我們都知道氣候對農作物的生產和生長有著直接影響，其實，作物對氣候也有一定影響，二者是相互作用的，本文就主要分析了農作物對氣候的影響。

　　《土壤與作物》(季刊)創刊于2012年3月，黑龍江省科學院主管，中國科學院東北地理與農業生態研究所主辦，是我國又一個有關土壤學、農業生態學及其相關基礎學科的綜合性學術期刊。將認真貫徹“雙百”方針，面向國際科技前沿和國家需求，旨在介紹土壤與作物系統研究的最新成果，促進土壤管理的優化和農田生產力的持續提升，為相關學科的人才培養和國內外學術交流提供交流平臺，推動區域農業可持續性發展，在科學性、規范性、嚴謹性和實用性上體現出刊物的特色。

　　河西走廊、隴中北部、隴東等地年平均氣溫氣候傾向率大于0.3℃/10年,其他地方在0.1℃/10年~0.3℃/10年之間變化。從表1來看,從1961—2010年,平均氣溫上升幅度逐漸加大,2001—2010年較1961—1970年、1971—1980年、1981—1990年和1990—2000年分別上升了1.2℃、1.1℃、1.1℃和0.6℃。自1961年以來,甘肅省經歷了由冷期向暖期轉變的過程,1961—1985年間為冷期,1985年后為暖期,與全球和中國增溫期基本一致。年平均最高氣溫和年平均最低氣溫每10年增溫均達到0.32℃,比年平均氣溫每10年增溫幅度高出0.3℃。

　　季節氣溫均呈現出一致的增溫趨勢,春季、夏季、秋季、冬季每10年增溫分別為0.23、0.17、0.27、0.47℃,冬季氣溫升幅明顯高于其他3個季節。≥0℃積溫、≥10℃積溫變化表現為一致增加,≥0℃積溫的氣候傾向率在40℃/10年~80℃/10年之間變化,≥10℃積溫的氣候傾向率大于60℃/10年。降水變化年降水量總體呈下降趨勢(圖略),降水距平百分率以每10年減少1.7%的速率減少。1966—1970年和1975—1993年降水總體呈偏多趨勢,1994—2002年明顯偏少,2007年達歷史最少。降水量區域性變化差異較大,以黃河為界,黃河以西呈增多趨勢,河西走廊每10年增加4~12mm,祁連山區每10年12mm以上;黃河以東呈減少趨勢,河東地區每10年減少4~30mm(圖4),并且減少的幅度明顯高于增加的幅度。冬季降水距平百分率每10年增加8.8%的速率,春季、夏季、秋季以每10年分別減少1.7%、0.2%、5.9%的速率減少。

　　日照變化年平均日照時數的變化呈現減少趨勢,每10年減少9.8h,1961—1989年和1998—2010年呈下降趨勢,1990—1997年呈上升趨勢(圖略)。冬季、夏季呈減少趨勢,春季、秋季呈微弱增加趨勢。各地年日照時數變化差別比較大,酒泉西部、張掖大部、武威和白銀市北部、隴東大部和甘南高原為增加趨勢,每10年增加20~40h,其余地方為減少趨勢,每10年減少20~80h。

　　對生長發育和適宜種植區域的影響啤酒大麥屬喜涼作物。全生育期120~130天,需要≥0℃積溫1600℃左右。據研究,日平均溫度越高、日照時間越長,啤酒大麥生育期則越短。日平均溫度升高1℃,生育期縮短1.6~4.5天,平均日照時數增加1h,生育期平均縮短0.3~3.2天,海拔每升高100m,生育期則延長3~4天[18]。對生長發育和適宜種植區域的影響啤酒花是喜溫涼、干燥氣候。甘肅河西地區啤酒花全生育期160~170天,≥5℃積溫2700~3000℃。啤酒花主產區玉門、武威生育期間≥5℃積溫明顯增加,分別由1971—1980年3289℃、3312℃增加至2001—2008年的3545℃、3620℃,傾向值分別為87.9℃/10年、104.0℃/10年。

　　隨著主產區氣候變暖,種植高度提高了100~150m,種植區域擴大。適宜種植區位于溫和溫涼干旱地帶,高度1300~1800m,種植最高上限達2000m左右[20]。3.2.2對氣象災害危害的影響由于啤酒花屬草本纏繞植物,體型高大,大風是影響啤酒花生產的主要氣象災害。開花期(6月下旬)至成熟期(9月中旬)是河西啤酒花生育的關鍵期,若遇8級以上大風且持續5h以上,可造成枝條折斷等機械損傷。如玉門1991年6月23日持續近9h8級以上大風,造成啤酒花受損嚴重,受損面積占總面積30%~40%。

　　按當時受損情況測定,平均斷枝0.9~13枝/株,枝梢磨損減少花蕾數9%~20%,每公頃減產165~240kg。統計河西3個代表站,安西(西部)、張掖(中部)、武威(東部)大風日數呈逐年代減少趨勢。從季節上劃分,安西年內大風日數集中于春末夏初3—6月,占全年大風日數的50.3%。張掖、武威的大風日數主要分布在4—7月,分別占全年的61.1%和65.2%。可見,大風危害的機遇非常大。除大風外,啤酒花成熟期連陰雨天氣也是影響啤酒花質量的不利氣象災害。若遇連續3天以上的降水且日雨量>3mm,過程降雨量≥20mm,可造成塌架,致使枝葉、花蕾落地,對產量和質量影響較大。

　　對產量和品質的影響經研究,啤酒花產量與營養生長中后期至現蕾前(5—6月)最高氣溫與產量呈負相關,最高溫度過高導致過早開花和多次開花,花體成熟不一致,影響產量提高;而出苗期(4月)最低氣溫與產量呈正相關,最低氣溫偏高,土壤解凍早,根芽發育快,割芽期提前,有利于及早萌發生長。日照時數與產量大多時期呈正相關,尤其在苗期和成熟期,前者需要充足的陽光進行光合作用有利于及早搭建豐產架型,后者有助于提高有效花枝和有效花率。8—9月是啤酒花甲酸含量和產量形成的關鍵時期,要求氣溫略高、日照充足、降水少,有利于形成高產和優良的品級。如1998年玉門9月平均氣溫(16.7℃)為1960年以來玉門鎮同期最高值,加之降水特少(0.6mm),日照充足(277h),啤酒花甲酸含量高達20%~25%。

　　而其他年份甲酸含量僅在5%~7%之間。說明在啤酒花成熟采摘和晾曬期光熱條件好,對品質有顯著影響[20]。對生長發育和適宜種植區域的影響百合是喜涼作物,對熱量要求并不嚴格,適應性較廣。經試驗,全生育期需要≥0℃積溫2350~3000℃。主產地蘭州地區≥0℃積溫增加趨勢顯著,傾向率為182.5℃/10年(R=0.715),熱量資源足以滿足百合生長所需。氣候變暖,使種植高度提高了100~150m,種植最高上限達2700m,種植區域擴大。

　　適宜種植區在2000~2100m和2300~2400m,產量達15000~20000kg/hm2;最適宜種植區在2100~2300m,產量達20000~25000kg/hm2[20]。對氣象災害危害的影響氣候變暖,春季回暖較早時易受低溫、霜凍的侵襲,幼苗生長受到抑制,如1993年和1999年的霜凍,使當年產量下降20%左右。從1995—2003年極端最高氣溫迅速上升,如2000年最高溫度達39.8℃,持續高溫使莖葉枯黃死亡,尤其7—8月生長旺盛期,高溫使生育狀態受到嚴重抑制,產量下降20%~30%[21-22]。對品質和產量的影響百合生長前期和中期喜光照,尤其是現蕾開花期,蘭州地區4—8月平均日照時數為1182h,歷年日照時數變化呈增加趨勢明顯,有利于現蕾開花期生長發育。

　　經試驗,百合需水關鍵期在花期至鱗莖膨大期,從6月中旬至8月上旬需水量在200~300mm,年降水量在450mm左右,就能滿足要求。在6—8月水分關鍵時段,1990—1993年之前主產區降水量基本持續增加,降水相對充裕,1994年達到268.6mm,此后降水呈減少趨勢,2006年只有50mm,還不足歷年平均值的30%,嚴重制約了以雨養農業為主的百合生產。在關鍵生育期內,降水減少和光照不足將對百合生長發育和品質、產量帶來不利影響[21,23]。對生長發育和適宜種植區域的影響花椒是喜溫熱、喜光照、耐干旱、適應性強的樹種。據1990—1991年9個定位觀測資料分析,全生育期需要150~160天,≥5℃積溫2000~2600℃。

　　發育期隨海拔升高而推遲,全生育期天數和≥5℃積溫均隨海拔升高而減小和下降,每升高100m,全生育期天數減少4天,≥5℃積溫下降106℃。當春季日平均氣溫穩定通過≥5℃時開始發芽,隨著氣候變暖,主產區武都≥5℃平均日期為3月5日,2000年之后提前到2月下旬,發芽時間提前5~10天,生育期相應提前。生育期間≥5℃積溫平均為2863℃,傾向率為165℃/10年(R=0.5310),積溫増加,熱量資源比較充裕。種植高度提高了150~200m,種植最高上限達2200m,種植區域擴大。適宜種植區在1400~1700m,品質評定總分為12~20;最適宜種植區在1000~1400m,品質評定總分為20~25[20,24-25]。對氣象災害危害的影響氣候變暖,尤其冬暖次數明顯增多,導致花椒萌芽期提前,但抗寒能力卻明顯減弱,發生寒潮或低溫凍害天氣,很容易造成產量下降甚至絕收。

　　對3—5月冷空氣影響程度統計表明,主產區1980—1995年低溫凍害頻次共5次,1996—2007年卻高達8次,且凍害程度明顯加重,如1998年3月19日24h降溫13.3℃,4月12日48h降溫10.1℃,連續2次降溫使嫩芽遭受嚴重凍害,根頸、大枝杈、抽條、樹干和花芽受到凍害;2006年3月12日24h降溫10.1℃,最低溫度為-2.7℃,凍害不僅使產量受到嚴重影響,還使各種病蟲害乘虛而入,蔓延成災。成熟期的降水是影響產量的重要因素,對主產區7月降水量分析表明,降水變化呈波動性減少(R=0.4306),其中1991、1997、2000年,該時段降水量不足30mm,僅占歷年平均值30%左右,干旱明顯。如果該時段降水量與歷年平均值相比,≤20%為干旱,≤50%為特旱。統計顯示1980—2007年間干旱頻率為43%,特旱頻率為18%,且2000年后干旱頻率明顯增多。

　　雖然花椒抗旱性較強,但嚴重干旱仍然使葉片枯萎、果實萎縮,產量和品質下降[26]。對生物量的影響經研究,花椒開花后20~25天結果實,果實生長期為100天左右,對果實每隔10天進行連續測定結果得出,果實增長速度開始緩慢,中期急增,后期平緩。果實累積速度極大值文縣出現在5月29日,最大生長率為0.312g/天;武都極大值出現在5月16日,最大生長率為0.206g/天。文縣從5月14日至6月13日在一個月內累積最大生產率為8.70g,占總重45%。其中5月22日至6月5日增長速度最快,日增長量在0.30g以上,是增重關鍵期。武都從5月1日至5月31日在一個月內累積最大生長率為5.87g,占總重37%。其中5月10日至22日增長速度最快,日增長量在0.20g以上,也是增重關鍵期。兩地果實開始膨大日期基本一致,但文縣‘大紅袍’花椒生長率明顯大于‘武都七月椒’,最大生長率出現時間比武都推遲10~15天。兩地果實增長量的差異除品種以外,與降水關系密切,果實膨大期的1991年6月中旬至7月武都出現干旱,同期降水量比文縣少63.7mm,使果實增長最快時段縮短,增長量下降。氣候變干,干旱出現頻率増多,嚴重影響果實增長量的提高,最終影響產量。因此在果實增長關鍵期增加水肥投入,加強田間管理非常重要[20,27]。

　　對品質和產量的影響同一品種不同地域著色成熟期氣象條件不同,其品質有顯著差異。著色成熟期要求,氣溫比較適宜且夜間溫度偏低,持續時間長,在22~23℃;相對濕度較小,在64%~70%;降水量適中,在100~170mm;日照較充足,在300~350h,多太陽散射光,有利于芳香油和麻味素的積累,椒皮鮮紅、紫紅,油腺多而密,顆粒勻細而大,香氣濃郁,麻味重,品質最佳,總評分在20分以上。花椒產量與氣象條件關系非常密切。從氣候生態區類型看,同一品種以北亞熱帶半干旱區和溫暖半濕潤或半干旱區的主產區產量最高。從氣象條件看,熱量資源豐富,全生育期≥5℃積溫為2600℃左右,降水量適中在200~250mm;果實膨大期氣溫在19~20℃,相對濕度在60%左右,降水量在50~100mm,日照時數在300~350h,果實重量主產區達到3.64~3.72g/200粒,其他區域只有3.14~3.45g/200粒,產量明顯增大。