基于GIS的吉林省水稻分蘖期气候适宜性评价
摘要：吉林省水稻单产在年际间波动较大，造成单产不稳的原因是多方面的，气候波动是其主要原因之一。计算出吉林省２０个县（市）水稻分蘖期温度、降水、日照３个因素的适宜度，根据试验结果将吉林省水稻适宜种植生态区划分为最适宜区、适宜区、次适宜区、不适宜区，从而为开发和利用吉林省水稻种植区的气候资源、水稻高产栽培提供科学依据。
关键词：水稻；分蘖期；气候适宜性；地理信息系统
evaluating the climatic suitability in rice tillering stage in jilin province based on gis
ｌ ｙａｎ－ｊｉｅ１，２，ｗａｎｇ ｙｏｎｇ－ｌｉ２，ｙａｎｇ ｄｅ－ｇｕａｎｇ２
（１． ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｓｃｉｅｎｃｅ， ｊｉｌｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｃｉｅｎｃｅ aｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｌｌｅｇｅ， ｊｉlｉｎ １３２１０１，ｊｉｌｉｎ，ｃｈｉｎａ；
２． ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ｈａｒｂｉｎ １５００３０，ｃｈｉｎａ）
ａｂｓｔｒａｃｔ： ｔｈｅ ｙｅａｒｌｙ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｒｉｃｅ ｉｎ ｊｉｌｉｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｅｄ ａ ｌｏｔ； ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｍｕｌｔｉｐ
ｌｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｔｈａｔ ｃａｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ， ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｃｌｉｍａｔｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｗａｓ ａ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｏｒ． ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｒａｉｎ ａｎｄ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｒｉｃｅ ｔｉｌｌｅｒｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｉｎ ３０ ｃｏｕｎｔｉｅｓ（ｃｉｔｉｅｓ） ｉｎ ｊｉｌｉｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ． ａｎｄ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｒｉｃｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ ｗａｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎ ｔｏ ｍｏｓｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｒｅｇｉｏｎ， ｓｕｉｔａｂｌｅ ｒｅｇｉｏｎ， ｌｅｓｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ ｕｎｓｕｉｔａｂｌｅ ｒｅｇｉｏｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｕｓ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｒｉｃｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ ｊｉｌｉｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ｒｉｃｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ．
ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｉｃｅ； ｔｉｌｌｅｒｉｎｇ ｓｔａｇｅ； ｃｌｉｍａｔｉｃ ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ； ｇｉｓ 由于大气中温室气体浓度的增加，导致过去１００年里全球平均
气温明显上升，ｉｐｃｃ研究报告表明，近百年全球平均温度已经上升了（０．６±０．２）℃，在未来几十年里，这种温度的上升还将持续；气候变暖变湿，各地蒸发量和降水量的时空分布随之改变，引起了日照等各种气候因子的变化［１-3］。
水稻是一种喜温的短日照作物，其生育期可分为幼苗期、分蘖期、穗分化期和结实期，由于不同生育期所需的气候条件差异很大，因而水稻产量与各生育期的气候条件关系十分密切。其中水稻分蘖期是从秧苗移栽到幼穗分化前的时期，是决定水稻穗数的关键时期，也是为每穗粒数奠定基础的时期［4-7］。因此，从合理利用土地和气候资源的角度出发，充分研究水稻分蘖过程中气候因素的变化规律及其与产量形成的关系，可为开发和利用水稻种植区的气候资源和品种资源、水稻高产栽培及育种引种、挖掘水稻生产潜力提供科学依据。
吉林省地处我国东北地区中部，位于北纬４０°５２′－４６°１８′、东经１２１°３８′－１３１°１９′。面积１８．７４万ｋｍ２，占我国国土总面积的２％左右。吉林省属于典型的温带大陆性季风气候，有明显的四季更替，虽然离海洋较近，但由于受长白山山脉呈东北西南走向高地势阻拦，大陆性气候十分明显：春季干燥多风沙；夏季高温多雨；秋季降温快，霜来早；冬季漫长，严寒少雪。全省大部分地区年平均气温为３～５ ℃，全年日照时数为２ ２００～３ ０００ ｈ，年活动积温为２ ７００～３ ６００ ℃，全省年降水量为５５０～９１０ ｍｍ，年无霜期１２
０～１６０ ｄ，土壤肥沃，夏季日照时间长，雨热同季，为农业生产提供了良好的条件。明确该研究区域的农业气候特征，对于合理分配光、温、水等气候资源，确定农业开发利用的方向都具有重要意义［8］。 １ 材料与方法 １．１ 资料来源
利用吉林省２０个气象观测站点１９７１～２００６年气象资料。包括逐日的最高气温、平均气温、最低气温、降水量、日照时数资料。气象数据由国家气象局农业气象中心提供。
１．２ 研究方法
以吉林省２０个气象站点种植的水稻中熟品种为例，对吉林省水稻分蘖期的平均气温、平均日照时数、累计降水量分别进行统计。 １．３ 模型选择
根据前人的研究结果［9-15］，引入气候适宜度模型进行吉林省水稻气候适宜度的计算。 １）温度适宜度可用下式计算。 ｓｔ ＝ ■ ｂ ＝ ■
式中，t是某生育期的平均气温，t１、t２、t０分别是水稻在该时段内生长发育的最低温度、最高温度和最适温度。 ２）降水适宜度计算公式。
ｓｒ＝ｒ／ｒ０ ｒ＜ｒ０ ｒ０／ｒ ｒ≥ｒ０
式中，ｒ表示某生育期天然降水量（ｍｍ）；ｒ０表示作物生理需水量（ｍｍ）；当ｒ略大于ｒ０，且完全可被土壤贮存接纳时，可认为ｓｒ≈１。
３）日照适宜度函数。以日照时数达可照时数的７０％（日照百分率）为临界点，认为日照百分率达到７０％以上，水稻对光照条件的反应即达到适宜状态。 ｓｓ＝ｅ■ ｓ＜ｓ０ １ ｓ≥ｓ０
式中，ｓ表示实际日照时数（ｈ），ｓ０表示日照百分率为７０％的日照时数，ｂ为常数。
１．４ 水稻适宜度模型中各个生育指标的确定
２ 结果与分析
２．１ 吉林省水稻气候适宜度计算结果
根据农业气候适宜性研究隶属函数理论［16］，将计算出的吉林省水稻气候适宜度结果分为４个等级：适宜度大于０．８０0为最适宜区；０．７６0～０．８０0为适宜区；０．７１0～０．７５0为次适宜区；小于０．７０0为不适宜区。试验遵循均匀分布的原则，在吉林省内选择了２０个气象站点１９７１～２００６年逐日的降水量、平均气温和日照时数及１９４９～２００６年吉林省对
基于GIS的林省水稻分蘖期气候适宜性评价
