吉林省玉米干旱风险对产量的影响分析

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2024)-04-0498

摘要/Abstract

摘要：

气候增暖背景下，干旱对吉林省玉米生产影响最大，准确评估玉米干旱风险，能够为保障吉林玉米生产安全提供科学参考。基于吉林省1961—2020年逐日气象数据、玉米发育期和产量资料，构建干旱风险指数，分析其空间分布特征，探讨其与相对气象产量的响应关系。结果表明：吉林省玉米各发育阶段干旱风险指数由西北向东南递减，播种至出苗期干旱风险最高，乳熟至成熟期干旱风险最低。干旱风险指数与相对气象产量呈负相关关系，且在抽雄至乳熟期相关系数绝对值最大。吉林西部最大综合干旱风险指数普遍在2.5以上，能够造成7成玉米减产；吉林中部最大综合干旱风险指数在2.0左右，灾损率可达5成。在吉林省西部和中部，抽雄至乳熟期干旱风险指数、综合干旱风险指数与相对气象产量均呈开口向下的抛物线关系。当综合干旱风险指数较小（0.0~2.0）时，相对气象产量正负值不确定性较大。当综合干旱风险指数较大（2.0~4.0）时，相对气象产量呈明显下降趋势，玉米灾损率明显增大。

关键词: 干旱风险指数, 相对气象产量, 灾损率, 玉米, 吉林

Abstract:

Under climate warming, drought is still the most serious agro-meteorological disaster affecting maize production in Jilin Province. Accurately assessing drought risk and grasping the quantitative relationship between drought risk and yield could provide scientific reference for ensuring the safety of maize production. Based on the daily meteorological data, maize developmental stages and maize yield data from 1961 to 2020 in Jilin Province, the drought risk index of maize was constructed, its spatial distribution characteristics were analyzed. Moreover, the response relationship between relative meteorological yield and drought risk index was discussed. The result show that drought risk index of maize at each developmental stage decreased successively from northwest to southeast in Jilin Province. During maize growing season, drought risk was the highest at the stage from sowing to seedling, while it was the lowest at the stage from milking to maturing. Drought risk index had negative correlation with relative meteorological yield of maize. Furthermore, absolute value of correlation coefficient was the largest at the stage from tasseling to milking. The maximum comprehensive drought risk index was generally above 2.5 in the west, which might cause nearly 70% loss of maize yield. Besides, maximum comprehensive drought risk index in the middle was about 2.0, and disaster loss rate could reach 50%. In the western and central parts of Jilin Province, relationship between drought risk index from tasseling to milking and relative meteorological yield was a parabola going downwards, as well as the relationship between comprehensive drought risk index and relative meteorological yield. If comprehensive drought risk index was between 0.0 and 2.0, relative meteorological yield might be positive or negative. If comprehensive drought risk index was between 2.0 and 4.0, relative meteorological yield showed a downward trend, and disaster loss rate increased obviously.

Key words: drought risk index, relative meteorological yield, disaster loss rate, maize, Jilin

中图分类号:

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图/表 6

图1 吉林省气象站点、农业气象站点分布

Fig.1 The distribution of meteorological stations and agro-meteorological stations in Jilin Province

图2 1961—2020年吉林省玉米播种至出苗期（a）、出苗至拔节期（b）、拔节至抽雄期（c）、抽雄至乳熟期（d）、乳熟至成熟期（e）、播种至成熟期（f）干旱风险指数空间分布

Fig.2 Spatial distributions of drought risk index at the stages from sowing to seedling （a）， seedling to jointing （b）， jointing to tasseling （c）， tasseling to milking （d）， milking to maturing （e） and sowing to maturing （f） in Jilin Province from 1961 to 2020

表1 1961—2020年吉林省干旱风险指数与相对气象产量的相关系数

Tab.1 Correlation coefficients between drought risk index and relative meteorological yield of maize in Jilin Province from 1961 to 2020

分区	播种至出苗期	出苗至拔节期	拔节至抽雄期	抽雄至乳熟期	乳熟至成熟期	播种至成熟期
西部	-0.108^*	-0.085	-0.166^**	-0.310^**	-0.191^**	-0.263^**
中部	-0.132^**	-0.088^*	-0.131^**	-0.167^**	-0.122^**	-0.210^**
东部	-0.021	0.013	-0.005	-0.157^**	-0.025	-0.031
吉林省	-0.072^**	-0.043	-0.074^**	-0.131^**	-0.067^**	-0.098^**

图3 1961—2020年吉林省玉米相对气象产量（Yr）对抽雄至乳熟期干旱风险指数（dy）的响应曲线（a）西部，（b）中部，（c）东部，（d）吉林省

Fig.3 Response curves of Yr to dy at the stage from tasseling to milking of maize in Jilin Province from 1961 to 2020 （a） the west，（b） the middle，（c） the east，（d） Jilin Province

表2 1961—2020年吉林省典型地区综合干旱风险指数（Dy）与玉米灾损率（R）的对应情况

Tab.2 Corresponding relationship between Dy and R in typical areas of Jilin Province from 1961 to 2020

分区	地区	最大综合干旱风险指数	对应灾损率/%	对应年份	最大灾损率/%	对应综合干旱风险指数	对应年份
西部	白城	3.8	26.8	2004	57.1	3.1	1968
	洮南	3.6	36.8	2004	55.1	2.7	1989
	镇赉	3.8	56.4	2001	56.5	3.6	2004
	大安	2.9	37.7	2000	47.5	2.3	2004
	松原	2.5	15.7	2001	46.8	1.2	2007
	乾安	3.1	38.6	2004	58.1	2.8	1997
	前郭	2.6	47.3	1997	57.8	2.1	2000
	通榆	3.5	66.7	2004	66.7	3.5	2004
	长岭	2.7	31.5	2007	46.9	2.2	1997
	扶余	2.9	20.6	1982	36.4	2.1	2000
中部	农安	2.3	12.3	1997	32.2	1.7	2000
	德惠	2.5	15.4	1997	38.5	1.7	1989
	九台	1.9	4.8	2015	34.1	0.6	2003
	榆树	2.2	8.9	1982	30.9	1.7	2007
	双辽	2.7	36.4	1997	55	1.9	2000
	梨树	1.9	41.4	1997	41.4	1.9	1997
	公主岭	1.8	18.2	1997	41.6	1.7	2000
	四平	1.6	30.0	2000	30.0	1.6	2000
中部	长春	1.6	30.2	2000	37.0	1.5	1997
	伊通	1.7	50.4	2001	50.4	1.7	2001
	双阳	1.5	39.9	2000	39.9	1.5	2000
	辽源	1.9	20.9	1997	26.9	0.0	1973
	东丰	1.4	36.4	1997	36.4	1.4	1997
东部	吉林	1.2	25.8	1997	26.3	0.1	1981
	和龙	0.6	3.1	1997	28.4	0.0	1988
	龙井	0.9	0.4	1982	34.8	0.2	1977
	延吉	0.8	7.4	1982	22.6	0.1	1988

图4 1961—2020年吉林省不同地区玉米相对气象产量（Yr）对综合干旱风险指数（Dy）的响应曲线（a）扶余，（b）双辽，（c）西部，（d）中部，（e）典型地区

Fig.4 Response curves of Yr to Dy of maize in different regions of Jilin Province from 1961 to 2020 （a） Fuyu，（b） Shuangliao，（c） the west，（d） the middle，（e） typical areas

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