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氣候是人類賴以生存的重要自然環(huán)境之一,氣候變化對(duì)人類生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生了極大影響,但全球氣候變化不是平緩發(fā)生的,而是有起有伏,具有明顯的階段性和突變特征,有關(guān)氣候變暖的研究已成為目前國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)科學(xué)問題。在中國(guó),近期氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)有重要影響,農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化反應(yīng)特別敏感。本文分析了甘南近50年來氣溫和降水的變化特征和規(guī)律,目的在于研究該地區(qū)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,充分利用資源,為農(nóng)業(yè)決策提供科學(xué)依據(jù)。
1氣候變化特征
本文選用氣象資料序列完整且具有較好代表性的甘南國(guó)家氣象觀測(cè)站1961~2010年逐年(月)氣溫、降水資料為研究對(duì)象,采用小波分析、Mann-Kendall法、常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法、線性趨勢(shì)分析、5年滑動(dòng)平均等方法對(duì)年及四季平均氣溫、降水量的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)為,冬季12月至翌年2月、春季3~5月、夏季6~8月、秋季9~11月。站點(diǎn)位置47°56′N,123°30′E。
1.1氣溫變化特征統(tǒng)計(jì)1961—2010年氣象資料,得出甘南逐年平均氣溫,并進(jìn)行5年滑動(dòng)平均,從中看出近50年來甘南年平均氣溫變化具有一定的波動(dòng)性。從圖1可以看出:甘南年平均氣溫具有明顯的冷暖階段性轉(zhuǎn)折變化,1959~1988年年平均氣溫增溫平緩,以每10年0.2℃的幅度緩慢上升,1987~2008年近20年增溫趨勢(shì)明顯,達(dá)到每10年0.6℃,其中尤其以1987~1996年增溫最為顯著,達(dá)到0.9℃??梢姼誓系貐^(qū)年平均氣溫的階段變化具有多層次性。在較長(zhǎng)時(shí)間尺度上,1961~1974年為偏冷階段,1975年開始?xì)鉁孛黠@升高,20世紀(jì)70年代后期至80年代變化比較平緩,比多年平均值偏低,其中60年代后期為最冷時(shí)段;80年代以后氣溫明顯升高,其中2001年以來為最暖時(shí)段。最暖年為2007年,最冷年為1966年。
1.2年降水量統(tǒng)計(jì)分析近50年逐年的降水量,結(jié)果顯示近50年來甘南的降水變化具有明顯的波動(dòng)性,有一個(gè)3~5年的變化周期。甘南近50年平均降水量為452.0毫米,最大年降水量為1998年的981.3mm,最小年降水量為2004年的198.6mm,最大年降水量比最小年降水量多782.7mm。7月份降水量從1990年開始減少特別顯著。從降水的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)看,降水量略呈現(xiàn)下降趨勢(shì),1999~2008年降水量維持一個(gè)較低的水平,甘南連續(xù)出現(xiàn)兩年降水量偏少的概率較大,在60%以上。甘南各月的平均降水量變率波動(dòng)幅度較大,大于黑龍江省的平均波動(dòng)幅度。冬季、春季、秋季降水量均略有增加,但夏季降水量呈現(xiàn)減少趨勢(shì),近10年平均降水量比60年代平均減少54.1mm;而同期黑龍江省年平均降水量略呈有上升趨勢(shì)。從甘南各季節(jié)降水量變化分析,降水量具有明顯的季節(jié)變化特征,夏季降水量占全年降水量的72%、秋季約占14%、春季約占12%、冬季約占2%。
2氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響
2.1種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整氣候變暖是一個(gè)漸進(jìn)的過程,應(yīng)按照氣候變暖的實(shí)際狀況,趨利避害合理利用氣候資源。對(duì)于甘南來說,可利用氣候變暖、熱量條件變好、積溫增加、生育期延長(zhǎng)、低溫冷害減輕的有利條件,適當(dāng)調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu),選育優(yōu)良品種,增加喜溫抗旱作物的種植面積。在初霜晚年份,擴(kuò)大晚熟大豆品種種植面積,培育耐旱、耐高溫農(nóng)作物新品種,增加馬鈴薯、大豆、水稻的種植面積。由于溫度升高可將水稻、大豆的種植日期適時(shí)提前,有條件的地方進(jìn)一步提高復(fù)種的指數(shù),提高土地利用率,延長(zhǎng)對(duì)光、熱能的利用,充分利用延長(zhǎng)了的生長(zhǎng)季,增加單位面積上的產(chǎn)量。
2.2對(duì)農(nóng)作物的養(yǎng)分吸收及蟲害的影響在較暖的氣候條件下,土壤有機(jī)質(zhì)的微生物分解將加快,長(zhǎng)此下去將造成地力下降,從而使產(chǎn)量下降。在高二氧化碳濃度下,雖然光合作用的增強(qiáng)能夠促進(jìn)根生物量的增加,在一定程度上可以補(bǔ)償土壤有機(jī)質(zhì)的減少,但土壤一旦受旱后,根生物量的積累和分解都將受到限制。這意味著需要施用更多的肥料以滿足作物的需要。
2.3抗御自然災(zāi)害的綜合能力需增強(qiáng)甘南是春旱多發(fā)區(qū),氣候變暖,降水量減少,濕潤(rùn)條件變差,干旱少雨將是今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的主要?dú)夂騿栴}。全球氣候變暖也將造成極端災(zāi)害天氣的頻發(fā)。今后極端災(zāi)害天氣的發(fā)生頻率還會(huì)上升,暴雨、暴雪、高溫、干旱、洪澇、低溫寡照、連陰雨等異常災(zāi)害性天氣將會(huì)增加,暴雨、雷電、強(qiáng)對(duì)流天氣的可能強(qiáng)度會(huì)更強(qiáng),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響會(huì)更嚴(yán)重。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),提高防范自然災(zāi)害的能力。防御天災(zāi),不能指望天幫忙,要靠人努力。各地應(yīng)建立完善的極端氣象災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,建立多災(zāi)種早期預(yù)警機(jī)制。
綜上所述,雖然氣候變暖對(duì)農(nóng)業(yè)影響研究近年來取得了較快的進(jìn)展,得到了一些初步結(jié)果,但與國(guó)外目前進(jìn)展?fàn)顩r相比,仍有不小的差距,加之,氣候變暖對(duì)農(nóng)業(yè)影響存在很多的不確定性。如未來區(qū)域氣候變化情景本身的不確定性、缺乏區(qū)域氣候模式的輸出結(jié)果、缺乏作物動(dòng)態(tài)模型等。