几种热量指标及其农业生产意义

2.3.1　几种热量指标及其农业生产意义

1）日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、持续日数及积温

据研究，春季日均温稳定通过0℃以后，土壤化冻，牧草萌芽，冬小麦开始返青，春麦等早春作物可以播种。因此，稳定通过0℃的初日（简称≥0℃初日）可以反映一个地区农事活动开始的早晚，稳定通过0℃的终日常与冬小麦停止生长期相当。另外，≥0℃的持续日数通常称为农耕期，它反映一个地方农事活动的长短，也可以表示牧草生长天数。

≥0℃期间的积温（简称≥0℃积温）可以用来反映一个地区农事季节内的热量资源。一个地区≥0℃积温的高低，不仅影响作物种类和品种的选择，而且影响作物的熟制。如我国东北及内蒙古北部≥0℃积温小于4 000℃，一般可以一年一熟；华北平原地区在4 500～5 500℃之间，一年两熟或两年三熟；长江流域以南至南岭地区在5 500～7 000℃之间，一年三熟；南岭以南地区在7 000～8 000℃之间，农作物四季可生长，稻作一年可三熟；云贵高原地区在4 500～5 500℃之间，一年两熟或两年三熟；西北干旱地区在3 000～4 500℃之间，一般一年一熟；西藏高原大部分地区大都在3 000℃以下，农作物一般难以生长。

图2-3　中国≥0℃积温分布图

2）日平均气温稳定通过10℃的初日、终日、持续日数及积温

日平均气温≥10℃是一般喜温作物生长的起始温度，也是喜凉作物积极生长的温度。一般以10℃以上的持续日期和积温分别作为喜温作物的生长期和反映该时期的热量状况。另外，日均温10℃的出现及终止与绝大部分乔木树种的发芽和枯萎大体相吻合，禾本科作物在＜10℃时不能结果，大多数春播作物的生长发育起点温度与播种期也在10℃左右。因此，在农业气候资源评价中，≥10℃积温具有最重要、最普遍的意义，它是评价一个地区热量资源的基础。

各个地区≥10℃以上的持续日期和≥10℃积温差异甚大。例如我国东北大兴安岭地区≥10℃以上的持续日数小于120天，东北三江平原及内蒙古北部120～150天，东北南部150～200天，黄土高原及河西走廊150～180天，黄淮海平原200～220天，长江中下游220～240天，四川盆地250～280天，南岭以南300天以上，新疆北部小于150天而南疆则多于200天，青藏高原大部分地区少于150天且不少地区在100天以下。≥10℃积温由北向南逐渐增加，黑龙江北部在1 500℃左右，东北及内蒙古大部分地区2 000～3 000℃，华北平原3 500～5 000℃，长江流域5 000～6 000℃，南岭以南地区6 500℃以上，其中台湾南部和雷州半岛以南、云南元江河谷在8 000℃以上，南沙群岛高达9 000℃以上。我国西北内陆地区的区域差异甚大。

积温具有一定的年际变化，因此，只知道各地积温的平均状况是不够的，还必须分析历年变动情况及积温对农业生产的保证程度。农业生产上一般需要知道80%的保证情况。例如黑龙江玉米晚熟品种作物需要≥10℃积温2 600℃以上，但在≥10℃积温平均值2 600℃的地方种晚熟品种作物，只有50%的把握，达到2 650℃种植晚玉米才较稳定可靠，而只有在≥10℃积温平均值达2 750℃的地方才有80%的把握。对于多年生作物则要求更高的保证率。因此，若以总积温条件确定种植制度及安排早、中、晚熟作物品种时，必须了解80%保证率下的积温值，这样才能达到可靠保证，这对热量资源不很充分、年际变化大的地区尤为重要。

图2-4　中国热量带图（根据≥0℃积温划分）

3）最热月平均气温

农作物除要求一定界限温度的持续日数和积温外，还要求一定的高温条件，喜温作物尤其如此。通常以最热月平均气温表示作物需要的高温条件。最热月均温在20℃以上时，能满足一般农作物的要求，如原产于热带高山地区的喜温作物玉米，在我国可种到最热月气温达20℃以上的黑龙江嫩江、绥化地区。最热月气温低于15℃的地区基本上不能种植农作物，而大于15℃的地区，如柴达木盆地和雅鲁藏布江河谷地区春小麦等喜凉作物可以稳定成熟。最热月温度是影响积温有效性的因子之一，因为积温本身包括温度高低和持续时间两方面的因素，有些地方总积温较高，但最热月温度不高，从而限制了某些喜温作物生长。如棉花要求最热月平均气温23～25℃以上（或月平均气温超过20℃连续两个月以上），否则不能现蕾、开花、结铃、吐絮；我国东部华北平原以南地区，最热月平均气温一般都在26℃以上，有利于棉花生长。又如杭州和昆明≥10℃积温相近，但杭州最热月均温高达28.3℃，而昆明仅19.8℃，因此，前者种植双季稻产量较稳定，后者因热量不足而难以生长。

最热月平均气温与树种的分布亦有一定的关系，凡最热月气温低于10℃的地区乔木绝迹，10～18℃之间的地区逐步由针叶林过渡到针阔混交林，18℃以上则适宜生长乔木林中喜暖的阔叶树种。

因此，在农业气候热量条件评价中，用最热月平均气温作为重要的指标之一是十分必要的。

图2-5　中国最热月平均气温分布图

4）无霜期与最冷月平均气温

在作物生长季节内，地面温度降到0℃或以下时，大多数喜温作物就会受到霜冻的危害，农业生产中经常需分析地面最低温度≤0℃的初、终日期及初、终日之间的日数（无霜期），用以衡量作物大田生长时期的长短。因此，无霜期也是评价一个地区气候热量资源的重要指标。

无霜期的长短不仅影响作物的布局，同时影响作物的熟制。例如我国大兴安岭山地无霜期短，仅100天左右，东北大部、内蒙古、黄土高原及新疆北部无霜期100～150天，只能种植生长期较短的作物，一般是一年一熟。华北平原无霜期约180～200天，一般可两年三熟或一年两熟。江淮地区无霜期一般在220～240天，可以稻麦两熟。江南丘陵地区无霜期达270天左右，可种植双季稻。南岭山地及其以南地区无霜期大于300天，终年都能栽种作物，全年无霜的地区可种橡胶、椰子等热带经济作物。

一个地区气温稳定通过10℃的初日之后或终日之前这段时间内，若出现地面温度低于0℃的情况，对于一些对低温敏感的喜温作物（棉花、玉米等）生长不利。10℃初日以后出现的春霜会使已经开始生长的作物幼芽、幼苗受冻，而秋霜会使正在生长的大田作物受害甚至造成严重减产。春季终霜出现在10℃初日之后的时间及秋季初霜出现在10℃终日之前的时间越长，作物受危害的程度越重，10℃期间热量资源的利用率越低。

冬季温度情况既可以作为一种热量资源，同时又是一种限制性因子。冬季的低温和冷害对一些越冬的一年生作物和多年生木本经济作物的栽培有很大影响，成为热量资源利用的限制条件。在衡量农作物越冬条件时，大多采用最冷月平均气温和年极端最低气温的多年平均值。例如冬小麦全育期需≥0℃积温2 000℃左右，但东北、内蒙古大部分地区积温超过2 000℃的地方并不能种植冬小麦，主要是由于冬季严寒使冬小麦不能安全越冬。越冬作物，特别是多年生的木本经济作物，除考虑上述最冷月平均气温和极低温的多年平均值以外，还要考虑极端最低气温。在出现作物无法忍受的低温时，尽管几十年一遇也会使作物遭受毁灭性伤害。因此，一定的临界极端最低温度出现的频率，往往可以作为确定橡胶、柑橘等不耐寒的多年生经济作物合理布局的依据。

图2-6　中国最冷月平均气温分布图