001、2003、2004年5個年份。這5個年份中以2003年春旱最為嚴重，阜新地區(qū)總面積約37.6萬hm2耕地無法正常播種，干土層甚至在40～50 cm。糧豆總產(chǎn)量比常年減少約2.5億kg，經(jīng)濟損失約2億元。1995年阜蒙縣12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)93個村，有80%的耕地沒能及時播種；2004年阜新西北、北部有15%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)了較嚴重的干旱，糧食平均減產(chǎn)40%～60%。

夏旱導致糧食減產(chǎn)有1980、1982、1983、1984、1987、1988、1997、1999、2000、2002、2007、2016年12個年份。干旱導致大部分農(nóng)作物白天打蔫，甚至出現(xiàn)干枯、旱死、絕收現(xiàn)象，農(nóng)作物受旱總面積大。地下水位及水庫水位下降明顯，人、畜吃水困難。1988年受災作物平均減產(chǎn)40%～50%；1997年全市糧食減產(chǎn)45%左右。2007年全市農(nóng)作物受旱總面積已達32.5萬hm2，占耕地面積的90.3%，因旱造成農(nóng)民飲水困難11.71萬人，大牲畜飲水困難4.41萬頭，因土壤水分供應不足，許多玉米、高粱葉片晝夜打綹，部分干尖、干枯，造成植株矮小，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生嚴重影響。

夏秋連旱導致糧食減產(chǎn)有1989、2006、2009、2014、2015年5個年份。由于連旱，氣溫高，蒸發(fā)量加大，土壤含水量大大減少，大豆落花落莢，玉米、高粱灌漿不足，籽粒不飽滿，造成嚴重減產(chǎn)。2006年糧食產(chǎn)量135.6萬t，減產(chǎn)27.5%；2009年糧食產(chǎn)量137.4萬t，減產(chǎn)32.2%；2014年糧食產(chǎn)量186.3萬t，減產(chǎn)32.6%；2015年糧食產(chǎn)量141.3萬t，減產(chǎn)24.2%。

綜上可以看出，干旱導致糧食減產(chǎn)以夏旱影響最大，夏季農(nóng)作物生產(chǎn)發(fā)育階段較多，例如玉米的拔節(jié)期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽雄期、乳熟期均在夏季完成，并且農(nóng)作物需水量較大，夏旱的發(fā)生發(fā)展會嚴重影響到農(nóng)作物的生長發(fā)育，進而導致糧食減產(chǎn)。春旱影響糧食產(chǎn)量下降有5個年份，表現(xiàn)為春旱導致播種期推遲，農(nóng)作物生育期縮短，未完全成熟，糧食減產(chǎn)嚴重。夏秋連旱影響糧食產(chǎn)量下降有5個年份，農(nóng)作物前期受到不同程度的夏旱影響的同時，正值籽粒灌漿關鍵階段又發(fā)生干旱，糧食籽粒不飽滿，糧食嚴重減產(chǎn)。

2.3.2 干旱導致糧食減產(chǎn)的主要原因 對糧食減產(chǎn)年份進行分析，干旱導致農(nóng)作物減產(chǎn)主要有以下幾方面原因。

（1）農(nóng)作物生育期縮短。一種是春季的播種期推遲導致的，例如2001年播種高潮在雨后的6月中旬才出現(xiàn)，全市因干旱糧食減產(chǎn)40%左右；2003年除了坐水播種以外，大部分耕地是6月9日降水以后播種的，全年糧食產(chǎn)量110.2萬t，嚴重歉收。另外一種是夏季干旱導致植株矮小，例如2007年6月底至7月初，正值玉米拔節(jié)期，正常植株應有140～150 cm高，但此時很多只有50 cm高左右，比歷年矮近100 cm，相當于晚一個生育期。根據(jù)《阜新糧食產(chǎn)量年景等級》120萬～180萬t為歉收年，2007年全年糧食產(chǎn)量175.8萬t，也是歉收年。

（2） 卡脖旱。因為干旱，雄穗或雌穗抽不出來，似卡脖子，故為卡脖旱。例如2009年8月上旬，持續(xù)高溫天氣加劇了旱情的發(fā)展，全市受旱面積達到32.6萬hm2。許多農(nóng)作物形成了卡脖旱，干枯面積6.67萬hm2，大田作物產(chǎn)量受到嚴重影響。

（3）花期不遇。干旱導致雄、雌穗間隔期太長，造成花期不遇，授粉不良，結(jié)實率低，產(chǎn)量下降。例如2015年8月上旬，受旱災影響，土壤墑情差，導致花期不遇，普遍出現(xiàn)玉米植株矮小、無穗、小穗、禿尖禿尾現(xiàn)象。全年糧食產(chǎn)量141.3萬t，糧食減產(chǎn)24.2%。

（4）籽粒不飽滿。例如2009年8月中旬到9月上旬，降水量僅為10.5 mm，此階段正值大田作物籽粒灌漿階段，水分供應不足直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時受夏秋連旱影響，全年糧食產(chǎn)量137.4萬t，糧食減產(chǎn)32.2%。

3 結(jié)論

（1）1951—2016年阜新地區(qū)年降水量變化較大，且呈逐年遞減趨勢；農(nóng)作物各生長階段降水量分布不均勻。以上兩個方面是導致干旱的直接原因。

（2）1980—2016年阜新地區(qū)從干旱發(fā)生時間來看，春旱發(fā)生次數(shù)最多，夏旱次之，秋吊最少。春旱、夏旱、秋吊均呈加劇趨勢。春旱、夏旱、秋吊中的中、重度干旱年數(shù)之和分別為18、18、14，3個季節(jié)的中、重度干旱值得注意。從干旱等級來看，中旱發(fā)生頻率最大，其次為輕旱，重旱發(fā)生頻率最低。阜新地區(qū)連旱時有發(fā)生，春夏連旱16個年份，重旱1個年份，夏秋連旱11個年份，重旱3個年份，盡管夏秋連旱總年數(shù)不多，但干旱級別較重。

（3）1980—2016年這37個年份中，有22個年份糧食產(chǎn)量發(fā)生了不同程度的減產(chǎn)。其中以夏旱影響糧食減產(chǎn)最為嚴重，共發(fā)生12個年份，春旱和夏秋連旱影響糧食產(chǎn)量均為5個年份。干旱導致農(nóng)作物糧食減產(chǎn)主要有以下幾方面原因：農(nóng)作物生育期縮短、卡脖旱、花期不遇和籽粒不飽滿。

參考文獻

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責任編輯：鄭丹丹