喀喇沁旗气候资源分布特点对农业产业结构的影响分析

内蒙古赤峰喀喇沁旗气象局 马丽

1 喀喇沁旗气候资源特点

喀喇沁旗位于北纬 41°33′30″～42°14′11″，东经 118°07′45″～119°20′3″。东西长99.8 公里、南北宽75.7 公里，属中纬度温带半干旱大陆性季风气候区。全旗大致气候特点为春季气温回升快、风沙大降水偏少、空气干燥；夏季降水集中、雨热同期，秋季气温下降快，冬季漫长而寒冷、降水量少。

1.1 水分资源分布特征

喀喇沁旗全旗年平均降水量在370～490 mm 之间，呈西南多、东北少的趋势，锦山镇近30 年（1990～2020 年）平均降水量为435.4mm。由于全旗地势西高东低，全旗60%的林地分布在西南部地区，西部地区多高山丘陵，导致全旗降水时空分布不均，地域、年度波动较大。喀喇沁旗夏季（6～8 月）全旗平均降水量大多在250～320mm 之间，约占年总量的67%。透雨的平均日期大约在6 月7 日，6～8 月正值作物生长旺季，此时的降水、热量条件同时能够满足作物的需求。作物在7 月下旬至8 月底为抽穗灌浆时期，大约有30%左右的年份在灌浆时间出现干旱，降水量满足不了作物需求，造成大幅度减产。统计全旗各乡镇历年降水量，通过克里金插值，制作出历年全旗降水量等值面图，从图中可以看出，喀喇沁旗全旗降水量呈西南多、东北少的趋势。

图1 喀喇沁旗全旗年降水量分布平面图

喀喇沁旗历年平均蒸发量多在1650～1710mm 之间，锦山镇为1678.4mm，为年降水量的3.8 倍。因此干旱是喀喇沁旗主要的气象灾害。

1.2 热量资源分布特征

全旗年平均气温多在4.4～7.9℃之间，无霜期大约为 120～150 天。≥0℃活动积温多为 2750～3650℃，≥10℃有效积温多为2200～3150℃，呈自西南向东北随海拔高度的降低而递增趋势。喀喇沁旗入春后气温迅速回升，从3 月25 日至4 月5 日前后，多数地区气温已稳定通过0℃，土壤可解冻20～30 厘米。4 月25 日至5 月5 日前后，除西部高寒山区外，其余大部地区气温将稳定通过10℃，大部地区大田作物进入播种期。夏季平均气温多为18.0～22.0℃，分布趋势自西南向东北随高度的降低气温逐渐升高。进入9 月后，气温下降快，霜冻往往过早来临，大田作物常遭受霜冻危害。每年9 月15 日前后由西向东大部地区日平均气温已降至15℃以下，大田作物陆续进入成熟和收获阶段。受地理位置和地形的影响，初霜期东西部差异较大，历年平均无霜期锦山镇为139 天，西部地区一般为121～135天, 东部地区多为138～149 天，最长的年份可达160天，最短的年份西部山区无霜期只有90 天左右。中部地区平均秋霜日期为9 月23 日，西部山区最早可于9月上旬出现，以东地区最晚，可推迟到9 月下旬末至10月初。

1.3 光照资源充足

全旗平均日照时数为2794.5 小时，能满足作物对光照的需求。

2 喀喇沁旗农业产业结构分布趋势

喀喇沁旗全旗东西长99.8 公里、南北宽75.7 公里。地理特征可概括为“七山一水二分田”，海拔为500～1890.9 米，海拔最高处在美林镇大店村茅荆坝韭菜楼，最低处乃林镇的大新地村，地势西高东低，自然形成西南部中山，中北部低山丘陵，东南部河谷平川三种地貌类型。

从图2 中可以看出, 喀喇沁旗全旗大部分为林地，耕地主要分布在东南部平川地区。近两年通过遥感技术，对喀喇沁旗全旗主要种植作物进行分类，通过实地采样和JPS 定位获取各类作物种植的地理信息，通过机器学习算法对获取训练样本进行建模，提取出全旗主要作物玉米、谷子、高粱、山葡萄、中草药，并对其进行分类识别，得出喀喇沁旗全旗典型农作物分布图，从图中可以看出：喀喇沁旗全旗都分布有玉米，中部和偏北部谷子种植偏多，东部平原主要为玉米，其次是高粱，谷子偏少。

图2 喀喇沁旗土地利用类型图

图3 喀喇沁旗典型农作物分布图

3 喀喇沁旗气候资源分布特点对种植结构的影响分析

从全旗种植业分布情况来看，全旗大部分地区仍然侧重于大面积种植玉米，玉米作为喜光、喜热、需水量多的作物，若气候资源达不到玉米生育期的需求，将会影响玉米的品质及产量。

3.1 热量条件对主要作物品种的保证率

3.1.1 玉米对热量的需求

表1 玉米对热量的需求

在适宜生长的温度区间内，作物的产量随积温增加而升高。≥10℃积温每变动100℃，产量相应变动8%左右[1]。全旗≥10℃积温除西部高寒山区低于1300℃外，其余大部地区多为2100～2800℃。因此西部高寒山区不适合种植玉米，其余地区自西向东可分别满足早、中、晚熟品种对热量条件的要求。

3.2 谷子对热量的需求

表2 谷子对热量的需求

全旗≥10℃积温除西部高寒山区外，其余大部地区热量条件都适合谷子的需求。

3.3 水分条件对主要作物的保证率

玉米全生育期的需水量为300～450 mm，前期需水量占总需水量的20%；中期需水量占总需水量的60%；后期需水量占总需水量的20%，需水的临界期在玉米抽雄到乳熟期。谷子全生育期的需水量为250～300 mm，前期需水量占总需水量的5%；中期需水量占总需水量的75%；后期需水量占总需水量的20%，需水的临界期在谷子拔节期到抽穗期。根据全旗各地区降水量分布特征可以看出，全旗作物生长期各地区降水量在320～460 mm。

表3 全旗各地区历年作物生长期（3- 10 月）降水量比较表（单位：mm）

全旗各地区降水量能满足作物需水要求，但历年平均蒸发量多在1650～1710mm 之间，为年降水量的3.8 倍，因此，农业气象干旱时有发生，多数年度秋季容易出现伏旱。

4 小结

总结喀喇沁旗全旗光、热、水等气候资源，发现喀喇沁旗自西向东活动积温逐渐升高，水分资源自西向东逐渐减少，西部高寒地区积温偏低，生长期长的玉米品种产量高，但若积温达不到，早霜来临早，将导致玉米不能充分成熟，籽粒含水量高，品质下降，所以在选择玉米品种时，要充分了解当地历年积温，以保证玉米在该地区积温范围内正常成熟，同时建议西部积温偏低的地区种植谷子、高粱等生育期短的作物；东部地区积温偏高，适合种植生育期长的作物，但东部地区自然水分资源尚且满足不了作物需求，在选择品种上应选择抗旱性品种，采用地膜覆盖、膜下滴灌等种植技术保证水分资源的供应。