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从近50年资料谈气候对农业的影响

从近50年资料谈气候对农业的影响

气候是人类赖以生存的重要自然环境之一,气候变化对人类生产活动产生了极大影响,但全球气候变化不是平缓发生的,而是有起有伏,具有明显的阶段性和突变特征,有关气候变暖的研究已成为目前国内外关注的热点科学问题。在中国,近期气候变化对农业有重要影响,农业对气候变化反应特别敏感。本文分析了甘南近50年来气温和降水的变化特征和规律,目的在于研究该地区气候变化对农业生产的影响,充分利用资源,为农业决策提供科学依据。

1气候变化特征

本文选用气象资料序列完整且具有较好代表性的甘南国家气象观测站1961~2010年逐年(月)气温、降水资料为研究对象,采用小波分析、Mann-Kendall法、常规统计方法、线性趋势分析、5年滑动平均等方法对年及四季平均气温、降水量的变化规律进行了分析。季节划分标准为,冬季12月至翌年2月、春季3~5月、夏季6~8月、秋季9~11月。站点位置47°56′N,123°30′E。

1.1气温变化特征统计1961—2010年气象资料,得出甘南逐年平均气温,并进行5年滑动平均,从中看出近50年来甘南年平均气温变化具有一定的波动性。从图1可以看出:甘南年平均气温具有明显的冷暖阶段性转折变化,1959~1988年年平均气温增温平缓,以每10年0.2℃的幅度缓慢上升,1987~2008年近20年增温趋势明显,达到每10年0.6℃,其中尤其以1987~1996年增温最为显著,达到0.9℃。可见甘南地区年平均气温的阶段变化具有多层次性。在较长时间尺度上,1961~1974年为偏冷阶段,1975年开始气温明显升高,20世纪70年代后期至80年代变化比较平缓,比多年平均值偏低,其中60年代后期为最冷时段;80年代以后气温明显升高,其中2001年以来为最暖时段。最暖年为2007年,最冷年为1966年。

1.2年降水量统计分析近50年逐年的降水量,结果显示近50年来甘南的降水变化具有明显的波动性,有一个3~5年的变化周期。甘南近50年平均降水量为452.0毫米,最大年降水量为1998年的981.3mm,最小年降水量为2004年的198.6mm,最大年降水量比最小年降水量多782.7mm。7月份降水量从1990年开始减少特别显著。从降水的长期变化趋势看,降水量略呈现下降趋势,1999~2008年降水量维持一个较低的水平,甘南连续出现两年降水量偏少的概率较大,在60%以上。甘南各月的平均降水量变率波动幅度较大,大于黑龙江省的平均波动幅度。冬季、春季、秋季降水量均略有增加,但夏季降水量呈现减少趋势,近10年平均降水量比60年代平均减少54.1mm;而同期黑龙江省年平均降水量略呈有上升趋势。从甘南各季节降水量变化分析,降水量具有明显的季节变化特征,夏季降水量占全年降水量的72%、秋季约占14%、春季约占12%、冬季约占2%。

2气候变化对农业生产的影响

2.1种植业结构调整气候变暖是一个渐进的过程,应按照气候变暖的实际状况,趋利避害合理利用气候资源。对于甘南来说,可利用气候变暖、热量条件变好、积温增加、生育期延长、低温冷害减轻的有利条件,适当调整农作物种植结构,选育优良品种,增加喜温抗旱作物的种植面积。在初霜晚年份,扩大晚熟大豆品种种植面积,培育耐旱、耐高温农作物新品种,增加马铃薯、大豆、水稻的种植面积。由于温度升高可将水稻、大豆的种植日期适时提前,有条件的地方进一步提高复种的指数,提高土地利用率,延长对光、热能的利用,充分利用延长了的生长季,增加单位面积上的产量。

2.2对农作物的养分吸收及虫害的影响在较暖的气候条件下,土壤有机质的微生物分解将加快,长此下去将造成地力下降,从而使产量下降。在高二氧化碳浓度下,虽然光合作用的增强能够促进根生物量的增加,在一定程度上可以补偿土壤有机质的减少,但土壤一旦受旱后,根生物量的积累和分解都将受到限制。这意味着需要施用更多的肥料以满足作物的需要。

2.3抗御自然灾害的综合能力需增强甘南是春旱多发区,气候变暖,降水量减少,湿润条件变差,干旱少雨将是今后农业生产面临的主要气候问题。全球气候变暖也将造成极端灾害天气的频发。今后极端灾害天气的发生频率还会上升,暴雨、暴雪、高温、干旱、洪涝、低温寡照、连阴雨等异常灾害性天气将会增加,暴雨、雷电、强对流天气的可能强度会更强,对农业生产的影响会更严重。在农业生产中,应加强农业基础设施的建设,提高防范自然灾害的能力。防御天灾,不能指望天帮忙,要靠人努力。各地应建立完善的极端气象灾害应急预案,建立多灾种早期预警机制。

综上所述,虽然气候变暖对农业影响研究近年来取得了较快的进展,得到了一些初步结果,但与国外目前进展状况相比,仍有不小的差距,加之,气候变暖对农业影响存在很多的不确定性。如未来区域气候变化情景本身的不确定性、缺乏区域气候模式的输出结果、缺乏作物动态模型等。

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