贵州省降水量时空特征变化分析及对水稻种植的影响

贵州省降水量时空特征变化分析及对水稻种植的影响

郑园 1 张欣 2 袁觅 2

（ 1. 贵州省毕节市纳雍县气象局 邮编： 553300 ； 2. 贵州省毕节市大方县气象局 邮编： 551600 ）

摘要：本文通过选取贵州省82个县级雨量站点1961~2015年的降水量数据信息，使用线性回归法、滑动平均法和累计距平法等对贵州省的降水量时空特征进行分析，并探讨了其对水稻种植的影响。结果表明：1961~2015年贵州省多年降水量的平均值为1200mm，西部地区的多年降水量的平均值达到了1300mm；北部的降水量则不足1200mm，年降水量分布不均的特征较为突出；近55年，贵州省降水量偏多和偏少的年份呈现出周期变化，年代际变化特征较为明显；水稻需水量较大的时期均出现在抽穗期以前，从孕穗期往后，贵州省开始进入到主汛期，此时是一年降水量最多的时期，有效降水可以满足水稻生长发育过程中对水分的需求。而每年的4月下旬到7月上旬的这段时间，是贵州省水稻移栽期到孕穗期，此时雨季出现的时间对降水量多少的影响较大

关键词：降水量 时空特征 水稻 影响

引言

水资源是农业生产中重要的资源支撑，同时也是农业发展中的主要限制因素之一。相关研究表明，水稻、玉米、小麦等粮食作物受到气候变化的影响，其水量和水分盈亏量都发生了不同程度的变化，且有显著的区域性差异。作为贵州省的主要粮食作物，水稻生长季内的水资源变化将会作用到水稻生育期长短和产量上。贵州省在云贵高原的东斜坡，是全国没有平原的山区省份。境内气候特点是雨热同季，夜间降水量较多，再加上昼夜温差大，在满足水稻生长发育中需求的同时，还能有效降低夜间的呼吸消耗，全省除了西部地区不适宜水稻种植外，大部分地区均种植了水稻，由于境内地形条件较为复杂，受气象灾害的影响较大。本研究通过选取贵州省82个县级雨量站点1961~2015年的降水量数据信息以及水稻产量、生育期等信息资料，对贵州省降水量时空变化特征及其对水稻种植的影响进行分析，以期为贵州地区水稻科学灌溉提供理论和实践参考，也为合理利用水资源，确保农业可持续发展提供科学参考依据。

1. 研究资料和方法

本文的降水量资料主要来源于中国气象数据网，通过选取贵州省82个县级雨量站点1961~2015年的降水量数据信息，其中贵阳代表贵阳市、除了花溪区外的郊区，遵义代表遵义两城区，降水量数据除了修文县出现缺失外，其余地区均有齐全的降水量数据信息。使用线性回归法、滑动平均法和累计距平法等对贵州省的降水量数据进行分析，并探讨了其对水稻种植的影响。

2. 贵州省降水量时空特征变化分析

2.1降水量空间分布特征

1961~2015年贵州省多年降水量的平均值为1200mm，全省所有地区都是湿润区。由于贵州省位于云贵高原，境内主要受东南亚和南亚两个季风的共同作用，西部地区的多年降水量的平均值达到了1300mm，降水量较为充沛，其原因是该区域有较高的海拔，增加了湿润空气爬升的难度；黔南州及黔东南州的海拔相对较低，再加上东南亚季风的作用，使得该地有丰富的降水量；对于贵州省北部地区（遵义市），虽然海拔低于中部和西南部地区，因深入腹地，受东南亚季风的影响相对较小，是造成降水量较低的主要原因。结合贵州省近55年的降水量数据，可以将全省划分为两个少雨区和三个多雨区。其中少雨区多年降水量的平均值为899mm，分布在威宁－赫章－七星关和黔西；多雨区多年降水量的平均值则为1407mm，分布在六枝－关岭－晴隆－普安、都匀－丹寨和江口－松桃。另外，全省南部多年降水量的平均值在1200mm以上，北部的降水量则不足1200mm。

图1 1961~2015年贵州省平均降水量分布

2.2降水量时间特征变化

2.2.1降水量年际变化

1961~2015年贵州省逐年平均降水量和滑动平均降水量时间序列如图2所示，近55年贵州省降水量呈现出波动变化的趋势。结合3年和5年滑动平均曲线1966~1968年、1976~1980年平均降水量最多，分别达到了1319.6mm/a、1302.4mm/a，2009~2011年、2009~2013年的降水量最少，分别只有1001.4mm/a，1037.7mm/a；3年和5年降水量平均值变化波动幅度均较大。结合贵州省近55年逐年降水量数据，除了1967年、1977年和2011年外，贵州省其余年份的降水量数据均在950~1400mm之间来回波动，结合多年降水量的平均值，1984~1990年这段时间内，贵州省全年降水量数据均低于多年平均值。

图21961~2015年贵州省逐年平均降水量和滑动平均降水量时间序列

结合贵州省1961~2015年平均降水量累计距平曲线图（图3），近55年贵州省降水量偏多和偏少的年份呈现出周期变化，其中1961~1975年这段时间内，贵州省逐年降水量在平均值上下来回波动；1975~1980年的逐年降水量均在平均值以上；到了1981年，降水量数据在平均值以下；从1981~1983年贵州省逐年降水量呈现出小幅度增加的趋势；1983~1990年降水量数据在多年平均值以下，而从1992年往后，一直到2000年，降水量均在平均降水量曲线以上；2000~2013年这段时间内，除了2002年、2007年和2008年，其余年份的降水量均低于多年平均值；从2013年往后，贵州省降水量开始逐年回升。

图3贵州省1961~2015年平均降水量累计距平曲线图

2.2.2降水量年代际变化

近55年，贵州省降水量的年代际变化特征较为明显，其中20世纪60年代的的平均降水量为1231.3mm；70年代的平均降水量则为1247.7mm，相较于60年代增加了16.4mm；进入到80年代，贵州省的平均降水量为1135.4mm，下降了112.3mm；之后的降水量也开始上升，90年代的降水量已经达到了1259.1mm，比70年代的降水量还要高；而21世纪的前10年，贵州省降水量又开始下降，相较于90年代减少了115.8mm。

3. 降水对水稻种植的影响

相关研究结果表明，水稻主要生长期时间的长短受降水量的影响较大，尤其是在水稻分蘖期到孕穗期、移栽期到分蘖期的天数与降水量多少的关系最为密切。通常情况下，水稻全生育期内以抽穗开花期对水分的需求最大，其次是拔节孕穗期。也有研究结果指出了，返青期和抽穗开花期前后是需水的主要阶段。结合这两种研究结果，水稻需水量较大的时期均出现在抽穗期以前，可能是降水的影响。从孕穗期往后，贵州省开始进入到主汛期，此时是一年降水量最多的时期，其有效降水可以满足水稻生长发育过程中对水分的需求。而每年的4月下旬到7月上旬的这段时间，是贵州省水稻移栽期到孕穗期，此时雨季出现的时间对降水量多少的影响较大，水稻生产发育受降水量的限制作用极大，若此时的降水偏少，水稻的营养生长期将会缩短，分蘖过程也随之缩短。通过对降水量与水稻不同生育期的产量进行分析，不难发现，移栽到返青期、返青到分蘖、分蘖期到孕穗期的降水对水稻产量的影响相对较小，其次是孕穗期到抽穗期、乳熟期到成熟期，而抽穗到乳熟期降水与空壳率及秕谷率均呈现出正相关关系，也就是在该阶段的降水量越多，空壳率和秕谷率也就越大。

结论：

（1）1961~2015年贵州省多年降水量的平均值为1200mm，西部地区的多年降水量的平均值达到了1300mm；北部的降水量则不足1200mm，年降水量分布不均的特征较为突出。

（2）近55年，贵州省降水量偏多和偏少的年份呈现出周期变化，年代际变化特征较为明显。

（3）水稻需水量较大的时期均出现在抽穗期以前，从孕穗期往后，贵州省开始进入到主汛期，此时是一年降水量最多的时期，其有效降水可以满足水稻生长发育过程中对水分的需求。而每年的4月下旬到7月上旬的这段时间，是贵州省水稻移栽期到孕穗期，此时雨季出现的时间对降水量多少的影响较大

参考文献：

[1] 张波，谷晓平，古书鸿，等.贵州水稻有效降水量和需水量特征分析［J］浙江农业学报，2019，31( 2) : 191 － 199．

[2]卢冬梅，王保生，刘文英.贵江西省洪涝灾害对水稻生产的影响及防御对策［J］江西农业大学学报，2002，24( 1) : 102－105．

作者简介：郑园（1992-），女，汉族，贵州省毕节市大方县人，本科，助理工程师，从事综合气象业务工作。