基于地理地形及县域温度的辽宁省储粮生态亚区划分研究_刘长生.pdf

现代食品现代食品XIANDAISHIPIN0101/粮食流通粮食流通 Grain Distributiondoi:10.16736/41-1434/ts.2022.24.001基于地理地形及县域温度的辽宁省储粮 生态亚区划分研究Study on Ecological Subarea Division of Grain Storage in Liaoning Province Based on Geography and Topography and County Temperature 刘长生，高树成，李 佳，赵 旭，曹 毅，李 玉，董 梅（辽宁省粮食科学研究所，辽宁 沈阳 110032）LIU Changsheng,GAO Shucheng,LI Jia,ZHAO Xu,CAO Yi,LI Yu,DONG Mei(Liaoning Grain Science Research Institute,Shenyang 110032,China)摘 要：辽宁省地形复杂，有明显的山地丘陵、平原、沿海地形区域。各地形区域的不同气候影响了粮食企业储粮技术的应用。为了更好地适应省内不同地形区域的不同气候特点，本文通过文献研究和调查研究两种方法，开展了辽宁省储粮生态亚区划分研究。基于地理地形及县域温度，将辽宁省划分为 5 个储粮生态亚区。关键词：储粮生态亚区；辽宁省；县域；地理地形；温湿度；储粮技术Abstract：The terrain of Liaoning province is complex,with obvious mountains,hills,plains and coastal terrain.Different climates in different terrain areas affect the application of grain storage technology in grain enterprises.In order to better adapt to the different climatic characteristics of different terrain regions in the province,this paper carried out a study on the division of grain storage ecological subregions in Liaoning province through literature research and investigation.Based on the geography,topography and county temperature,Liaoning province was divided into five grain storage ecological subregions.Keywords：grain storage ecological subregion;Liaoning province;county territory;geography and topography;temperature and humidity;grain storage technology中图分类号：F762.1储粮生态区的准确划分及主要储粮技术研究可以指导生态区域内粮食企业应用合适的储粮技术开展粮食科学储藏工作。国内外学者开展了关于储粮生态区域划分研究，粮油储藏技术规范（GB/T 298902013）把全国分为 7 个储粮生态区，并确定各区生态特点及相应储粮措施1。王明洁2基于大气温度将全国划分为 7 个储粮区域；曹阳等3基于两维图论聚类分析把全国分为 3 个储粮生态区；李贺新4基于 GIS把吉林省划分为 3 个储粮生态区，把东北地区划分为4 个大的储粮区域；吴文福等5基于粮食湿热平衡模型把吉林省划分为 3 个储粮生态区；曾庆柏等6基于多元统计中的聚类分析，将湖南省储粮害虫的生态类型划分为 4 类区域；王明洁等7基于日平均气温将江苏省划分为 3 个大区和 2 个亚区。辽宁省地形、气候基金项目：辽宁省科学事业公益研究基金“辽宁省储粮生态亚区划分及主要储粮技术措施研究”项目（2021JH4/10100062）。作者简介：刘长生（1970），男，硕士，高级工程师，研究方向为粮食储藏。现代食品现代食品XIANDAISHIPIN0202/粮食流通粮食流通Grain Distribution复杂，有辽西风沙干旱地区、辽南沿海湿热地区、辽东山区、辽北冬季干冷夏季干热地区。复杂的地理、气候条件要求对应的储粮技术措施存在差别。例如，辽西风沙干旱地区粮库储粮技术措施相对简单，而辽南沿海湿热地区则需要多种储粮技术综合应用。为了研究确定不同地形、气候地区粮食企业最佳的储粮技术措施，实现低费用、低损耗、高质量的安全储粮，本文开展了辽宁省储粮生态亚区划分研究。1 材料与方法1.1 材料辽宁省各市县行政区划。辽宁省包括 14 个地级市（以下简称市），14 个地级市共分为 100 个县、市、区（以下简称县），分别是沈阳市（和平区、沈河区、大东区、皇姑区、铁西区、苏家屯区、浑南区、沈北新区、于洪区、辽中区、新民市、康平县和法库县）、大连市（中山区、西岗区、沙河口区、甘井子区、旅顺口区、金州区、普兰店区、瓦房店市、庄河市和长海县）、鞍山市（铁东区、铁西区、立山区、千山区、海城市、台安县和岫岩满族自治县简称岫岩县）、抚顺市（新抚区、顺城区、望花区、东洲区、抚顺县、新宾满族自治县简称新宾县和清原满族自治县简称清原县）、本溪市（平山区、溪湖区、明山区、南芬区、本溪满族自治县简称本溪县和桓仁满族自治县简称桓仁县）、丹东市（元宝区、振兴区、振安区、东港市、凤城市和宽甸满族自治县简称宽甸县）、锦州市（古塔区、凌河区、太和区、凌海市、北镇市、黑山县和义县）、营口市（站前区、西市区、鲅鱼圈区、老边区、盖州市和大石桥市）、阜新市（海州区、新邱区、太平区、清河门区、细河区、阜新蒙古族自治县简称阜新县和彰武县）、辽阳市（白塔区、文圣区、宏伟区、弓长岭区、太子河区、灯塔市和辽阳县）、盘锦市（双台子区、兴隆台区、大洼区和盘山县）、铁岭市（银州区、清河区、调兵山市、开原市、铁岭县、昌图县和西丰县）、朝阳市（双塔区、龙城区、北票市、凌源市、朝阳县、建平县和喀喇沁左翼蒙古族自治县简称喀左县）和葫芦岛市（连山区、龙港区、南票区、兴城市、绥中县和建昌县）。1.2 方法1.2.1 地理位置及地形特点分析查阅文献发现，辽宁省按地理位置应分为辽西、辽北、辽东、辽南和辽中 5 个区域。按地形特点应分为山地丘陵（以山地为主）、丘陵山地（以丘陵为主）、平原和沿海 4 种地形8-11。1.2.2 大气温度及湿度获取对全省 14 个市（每个市选择 1 2 个粮库）的15 个典型粮库开展问卷调查，调查内容包括典型粮库20182020 年储粮技术应用情况及历史天气情况。1.2.3 温度数据统计方法（1）大气日平均温度计算公式。根据工业建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB 500192015），室外计算逐时温度 th、日平均温度 tp、气温日较差 td存在关系为 th=tp+td，为室外温度逐时变化系数。根据 GB 500192015，1 d 中不同时刻的 值不同，见表 1。由表 1 可知，9:00 和 20:00，值接近于 0，逐时温度 th等于日平均温度 tp。表中 最低温度在3:00-6:00，最高温度在 13:00-16:00。如果已知某天最高气温 tmax和最低气温 tmin，根据 th=tp+td，可知 tmin=tp-0.47(tmax-tmin)，即 tp=0.53tmin+0.47tmax。经过铁岭市典型粮库实际检测数据验证，采用关系式计算的室外（环境）温度日平均值与实测逐时温度日平均值偏差在-0.6 0.4，误差较小。因此，可以用此关系式在仅有环境温度最高值和最低值情况下，计算该日期的环境温度日平均值。表 1 室外温度逐时变化系数表时刻 值时刻 值时刻 值时刻 值1:00-0.357:00-0.2813:000.4819:000.142:00-0.388:00-0.1214:000.5220:0003:00-0.429:000.0315:000.5121:00-0.104:00-0.4510:000.1616:000.4322:00-0.175:00-0.4711:000.2917:000.3923:00-0.236:00-0.4112:000.4018:000.280:00-0.26注：数据来源于 GB 500192015 中表 4.2.10 室外温度逐时变化系数。（2）各县温度数据统计方法。根据沈阳市和阜新市典型粮库提供的每 5 d 检测 1 次的大气温度数据及储粮技术应用情况调查数据，绘制沈阳市 6 号浅圆仓和彰武县4号平房仓20182020年3年的大气温度、仓内温度、上层粮温和平均粮温曲线即三温曲线，分别见图 1、图 2。由图 1、图 2 可知，两图中 3 年的三温曲线呈周期性变化，各年的三温曲线相差不大。根据铁岭市典型粮库提供的各县每天历史天气数据，按照大气平均温度计算公式，计算铁岭县 20182020 年各天平均气温并绘制曲线，见图 3。由图 3 可知，铁岭县 20182020 年 3 年的气温曲线呈周期性变化，各年的气温曲线相差不大。由此可见，可以选用 3 年中现代食品现代食品XIANDAISHIPIN0303/粮食流通粮食流通 Grain Distribution1 年的温度数据为代表，与其他地区同一年的温度数据进行对比分析，本文选用各县 2019 年的温度数据。以辽宁省北部的铁岭县和南部的盘山县为例，依据两个县的历史天气数据，按照大气平均温度计算公式计算两个县的 2019 年各天平均气温，见图 4。由图4可知，铁岭县、盘山县2019年平均气温曲线走势一致，但全年总体上盘山县平均气温高于铁岭县。统计铁岭县、盘山县 2019 年 112 月平均气温，见表 2。由表2 可知，平均气温高于 15（低温储粮温度界限）的月份为 59 月，共 5 个月（以下简称“夏季”），平均气温低于 0（冰点）的月份为 1 月、2 月、11 月 和 12 月，其中 11 月份前半月气温高于 0（以下简称“冬季”）。铁岭县、盘山县冬季（1 月、2 月、11月、12月）月平均温差较大，大于1，夏季（59月）月平均温差较小，小于 1。剩余的月份分别属于春季和秋季，由于春季和秋季时间短，气温波动幅度大，气温偶然影响因素多，本文将其归入全年平均气温中，不做单独统计。受地理、地形等因素的影响，各县每天大气温度的最高值与最低值的差值存在差异，该差值反映各县每天气温的变化幅度。因此，确定各县气温统计指标有 6 个，分别是 2019 年全年平均气温、全年平均温差、夏季（59 月共 5 个月 153 d）平均气温、夏季平均温差、冬季（12 月、11 月 15 日至 12 月 31 日共 3 个半月 106 d）平均气温以及冬季平均温差。图 1 沈阳市 6 号浅圆仓 20182020 年三温曲线图图 2 彰武县 4 号平房仓 20182020 年三温曲线图图 3 铁岭县 20182020 年气温曲线图图 4 铁岭县、盘山县 2019 年气温曲线图现代食品现代食品XIANDAISHIPIN0404/粮食流通粮食流通Grain Distribution2 结果与分析2.1 地理位置及地形特点分析及结果辽宁省位于我国东北地区南部，渤海、黄海北部。辽宁省总体地势为东西两侧较高，中部地势较低；北部高于南部；南部为曲折漫长的海岸线9。因此，依据地理位置及地形特点，辽宁省按地形总体上可以分为东部山地丘陵区、西部丘陵山地区、南部沿海区和中部平原区8，中部平原区又依据地理和海拔不同分为辽北平原区和辽中平原区。辽宁省各县地形以及平均气温见表 3 表 7。受地理位置、地形和海拔高度等因素影响，各地形分布地区的四