我們都知道氣候?qū)�農(nóng)作物的生產(chǎn)和生長有著直接影響，其實，作物對氣候也有一定影響，二者是相互作用的，本文就主要分析了農(nóng)作物對氣候的影響。

　　《土壤與作物》(季刊)創(chuàng)刊于2012年3月，黑龍江省科學(xué)院主管，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所主辦，是我國又一個有關(guān)土壤學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)及其相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科的綜合性學(xué)術(shù)期刊。將認真貫徹“雙百”方針，面向國際科技前沿和國家需求，旨在介紹土壤與作物系統(tǒng)研究的最新成果，促進土壤管理的優(yōu)化和農(nóng)田生產(chǎn)力的持續(xù)提升，為相關(guān)學(xué)科的人才培養(yǎng)和國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流提供交流平臺，推動區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展，在科學(xué)性、規(guī)范性、嚴謹性和實用性上體現(xiàn)出刊物的特色。

　　河西走廊、隴中北部、隴東等地年平均氣溫氣候傾向率大于0.3℃/10年,其他地方在0.1℃/10年~0.3℃/10年之間變化。從表1來看,從1961—2010年,平均氣溫上升幅度逐漸加大,2001—2010年較1961—1970年、1971—1980年、1981—1990年和1990—2000年分別上升了1.2℃、1.1℃、1.1℃和0.6℃。自1961年以來,甘肅省經(jīng)歷了由冷期向暖期轉(zhuǎn)變的過程,1961—1985年間為冷期,1985年后為暖期,與全球和中國增溫期基本一致。年平均最高氣溫和年平均最低氣溫每10年增溫均達到0.32℃,比年平均氣溫每10年增溫幅度高出0.3℃。

　　季節(jié)氣溫均呈現(xiàn)出一致的增溫趨勢,春季、夏季、秋季、冬季每10年增溫分別為0.23、0.17、0.27、0.47℃,冬季氣溫升幅明顯高于其他3個季節(jié)。≥0℃積溫、≥10℃積溫變化表現(xiàn)為一致增加,≥0℃積溫的氣候傾向率在40℃/10年~80℃/10年之間變化,≥10℃積溫的氣候傾向率大于60℃/10年。降水變化年降水量總體呈下降趨勢(圖略),降水距平百分率以每10年減少1.7%的速率減少。1966—1970年和1975—1993年降水總體呈偏多趨勢,1994—2002年明顯偏少,2007年達歷史最少。降水量區(qū)域性變化差異較大,以黃河為界,黃河以西呈增多趨勢,河西走廊每10年增加4~12mm,祁連山區(qū)每10年12mm以上;黃河以東呈減少趨勢,河?xùn)|地區(qū)每10年減少4~30mm(圖4),并且減少的幅度明顯高于增加的幅度。冬季降水距平百分率每10年增加8.8%的速率,春季、夏季、秋季以每10年分別減少1.7%、0.2%、5.9%的速率減少。

　　日照變化年平均日照時數(shù)的變化呈現(xiàn)減少趨勢,每10年減少9.8h,1961—1989年和1998—2010年呈下降趨勢,1990—1997年呈上升趨勢(圖略)。冬季、夏季呈減少趨勢,春季、秋季呈微弱增加趨勢。各地年日照時數(shù)變化差別比較大,酒泉西部、張掖大部、武威和白銀市北部、隴東大部和甘南高原為增加趨勢,每10年增加20~40h,其余地方為減少趨勢,每10年減少20~80h。

　　對生長發(fā)育和適宜種植區(qū)域的影響啤酒大麥屬喜涼作物。全生育期120~130天,需要≥0℃積溫1600℃左右。據(jù)研究,日平均溫度越高、日照時間越長,啤酒大麥生育期則越短。日平均溫度升高1℃,生育期縮短1.6~4.5天,平均日照時數(shù)增加1h,生育期平均縮短0.3~3.2天,海拔每升高100m,生育期則延長3~4天[18]。對生長發(fā)育和適宜種植區(qū)域的影響啤酒花是喜溫涼、干燥氣候。甘肅河西地區(qū)啤酒花全生育期160~170天,≥5℃積溫2700~3000℃。啤酒花主產(chǎn)區(qū)玉門、武威生育期間≥5℃積溫明顯增加,分別由1971—1980年3289℃、3312℃增加至2001—2008年的3545℃、3620℃,傾向值分別為87.9℃/10年、104.0℃/10年。

　　隨著主產(chǎn)區(qū)氣候變暖,種植高度提高了100~150m,種植區(qū)域擴大。適宜種植區(qū)位于溫和溫涼干旱地帶,高度1300~1800m,種植最高上限達2000m左右[20]。3.2.2對氣象災(zāi)害危害的影響由于啤酒花屬草本纏繞植物,體型高大,大風(fēng)是影響啤酒花生產(chǎn)的主要氣象災(zāi)害。開花期(6月下旬)至成熟期(9月中旬)是河西啤酒花生育的關(guān)鍵期,若遇8級以上大風(fēng)且持續(xù)5h以上,可造成枝條折斷等機械損傷。如玉門1991年6月23日持續(xù)近9h8級以上大風(fēng),造成啤酒花受損嚴重,受損面積占總面積30%~40%。

　　按當時受損情況測定,平均斷枝0.9~13枝/株,枝梢磨損減少花蕾數(shù)9%~20%,每公頃減產(chǎn)165~240kg。統(tǒng)計河西3個代表站,安西(西部)、張掖(中部)、武威(東部)大風(fēng)日數(shù)呈逐年代減少趨勢。從季節(jié)上劃分,安西年內(nèi)大風(fēng)日數(shù)集中于春末夏初3—6月,占全年大風(fēng)日數(shù)的50.3%。張掖、武威的大風(fēng)日數(shù)主要分布在4—7月,分別占全年的61.1%和65.2%。可見,大風(fēng)危害的機遇非常大。除大風(fēng)外,啤酒花成熟期連陰雨天氣也是影響啤酒花質(zhì)量的不利氣象災(zāi)害。若遇連續(xù)3天以上的降水且日雨量>3mm,過程降雨量≥20mm,可造成塌架,致使枝葉、花蕾落地,對產(chǎn)量和質(zhì)量影響較大。

　　對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響經(jīng)研究,啤酒花產(chǎn)量與營養(yǎng)生長中后期至現(xiàn)蕾前(5—6月)最高氣溫與產(chǎn)量呈負相關(guān),最高溫度過高導(dǎo)致過早開花和多次開花,花體成熟不一致,影響產(chǎn)量提高;而出苗期(4月)最低氣溫與產(chǎn)量呈正相關(guān),最低氣溫偏高,土壤解凍早,根芽發(fā)育快,割芽期提前,有利于及早萌發(fā)生長。日照時數(shù)與產(chǎn)量大多時期呈正相關(guān),尤其在苗期和成熟期,前者需要充足的陽光進行光合作用有利于及早搭建豐產(chǎn)架型,后者有助于提高有效花枝和有效花率。8—9月是啤酒花甲酸含量和產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期,要求氣溫略高、日照充足、降水少,有利于形成高產(chǎn)和優(yōu)良的品級。如1998年玉門9月平均氣溫(16.7℃)為1960年以來玉門鎮(zhèn)同期最高值,加之降水特少(0.6mm),日照充足(277h),啤酒花甲酸含量高達20%~25%。

　　而其他年份甲酸含量僅在5%~7%之間。說明在啤酒花成熟采摘和晾曬期光熱條件好,對品質(zhì)有顯著影響[20]。對生長發(fā)育和適宜種植區(qū)域的影響百合是喜涼作物,對熱量要求并不嚴格,適應(yīng)性較廣。經(jīng)試驗,全生育期需要≥0℃積溫2350~3000℃。主產(chǎn)地蘭州地區(qū)≥0℃積溫增加趨勢顯著,傾向率為182.5℃/10年(R=0.715),熱量資源足以滿足百合生長所需。氣候變暖,使種植高度提高了100~150m,種植最高上限達2700m,種植區(qū)域擴大。

　　適宜種植區(qū)在2000~2100m和2300~2400m,產(chǎn)量達15000~20000kg/hm2;最適宜種植區(qū)在2100~2300m,產(chǎn)量達20000~25000kg/hm2[20]。對氣象災(zāi)害危害的影響氣候變暖,春季回暖較早時易受低溫、霜凍的侵襲,幼苗生長受到抑制,如1993年和1999年的霜凍,使當年產(chǎn)量下降20%左右。從1995—2003年極端最高氣溫迅速上升,如2000年最高溫度達39.8℃,持續(xù)高溫使莖葉枯黃死亡,尤其7—8月生長旺盛期,高溫使生育狀態(tài)受到嚴重抑制,產(chǎn)量下降20%~30%[21-22]。對品質(zhì)和產(chǎn)量的影響百合生長前期和中期喜光照,尤其是現(xiàn)蕾開花期,蘭州地區(qū)4—8月平均日照時數(shù)為1182h,歷年日照時數(shù)變化呈增加趨勢明顯,有利于現(xiàn)蕾開花期生長發(fā)育。

　　經(jīng)試驗,百合需水關(guān)鍵期在花期至鱗莖膨大期,從6月中旬至8月上旬需水量在200~300mm,年降水量在450mm左右,就能滿足要求。在6—8月水分關(guān)鍵時段,1990—1993年之前主產(chǎn)區(qū)降水量基本持續(xù)增加,降水相對充裕,1994年達到268.6mm,此后降水呈減少趨勢,2006年只有50mm,還不足歷年平均值的30%,嚴重制約了以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)為主的百合生產(chǎn)。在關(guān)鍵生育期內(nèi),降水減少和光照不足將對百合生長發(fā)育和品質(zhì)、產(chǎn)量帶來不利影響[21,23]。對生長發(fā)育和適宜種植區(qū)域的影響花椒是喜溫?zé)帷⑾补庹铡⒛透珊怠⑦m應(yīng)性強的樹種。據(jù)1990—1991年9個定位觀測資料分析,全生育期需要150~160天,≥5℃積溫2000~2600℃。

　　發(fā)育期隨海拔升高而推遲,全生育期天數(shù)和≥5℃積溫均隨海拔升高而減小和下降,每升高100m,全生育期天數(shù)減少4天,≥5℃積溫下降106℃。當春季日平均氣溫穩(wěn)定通過≥5℃時開始發(fā)芽,隨著氣候變暖,主產(chǎn)區(qū)武都≥5℃平均日期為3月5日,2000年之后提前到2月下旬,發(fā)芽時間提前5~10天,生育期相應(yīng)提前。生育期間≥5℃積溫平均為2863℃,傾向率為165℃/10年(R=0.5310),積溫増加,熱量資源比較充裕。種植高度提高了150~200m,種植最高上限達2200m,種植區(qū)域擴大。適宜種植區(qū)在1400~1700m,品質(zhì)評定總分為12~20;最適宜種植區(qū)在1000~1400m,品質(zhì)評定總分為20~25[20,24-25]。對氣象災(zāi)害危害的影響氣候變暖,尤其冬暖次數(shù)明顯增多,導(dǎo)致花椒萌芽期提前,但抗寒能力卻明顯減弱,發(fā)生寒潮或低溫凍害天氣,很容易造成產(chǎn)量下降甚至絕收。

　　對3—5月冷空氣影響程度統(tǒng)計表明,主產(chǎn)區(qū)1980—1995年低溫凍害頻次共5次,1996—2007年卻高達8次,且凍害程度明顯加重,如1998年3月19日24h降溫13.3℃,4月12日48h降溫10.1℃,連續(xù)2次降溫使嫩芽遭受嚴重凍害,根頸、大枝杈、抽條、樹干和花芽受到凍害;2006年3月12日24h降溫10.1℃,最低溫度為-2.7℃,凍害不僅使產(chǎn)量受到嚴重影響,還使各種病蟲害乘虛而入,蔓延成災(zāi)。成熟期的降水是影響產(chǎn)量的重要因素,對主產(chǎn)區(qū)7月降水量分析表明,降水變化呈波動性減少(R=0.4306),其中1991、1997、2000年,該時段降水量不足30mm,僅占歷年平均值30%左右,干旱明顯。如果該時段降水量與歷年平均值相比,≤20%為干旱,≤50%為特旱。統(tǒng)計顯示1980—2007年間干旱頻率為43%,特旱頻率為18%,且2000年后干旱頻率明顯增多。

　　雖然花椒抗旱性較強,但嚴重干旱仍然使葉片枯萎、果實萎縮,產(chǎn)量和品質(zhì)下降[26]。對生物量的影響經(jīng)研究,花椒開花后20~25天結(jié)果實,果實生長期為100天左右,對果實每隔10天進行連續(xù)測定結(jié)果得出,果實增長速度開始緩慢,中期急增,后期平緩。果實累積速度極大值文縣出現(xiàn)在5月29日,最大生長率為0.312g/天;武都極大值出現(xiàn)在5月16日,最大生長率為0.206g/天。文縣從5月14日至6月13日在一個月內(nèi)累積最大生產(chǎn)率為8.70g,占總重45%。其中5月22日至6月5日增長速度最快,日增長量在0.30g以上,是增重關(guān)鍵期。武都從5月1日至5月31日在一個月內(nèi)累積最大生長率為5.87g,占總重37%。其中5月10日至22日增長速度最快,日增長量在0.20g以上,也是增重關(guān)鍵期。兩地果實開始膨大日期基本一致,但文縣‘大紅袍’花椒生長率明顯大于‘武都七月椒’,最大生長率出現(xiàn)時間比武都推遲10~15天。兩地果實增長量的差異除品種以外,與降水關(guān)系密切,果實膨大期的1991年6月中旬至7月武都出現(xiàn)干旱,同期降水量比文縣少63.7mm,使果實增長最快時段縮短,增長量下降。氣候變干,干旱出現(xiàn)頻率増多,嚴重影響果實增長量的提高,最終影響產(chǎn)量。因此在果實增長關(guān)鍵期增加水肥投入,加強田間管理非常重要[20,27]。

　　對品質(zhì)和產(chǎn)量的影響同一品種不同地域著色成熟期氣象條件不同,其品質(zhì)有顯著差異。著色成熟期要求,氣溫比較適宜且夜間溫度偏低,持續(xù)時間長,在22~23℃;相對濕度較小,在64%~70%;降水量適中,在100~170mm;日照較充足,在300~350h,多太陽散射光,有利于芳香油和麻味素的積累,椒皮鮮紅、紫紅,油腺多而密,顆粒勻細而大,香氣濃郁,麻味重,品質(zhì)最佳,總評分在20分以上。花椒產(chǎn)量與氣象條件關(guān)系非常密切。從氣候生態(tài)區(qū)類型看,同一品種以北亞熱帶半干旱區(qū)和溫暖半濕潤或半干旱區(qū)的主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量最高。從氣象條件看,熱量資源豐富,全生育期≥5℃積溫為2600℃左右,降水量適中在200~250mm;果實膨大期氣溫在19~20℃,相對濕度在60%左右,降水量在50~100mm,日照時數(shù)在300~350h,果實重量主產(chǎn)區(qū)達到3.64~3.72g/200粒,其他區(qū)域只有3.14~3.45g/200粒,產(chǎn)量明顯增大。