基于氣候適宜度和風險評價的湖北省春玉米適播期分析

肖瑋鈺 張麗文 劉志雄 秦鵬程

摘要：為應對氣候變化，充分利用當?shù)貧夂蛸Y源，針對玉米生長發(fā)育特點確定適宜的播種日期，為湖北省春玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供理論依據(jù)和科學參考，利用湖北省76個氣象臺站1981—2010年逐日氣象數(shù)據(jù)和1990—2010年春玉米觀測站生育期觀測數(shù)據(jù)，構(gòu)建多年平均氣象要素柵格數(shù)據(jù)庫并確定當?shù)爻醪テ?。? d為步長，基于氣象要素柵格數(shù)據(jù)對全省春玉米5個不同播期的氣候適宜度進行空間計算，并統(tǒng)計各臺站不同播種期春玉米主要氣象災害發(fā)生頻率，確定春玉米不同播期遭受氣象災害綜合風險。綜合考慮春玉米氣候適宜度和氣象災害風險評價結(jié)果，采用加權(quán)平均多指標法計算綜合指數(shù)，選取綜合指數(shù)最高的作為適宜播期。結(jié)果表明，江漢平原中部及北部、鄂東南大部、鄂東北東部局部地區(qū)最適宜的播期為3月5—10日。鄂東北的孝感市大部、黃岡市部分地區(qū)、江漢平原的荊門市東北部、鄂西南的宜都市、鄂東南南部局部地區(qū)最適宜的播期為3月11—20日。最適宜的播期在3月下旬的地區(qū)主要分布在江漢平原的荊門市西北部和荊州市的南部、鄂西北的襄陽市南部等地。鄂西地區(qū)及鄂東北的隨州市最適宜播期主要集中在4月上中旬。最適宜播期在4月下旬及5月上旬的地區(qū)比較少，零散分布于鄂西地區(qū)。全省大部春玉米適宜播期主要集中在3月上旬至4月中旬，極少部分地區(qū)在4月下旬及5月上旬播種，結(jié)果與全省各地實際播期趨于一致。

關(guān)鍵詞：春玉米;適宜度;適播期;風險評價;氣象災害;空間分布

中圖分類號： S165+.23 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）17-0085-10

玉米是C4作物，光合效率高，生產(chǎn)潛力大，是世界上用途最廣泛的糧食作物之一，也是當今世界上單位面積產(chǎn)量最高的農(nóng)作物[1-2]。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，2016年我國玉米種植面積和總產(chǎn)量分別占全國糧食作物的32.5%和35.6%，2015年湖北省玉米種植面積為68.79萬hm2，總產(chǎn)量為332.9萬t，均突破歷史最高值，在全國玉米生產(chǎn)中占有重要地位。湖北省地處長江中游，光溫水資源豐富，有80%的土地適宜種植玉米[3-4]，春、夏、秋玉米均有種植。目前，湖北省玉米種植以春玉米為主，其種植面積約占全省玉米種植面積的70%[5]。但隨著全球氣候的變化，長江中游地區(qū)已出現(xiàn)氣溫升高、生長季節(jié)延長、旱澇頻繁等趨勢[6-7]，這對湖北省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的適應性調(diào)整提出了嚴峻的挑戰(zhàn)[4]，再加上湖北省春玉米種植模式傳統(tǒng)低效、光熱資源利用率不高，高溫、干旱、連陰雨等災害頻發(fā)，導致湖北省春玉米單位面積產(chǎn)量較低。因此，應根據(jù)氣候變化，針對玉米生長發(fā)育特點確定適宜播種日期（以下簡稱適播期），充分利用當?shù)毓鉁厮Y源，在提高作物產(chǎn)量的同時，降低生育期內(nèi)災害發(fā)生風險[8]，這對于趨利避害及合理利用氣候資源，確保玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。國內(nèi)外學者針對適播期的研究主要通過分期播種試驗、作物模型模擬以及農(nóng)作物指標法[9-10]等方法開展。李文科等通過田間試驗研究發(fā)現(xiàn)，隨著播種日期的延遲，春玉米生育期縮短、產(chǎn)量先升高后降低[11];張謀草等通過分期播種，分別對玉米、花生、強筋小麥最適宜播種期進行了研究[12-14];談美秀等通過統(tǒng)計模型和APSIM-Maize過程模型得出，河南省夏玉米最適宜播種期為5月30日至6月13日[15];薛昌穎等利用作物模型ORYZA2000對北京地區(qū)旱稻適宜播種期進行了研究[10];嚴定春等運用知識工程原理和數(shù)學建模技術(shù)，分別建立了水稻、冬小麥和玉米適宜播期動態(tài)知識模型[16-18];崔彥生等用積溫指標法對河北省中南部冬小麥適宜播期進行了分析[19]。田間試驗法耗時費力，作物模型模擬和農(nóng)作物指標法對作物生長期間災害的響應不足，能同時從氣候資源與氣象災害風險2個角度進行的適播期研究還比較缺乏。為定量分析湖北省熱量、降水、光照資源對春玉米生長發(fā)育需求的滿足程度，引入春玉米對溫度、降水、日照的反應函數(shù)，基于前人研究的適宜度模型[20-22]，以7 d為步長計算從初播期到最晚播期各地春玉米氣候適宜度，同時統(tǒng)計春玉米主要生育期氣象災害風險，結(jié)合氣候適宜度及氣象災害風險評價結(jié)果，建立綜合評價模型，得到全省春玉米最適宜播種期，以期為湖北省春玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供理論依據(jù)和科學參考。

1 材料與方法

1.1 資料來源

1.1.1 氣象數(shù)據(jù)及生育期數(shù)據(jù) 研究所用氣象數(shù)據(jù)、生育期數(shù)據(jù)來自湖北省氣象局保障中心，包括76個國家站1981—2010年逐日平均氣溫、降水量、日照時數(shù)觀測數(shù)據(jù)，1990—2010年春玉米觀測站生育期觀測數(shù)據(jù)。

1.1.2 地理信息資料 數(shù)字高程模型（DEM）所用數(shù)據(jù)為1 km×1 km格網(wǎng)的柵格數(shù)據(jù)，來源于中國科學院計算機網(wǎng)格信息中心科學數(shù)據(jù)中心。縣級、省級行政區(qū)劃數(shù)據(jù)來源于國家基礎地理信息系統(tǒng)矢量數(shù)據(jù)集。

1.2 研究方法

1.2.1 春玉米適宜度模型構(gòu)建

1.2.1.1 溫度適宜度模型 玉米是喜溫作物，在不同的生長發(fā)育期都需要較高的溫度，一般在10 ℃下可正常發(fā)芽，出苗到開花期適宜溫度為20～27 ℃，開花授粉期若溫度高于32 ℃，花粉易干枯失去活力，高于 35 ℃ 雄花不開花，籽粒灌漿期適宜溫度為22～24 ℃，低于16 ℃則影響營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和積累[23]。因此，根據(jù)馬樹慶的研究[24]，結(jié)合湖北省春玉米種植實際狀況，構(gòu)建溫度適宜度模型，具體為

式中：F（ti）為春玉米第i個發(fā)育時段的溫度適宜度;ti為第i個發(fā)育時段的平均氣溫;tli、thi、t0i分別為春玉米第i個發(fā)育時段所需的平均最低氣溫、平均最高氣溫和平均適宜氣溫（表1）。

1.2.1.2 降水適宜度模型 水分是決定玉米生命活動的原生質(zhì)重要成分。有了水，玉米葉片才能進行光合作用，制造各種有機物質(zhì);根系才能從土壤中吸收氮、磷、鉀等礦質(zhì)元素[23]。春玉米全生育期需水量為350～450 mm[25]，不同生育期對水分的需求不同，一般在抽雄前10 d至抽雄后20 d為需水臨界期，水分不足將不能正常抽雄、散粉、吐絲[23]。根據(jù)文獻[22]，構(gòu)建降水適宜度模型，具體為

式中：F（ri）為春玉米第i個發(fā)育時段降水適宜度;ri為春玉米第i個發(fā)育時段的總降水量;ETci為春玉米第i個發(fā)育時段內(nèi)的需水量。ETci由下式計算：

式中：kci為春玉米第i個發(fā)育時段作物系數(shù)，采用聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）推薦的單作物系數(shù)法[26]計算（取不同播期平均值）（表2）;ET0i為春玉米第i個發(fā)育時段參考作物蒸散量，用FAO推薦的P-M公式計算。

1.2.1.3 日照適宜度模型 玉米屬短日照、高光效、C4作物，在短日照條件下發(fā)育較快，長日照條件下發(fā)育緩慢。玉米不同生育時期對光照時數(shù)的要求有一定差異，播種前到乳熟期為8～10 h，乳熟期至完熟期一般要大于9 h[23]，光照不足將導致玉米葉片光合作用減弱，生長緩慢。前人研究認為，日照時數(shù)達到可照時數(shù)的70%為臨界點，日照時數(shù)在臨界點以上時，作物對光照的反應達到適宜狀態(tài)[27-28]。因此，構(gòu)建的日照適宜度模型為

式中：F（Si）為春玉米第i個發(fā)育時段日照時數(shù)適宜度，以日照百分率達到70%為臨界點;Si為春玉米第i個發(fā)育時段實際日照百分率;Si′為春玉米第i個發(fā)育時段總?cè)照諘r數(shù);S0′為春玉米第i個發(fā)育時段總可照時數(shù);S0i為70%;b為經(jīng)驗系數(shù)。b的取值見表3。

1.2.1.4 綜合適宜度模型 參考文獻[28]得到春玉米全生育期的溫度、降水、日照、綜合氣候適宜度指數(shù)模型，即

式中：bti、bri、bsi分別為春玉米第i個發(fā)育時段的溫度、降水、日照適宜度的權(quán)重系數(shù)，通過層次分析法及專家打分法計算春玉米各個生育期溫度、降水、日照適宜度權(quán)重系數(shù)（表4）;Fi（t）、Fi（r）、Fi（s）為春玉米各個發(fā)育時段的溫度、降水、日照適宜度;F（t）、F（r）、F（s）、S分別為春玉米全生育期溫度、降水、日照、綜合氣候適宜度。

1.2.2 春玉米生育期內(nèi)各氣象災害指標定義

1.2.2.1 春玉米播種出苗期低溫連陰雨評價指標 春季連陰雨是湖北省常見的氣象災害之一，連陰雨過程往往伴隨著低溫、日照過少、空氣濕度過大甚至澇漬災害的發(fā)生，對于喜光、喜溫的玉米生長發(fā)育十分不利[29]，尤其是播種出苗期的春玉米耐澇性最弱，此時出現(xiàn)低溫陰雨天氣易造成玉米爛種、出苗率低甚至死苗現(xiàn)象[25]。根據(jù)湖北省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的特點，并參考以往研究[30-31]中的指標，將低溫連陰雨定義為春玉米播種出苗期間出現(xiàn)連續(xù)3 d以上日降水量p≥0.1 mm的降水過程且至少 3 d 日平均氣溫 t日≤10 ℃。

1.2.2.2 春玉米拔節(jié)-抽雄期干旱評價指標 玉米抽雄前10 d至抽雄后20 d是其對水分最為敏感的時期，如果該時期田間持水量不足就會造成“卡脖子旱”，不能正常抽雄、散粉、吐絲，進而造成嚴重減產(chǎn)[23]。本研究采用水分虧缺指數(shù)評價春玉米拔 節(jié)- 抽雄期干旱狀況，計算方法詳見文獻[32]。

1.2.2.3 春玉米抽雄期高溫熱害評價指標 玉米生殖生長期內(nèi)的高溫天氣，易影響淀粉酶活性，從而不利于干物質(zhì)的運輸與積累，嚴重時會明顯影響產(chǎn)量。本研究將出現(xiàn)連續(xù)5 d日平均氣溫 t日≥28 ℃ 或者日最高氣溫t日max≥35 ℃作為湖北省春玉米抽雄開花期高溫熱害評價指標[33]。

1.2.3 春玉米災害指標統(tǒng)計方法 本研究數(shù)據(jù)屬于大樣本（樣本量≥30）時序數(shù)據(jù)，因此可采用歷史發(fā)生頻率反映災害風險程度。某災害發(fā)生頻率等于某災害發(fā)生的年次數(shù)與統(tǒng)計資料的總年數(shù)之比，公式如下：

式中：P為災害發(fā)生頻率;n為統(tǒng)計時段某災害出現(xiàn)的總年數(shù);N為統(tǒng)計時段年數(shù)。

1.2.4 春玉米主要生育期綜合風險指數(shù) 利用專家打分法和層次分析法確定權(quán)重系數(shù)，將春玉米播種出苗期低溫連陰雨發(fā)生頻率、拔節(jié)期-抽雄開花期干旱發(fā)生頻率和抽雄開花期高溫熱害發(fā)生頻率加權(quán)計算春玉米生育期內(nèi)主要氣象災害綜合風險指數(shù)，公式如下：

式中：M春為春玉米生育期內(nèi)主要氣象災害綜合風險指數(shù);P春lyy為春玉米播種出苗期低溫連陰雨發(fā)生頻率;P春gw為春玉米抽雄開花期高溫熱害發(fā)生頻率;P春gh為春玉米拔節(jié)期-抽雄開花期干旱發(fā)生頻率。

1.2.5 春玉米適播期確定方法 （1）選取1 km×1 km 格網(wǎng)的柵格數(shù)據(jù)，采用ArcGIS軟件中的克里金插值法及反距離加權(quán)插值法，構(gòu)建多年平均3—10月日平均氣溫、日降水量、日照時數(shù)、日蒸散量柵格數(shù)據(jù)庫。

（2）春玉米的生物學起點溫度是10 ℃，當溫度達到10 ℃時即可順利出苗;若溫度<10 ℃，則可能出現(xiàn)爛種或死苗的現(xiàn)象。因此，以連續(xù)5 d平均日均溫最小的日期為初始播期探測的起始日期，逐日計算5 d的日平均溫度，選擇>10 ℃的最早日期為當?shù)爻醪テ?。根?jù)湖北省春玉米多以一年兩熟或以上的種植制度，確定以7 d為步長，用交互式數(shù)據(jù)語言（IDL）編程基于日氣象數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)庫對從初播期到最晚播期共5個播期的各地春玉米氣候適宜度進行空間計算，并同時統(tǒng)計各臺站觀測到的不同播種期春玉米拔節(jié)期-抽雄開花期干旱、抽雄開花期高溫熱害頻率，確定春玉米不同播期遭受氣象災害風險，并用ArcGIS克里金插值法實現(xiàn)空間化。綜合湖北省春玉米歷年生育期實際情況并參考高廣金的研究成果[23]，對春玉米生育階段長度的劃分如表5所示。

（3）分別將春玉米氣候適宜度和氣象災害風險評價結(jié)果，與春玉米相對氣象產(chǎn)量作相關(guān)分析，并將相關(guān)系數(shù)作為權(quán)重系數(shù)，建立綜合指數(shù)，選取綜合指數(shù)最大值對應的播期作為適宜播期。綜合指數(shù)公式如下：

式中：A春為春玉米適播期評價綜合指數(shù);S春為春玉米綜合適宜度;M春為春玉米生育期內(nèi)主要氣象災害綜合風險指數(shù)。選取綜合指數(shù)最大值對應的播期為該地區(qū)春玉米的適宜播期，同樣用ArcGIS克里金插值法實現(xiàn)空間化。

2 結(jié)果分析

2.1 春玉米不同播期適宜度空間分布特征

2.1.1 溫度適宜度空間變化 圖1給出了湖北省春玉米不同播期溫度適宜度空間變化，可以看出，第1個播期全省春玉米溫度適宜度達到0.9以上的范圍最少，也就是溫度最適宜區(qū)的范圍最少，只分布在鄂西北的十堰市和襄陽市部分區(qū)域、鄂西南宜昌市西部部分地區(qū)、恩施土家族苗族自治州（以下簡稱恩施州）零星地區(qū)。鄂東大部溫度適宜度在0.7左右，江漢平原北部和西部、鄂西大部、鄂東北部分地區(qū)在0.8左右，屬于溫度適宜性比較好的地區(qū)。相較第1個播期，第2個播期溫度適宜度為0.9及以上的地區(qū)范圍有所擴大，增加地區(qū)位于鄂西北的十堰市、襄陽市，鄂西南的宜昌市、恩施州以及鄂東北和江漢平原局部地區(qū)。第3個播期的溫度最適宜地區(qū)范圍較前2個播期繼續(xù)擴大，鄂西大部溫度適宜度為0.9及以上，同時中東部溫度適宜度為0.9及以上的地區(qū)也略微增加。鄂西北的襄陽市、江漢平原的荊門市及鄂東局部溫度適宜度在0.7以上的范圍減少，在0.8以上的范圍有所增加。第4個播期，最適宜區(qū)范圍同第3個播期差不多;而溫度適宜度為0.8～0.9的范圍有所減少，0.7～0.8的范圍有所增加。第5個播期相較第4個播期，溫度適宜度為0.6～0.7的地區(qū)明顯增加，擴大地區(qū)主要分布于鄂東南;溫度適宜度在0.7左右的范圍也有所增加，增加區(qū)域主要位于鄂西及江漢平原北部。

2.1.2 降水適宜度空間變化 從圖2可以看出，在第1個播期，降水適宜度高值區(qū)出現(xiàn)在鄂西北大部、鄂東北的隨州市西北部、江漢平原的荊門市西北部，降水適宜度為0.9及以上，說明在第1個播期，這些地區(qū)的水分條件十分適宜春玉米生長;而降水適宜度的低值區(qū)出現(xiàn)在鄂西南的恩施州大部、宜昌市西南部、鄂東的咸寧市大部、黃岡市和黃石市部分地區(qū)，降水適宜度均在0.6以下。第2個播期，降水適宜度高值區(qū)范圍略微減小，適宜度值在0.7～0.8范圍內(nèi)的地區(qū)有所減少，而在0.8～0.9范圍內(nèi)的地區(qū)有所增加，主要位于江漢平原的荊門市天門市和潛江市、鄂西南宜昌市等地;適宜度值在0.6～0.7范圍內(nèi)的地區(qū)有所增加，增加區(qū)域主要位于鄂東北地區(qū)。第3個播期，全省降水適宜度高值區(qū)較前 2 個播期繼續(xù)減少， 減少區(qū)域主要位于鄂西北南部、江漢平原的荊門市和鄂東北的隨州市。第4個播期，降水適宜度高值區(qū)范圍明顯減少，減少區(qū)域主要位于十堰市的南部、襄陽市的西南部;適宜度為0.6以下、0.6～0.7和 0.7～0.8的區(qū)域都有所增加。最后一個播期，降水適宜度的高值區(qū)范圍繼續(xù)減少，適宜度值為0.7～0.8的區(qū)域擴大明顯，增加區(qū)域主要位于鄂西北的十堰市和襄陽市、江漢平原的荊門市東部、鄂東北的隨州市等地。

2.1.3 日照適宜度空間變化 從日照適宜度空間分布圖（圖3）可以看出，在前2個播期時，湖北全省日照適宜度均在0.7以上，最適宜區(qū)主要位于鄂西北的十堰市、鄂東北的部分地區(qū)，低值區(qū)則主要位于鄂西南的恩施州西南部、宜昌市中部和鄂西北的神農(nóng)架林區(qū)局部地區(qū)，其他大部的適宜度值均為0.8～0.9。第3個播期，日照適宜度也都在0.7以上，與前2個播期相比，最適宜區(qū)范圍明顯擴大，擴大范圍位于中東部的仙桃市、荊州市、武漢市、孝感市和黃岡市等地;適宜度值在0.7～0.8范圍內(nèi)的區(qū)域有所減少，減少區(qū)域位于鄂西南的宜昌市和恩施州。第4個播期日照適宜度的高值區(qū)繼續(xù)擴大，擴大范圍同樣主要位于中東部地區(qū)，江漢平原東部、鄂東北大部、鄂東南北部適宜度值均為0.9及以上，而十堰地區(qū)為0.9及以上的范圍有所減少;適宜度值在0.7～0.8范圍內(nèi)的區(qū)域較第3個播期有所增加，增加區(qū)域位于鄂西南的宜昌市和恩施州、鄂西北的十堰市局部地區(qū)。在第5個播期，全省日照適宜度的高值區(qū)范圍達到最大，擴大區(qū)域主要位于江漢平原及鄂東北部分地區(qū)，而十堰地區(qū)的高值區(qū)范圍繼續(xù)減少;適宜度值在0.7～0.8范圍內(nèi)的區(qū)域較第4個播期仍然有所增加，增加區(qū)域位于鄂西南的恩施州西部和鄂西北的神農(nóng)架林區(qū)等地。

2.1.4 綜合適宜度空間變化 從圖4可以看出，第1個播期，全省春玉米綜合適宜度高值區(qū)位于鄂西北的十堰市，適宜度值為0.9及以上，低值區(qū)位于神農(nóng)架林區(qū)和鄂西南高山地區(qū)，次低值區(qū)位于鄂西南的恩施州;其他大部適宜度值為0.7～0.9，屬于比較適宜的區(qū)域。第2個播期，高值區(qū)有所增加的，增加區(qū)域位于襄陽市、隨州市和荊門市;適宜度值在0.8～0.9范圍內(nèi)的區(qū)域也同樣有所增加，增加區(qū)域主要位于江漢平原的荊州市北部和鄂西南的宜昌市;而次低值區(qū)范圍有所減小;其他區(qū)域基本保持不變。第3個播期，次低值區(qū)范圍繼續(xù)減小，高值區(qū)范圍繼續(xù)增加，十堰市的高值區(qū)范圍有所增加。到了第4個播期，次低值區(qū)范圍僅在鄂西零星分布，而高值區(qū)范圍也有所減小，其他區(qū)域變化范圍不大。第5個播期，不適宜區(qū)的范圍較前4個播期略微增加，增加區(qū)域主要位于鄂西的神農(nóng)架林區(qū)以及恩施州和宜昌市的高海拔地區(qū);適宜度值為0.8～0.9的區(qū)域和為0.9及以上的區(qū)域都有所減小。

2.2 春玉米氣象災害綜合風險空間分析

從圖5可以看出，前4個播期中，春玉米氣象災害風險的高值區(qū)都分布在鄂西北北部地區(qū)，綜合風險指數(shù)為0.3～0.5，也就是災害發(fā)生頻率為30%～50%，第5個播期，高值區(qū)范圍明顯擴大，中東部大部及鄂西北東北部災害發(fā)生頻率均為30%～50%。5個播期中，春玉米氣象災害風險的低值區(qū)大多分布在鄂西南中西部，風險值在0.1以下，也就是發(fā)生頻率在10%以內(nèi);次低值區(qū)也同樣大多分布在鄂西地區(qū)，前3個播期在鄂東部分地區(qū)也有分布，風險值在0.1～0.2范圍內(nèi)，也就是發(fā)生頻率在10%～20%范圍內(nèi)。對于鄂西大部和江漢平原南部來說，就氣象災害風險角度來看，在第3個播期時災害發(fā)生頻率最低;對于鄂東南大部來說，在第1個播期時災害發(fā)生頻率最低;對于江漢平原中北部及鄂東北中西部來說，前4個播期風險值都在0.2～0.3之間，僅從災害風險角度來看，播期可選范圍較廣，前4個播期均可;對于鄂東北東部來說，前3個播期風險頻率都在10%～20%之間。

2.3 湖北省春玉米適播期分析

從圖6可以看出，湖北全省各地春玉米適宜播期主要集中在3—4月，這與全省各地實際播期大體一致。全省春玉米適播期出現(xiàn)最早的地區(qū)主要分布在江漢平原中部及北部、鄂東南大部、鄂東北東部局部地區(qū)，包括天門市、潛江市、仙桃市、鄂州市、荊門市南部、荊州市的西北部和東北部、咸寧市大部、黃石市大部以及黃岡市的浠水縣、蘄春縣、武穴市、黃梅市和武漢市的蔡甸區(qū)、江夏區(qū)、新洲區(qū)等地，最適宜的播期為3月5—10日。鄂東北的孝感市大部、黃岡市的紅安縣、麻城市、羅田縣和英山縣的部分地區(qū)、江漢平原的荊門市東北部、鄂西南的宜都市、鄂東南南部局部地區(qū)最適宜的播期在3月11—20日期間。最適宜播期在3月下旬的地區(qū)主要分布在江漢平原的荊門市西北部和荊州市的南部、鄂西北的襄陽市南部地區(qū)、鄂東北局部地區(qū)。而鄂西地區(qū)及鄂東北的隨州市最適宜播期主要集中在4月上中旬，鄂西北的襄陽市北部和鄂東北的隨州市大部在4月上旬，十堰市大部、襄陽市西南部、恩施州大部、宜昌市局部在4月中旬，適播期在4月下旬及5月上旬的地區(qū)比較少，零散分布于鄂西地區(qū)的神農(nóng)架林區(qū)、鄂西南高山地區(qū)這些高海拔地區(qū)。

3 討論與結(jié)論

從全省范圍來看，在第3個播期溫度適宜度在0.8以上的范圍最大，在0.9及以上的范圍也同樣最大，低值區(qū)的范圍隨著播期的推遲逐漸擴大，在第5個播期達到最大;全省范圍的降水適宜度高值區(qū)主要位于鄂西北大部及江漢平原的荊門市，高值區(qū)范圍隨著播期推遲呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢，低值區(qū)范圍在第4個播期時范圍最大，在第5個播期時范圍最小，適宜區(qū)和次適宜區(qū)范圍總體上在不同播期之間變化不大，大致呈現(xiàn)北高南低的分布趨勢;全省日照條件對于春玉米的生長都比較適宜，最適宜區(qū)的范圍隨著播期的推遲越來越大，特別是中東部地區(qū)，說明在一定時間范圍內(nèi)，中東部大部推遲播期有利于春玉米對于光照的吸收和利用;在5個播期中，綜合適宜度的高值區(qū)大部均位于鄂西北的十堰地區(qū)，低值區(qū)均位于鄂西的高海拔地區(qū)，高值區(qū)范圍隨著播期推遲呈總體變小的趨勢，恩施州的次低值區(qū)隨著播期推遲也呈總體逐漸減小的趨勢，說明從氣候資源利用的角度來看，十堰地區(qū)春玉米較早播種更有利于其后期生長發(fā)育，而恩施地區(qū)春玉米推遲播種更有利于其后期生長發(fā)育。

前4個播期春玉米氣象災害風險的高值區(qū)都分布在鄂西北北部地區(qū)，第5個播期高值區(qū)范圍明顯擴大，在5個播期中，春玉米氣象災害風險的低值區(qū)大多分布在鄂西南中西部，次低值區(qū)也同樣大多分布在鄂西地區(qū)。對于鄂西大部和江漢平原南部來說，就氣象災害風險角度來看，在第3個播期時災害發(fā)生頻率最低;對于鄂東南大部來說，在第1個播期時災害發(fā)生頻率最低;對于江漢平原中北部及鄂東北中西部來說，前4個播期風險值都在0.2～0.3之間，僅從災害風險角度來看，播期可選范圍較廣，前4個播期均可。對于鄂東北東部來說，前3個播期風險頻率都在10%～20%之間。

全省各地春玉米適宜播期主要集中在3—4月，這與全省各地實際播期趨于一致。全省春玉米適播期出現(xiàn)最早的地區(qū)主要分布在江漢平原中部及北部、鄂東南大部、鄂東北東部局部地區(qū)，最適宜的播期在3月5—10日;鄂東北的孝感市大部、黃岡市的紅安縣、麻城市、羅田縣和英山縣的部分地區(qū)、江漢平原的荊門市東北部、鄂西南的宜都市、鄂東南南部局部地區(qū)最適宜的播期在3月11—20日。最適宜的播期在3月下旬的地區(qū)主要集中在江漢平原的荊門市西北部和荊州市的南部、鄂西北的襄陽市南部地區(qū)、鄂東北局部地區(qū)。而鄂西地區(qū)及鄂東北的隨州市最適宜播期主要集中在4月上中旬，適播期在4月下旬及5月上旬的地區(qū)比較少，零散分布于鄂西地區(qū)。

本研究從氣候資源和氣象災害風險2個角度出發(fā)，分5個不同播期對湖北省春玉米最適宜播期進行了空間分析，結(jié)果相對比較客觀、合理，對日降水量這一氣象要素的插值精度有待提高，不能表達小地形起伏引起的氣候條件空間變異特征，今后將作進一步優(yōu)化。在氣象風險評估中僅通過災害發(fā)生頻率進行評估不夠全面，在今后的研究中還應綜合考慮災體脆弱性、致災因子危險性、孕災環(huán)境敏感性和抗災能力等，使結(jié)果更加全面、客觀。同時本研究僅考慮一種熟制和品種因素對播期的影響，后期還應對多種熟制、品種進行分析研究。

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