辽宁地区农业气象灾害的趋势变化及其对粮食产量的影响

孙雪

[摘 要] 辽宁省位于东北地区南部，全省拥有山地、平原和洼地等多种地形，辽宁省属于温带大陆性季风气候，四季更替十分明显，但是由于辽宁省地理和地形以及气候环境的影响，导致辽宁省成为了东北地区气象灾害发生最为严重的省份之一。最近几年，在全球气候环境变暖的大趋势下，辽宁省的干旱、洪涝灾害、暴雨雪以及冰冻灾害性天气时常发生，给辽宁地区的经济发展和人民的生命财产安全造成了严重的危害和影响，尤其是对本地区农业的影响最为严重。本文主要结合辽宁省49个气象站点的逐日气温和降水材料，对辽宁地区1960年～2014年的气象材料进行了分析和研究，分析了辽宁地区农业气象灾害的变化趋势以及对粮食产量的影响情况，希望通过本次研究对更好的促进辽宁地区农业气象灾害防御有一定的促进作用。

[关键词] 辽宁地区 农业气象灾害 变化趋势 粮食产量

[中图分类号] S166 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2015）09-0288-02

辽宁地区位于中高纬度，光照资源十分充足，其光照条件一般都能够满足作物的生长和繁育，对辽宁地区农作物产量的影响较小，不是影响辽宁地区粮食产量的主要气象因素。此外，在辽宁地区不管是六级以上的大风还是八级以上的大风几乎都是出现在春季和冬季，而辽宁地区的粮食生产主要集中在4～10月之间，受到大风天气的影响较小，对辽宁地区水稻和玉米等粮食型作物的影响多为局部和小面积发生的，对全省的粮食影响不大，因此，本次研究主要就降雨量和低温冷害进行了分析和研究。

1 辽宁地区农业气象灾害的趋势变化

1.1 研究资料的选取

目前，在辽宁地区共有地面气象观测站61个，但是由于建站时间不一，受时间和历史原因的限制，本次研究过程中主要选取了49个气象站点，对站点逐日的气温和降雨量资料进行分析，选取了1960年～2014年一共55年的时间进行研究。其中表1是选取的各个站点的名称和行政归属。

表1 辽宁省各市气象观测点数量以及站名

对于作物来说，造成农作物出现气象灾害的一个主要原因就是在某一个时期内气象条件超过了农作物生长发育的临界值。对农作物的产量造成直接的影响因素主要包括了温度、光照和水分等因素，其中水分和温度出现异常之后就会出现洪涝灾害。

1.2 降水异常导致的农业气象灾害发生的趋势分析

1.2.1辽宁省春季旱涝灾害年际变化趋势分析

图1 1960年～2014年辽宁省春季49个站点Z指数年际变化趋势（粗实线为线性趋势线）

图2 1960年～2014年辽宁省春季49个站点春季旱涝指标和干旱指标的年际变化趋势（粗线为三次多项式拟合曲线）

对图1，图2进行分析可以看出，从1960年到2014年，55年间，春季各个站点Z指数的趋势呈现略微上升的趋势，这说明在这段时间中年降水量有所增加。而洪涝指标和干旱指标呈现明显的相反趋势，从总体上分析，上世纪六十年代春季比较干旱，从七十年代到九十年中期干旱交替趋势特征不是很明显，进入新世纪的第一个十年间，春季降雨量增多。

1.2.2 夏季旱涝灾害年际变化趋势

图3 1960年～2014年辽宁省夏季49个站点Z指数年际变化趋势（粗实线为线性趋势线）

图4 1960年～2014年辽宁省夏季49个站点春季旱涝指标和干旱指标的年际变化趋势（粗线为三次多项式拟合曲线）

对这两个图进行综合分析发现，在本次研究的55年间，夏季各个站点的Z指数呈现下降的趋势，这就表明这一段时间内，夏季降雨量呈现下降的趋势。而洪涝指标的变化趋势和年度雨涝指标的变化趋势基本一致，这就说明了在辽宁地区，夏季是降雨量最为集中的时间，而县级的干旱指标呈现上升的趋势，其中上升较为明显的是上世纪六十年代到七十年代和进入新世纪以后的这段时间。

1.2.3秋季旱涝灾害的年际变化趋势分析

图5 1960年～2014年辽宁省秋季49个站点Z指数年际变化趋势（粗实线为线性趋势线）

图6 1960年～2014年辽宁省秋季49个站点春季旱涝指标和干旱指标的年际变化趋势（粗线为三次多项式拟合曲线）

图中Z指标是呈现下降趋势的，这就说明了秋季降水量呈现减少的趋势，这时发生干旱的趋势就很大。同时，秋季降水总量较少，发生洪涝灾害的可能性较小，2005年以后，辽宁省发生秋吊的趋势明显增加。

1.3 温度异常导致的农业气象灾害发生趋势分析

最近几年，在全球气候环境变暖的大背景之下，低温冷害天气的发生呈现明显的下降趋势，这就会误导人们对低温冷害的研究就没有必要了。但是，正是因为受到气候变暖的影响，一些晚熟品种被大量种植，其种植范围也在逐渐向北移动，这也就从客观上增强了低温冷害现象的发生。

1.3.1 辽宁地区低温冷害年代的分布特征分析

将本次研究的49个站点的低温冷害次数以及发生频率进行统计，制作成表2，通过对图标进行分析我们可以得出以下几个方面的结论：

表2 辽宁省不同时期低温冷害发生的次数和频率

首先，从整个辽宁地区来看低温冷害天气发生的年代无规律性，在上个世纪六十年代发生的次数较少，而进入七十年代到八十年代，出现的次数明显增多，其中低温冷害天气在七十年代发生次数最多，而进入新世纪以后，低温冷害天气逐渐减少，出现这种情况主要是因为气候变暖的影响，其中七十年的低温冷害天气是九十年代和新世纪第一个十年的低温冷害天气的3倍多，这说明在上个世纪七十年代到八十年代是低温冷害天气多发的时期，进入新世纪以后呈现下降的趋势；其次，从低温冷害天气的发生强度分析，冷害天气发生在七十年代和八十年代的次数较多，而进入新世纪以后几乎很少会出现低温冷害天气，只是在2008年代辽宁的两个地区发生过低温冷害天气，但是强度不是很大。在上个世纪七十年代是严重冷害发生的高发期，进入八十年代之后，严重程度呈现减少的趋势，特别是在进入新世纪以后，严重低温冷害天气一次都没有发生。

1.3.2辽宁地区低温冷害天气的时空分布情况

从辽宁省49个站点1960年～2014年的55年间，5月份到9月份的日品均气温资料，统计出辽宁省各个站点的冷害指数、低温冷害、一般冷害和冷害平均发生频率的时空分布图。通过对这分布图进行分析和研究，我们可以得到如下的研究结果：

1960年～2014年辽宁省低温冷害频率分布

1960年～2014年辽宁省一般冷害频率分布

1960年～2014年辽宁省严重冷害频率分布

1960年～2014年辽宁省冷害指数分布

图7 辽宁省低温冷害、一般冷害、严重冷害、发生频率和冷害指数空间分布

首先，从整个辽宁地区分析，辽西地区的西北部和东北部发生低温冷害的概率是最大的，而辽宁省中部地发生冷害的概率较小，一般冷害发生频率表现为辽宁南部和中部待遇西东北部和西北部地区，而严重冷害发生的主要区域则是东北部和西北部地区；其次，从冷害指数空间分布图上分析，辽宁的西北部对区和东北部地区受到冷害的威胁最为严重，其中辽宁朝阳地区，葫芦岛地区以及以北地区是发生冷害现象最为严重的地区，而辽宁中部地区和辽河附近的大部分地区是受到冷害威胁最小的地区；再次，从阜新西部地区到葫芦岛西北部以及以西地区形成了辽宁地区低温冷害发生的主要地区，此外，从康平到清原一代以及以北地区构成辽宁省另一个低温冷害发生的主要区域；最后，沿海地区从兴城、盘锦、营口一直到旅顺链接到大连的一部分地区形成了辽宁地区一般冷害发生主要区域。

2 农业气象灾害对辽宁省粮食产量的影响分析

在辽宁省粮食面积不断减少的大背景之下，近55年来，辽宁省的粮食产量在波动中稳步提升，排除农业产业结构不断调整对粮食增产的作用，气象灾害对粮食产量有着明显的影响。粮食产量的波动变化曲线与受灾面积、成灾面积以及绝收面积的变化曲线呈现明显的负相关性，特别是在上个世纪的1972年、1989年、1993年、1994年、1997年和2000年，年份变化更为明显，在这些年际变化中，粮食产量呈现下降的变化趋势，但是这种变化主要呈现出缓慢减少的趋势。随着灾害造成的受灾率与成灾率的逐渐增加，辽宁省的粮食产量增产率呈现缓慢下降的趋势，而气象灾害在其中扮演了十分重要的角色。

3 对策和建议

首先，应该建立农业生产气象保障和调控体系。要想建立好一个完整的体系，必须保证农业在社会产过程中最大程度的利用气象材料和资源，降低不利气象条件对农业生产造成的负面影响。综合应用各种先进的气象技术，建立比较完善的农业生产气象保障和调控体系，做好农业气象资源采集和数据库共享系统建设，利用这个系统对农业生产气象环境信息进行监督、传输、评估和测报，对农业生产前中后各个时期进行全方位的动态跟踪服务；其次，重点加强防洪设施建设。进入新世纪以后，气候变暖现象更为严重，出现干旱和极端天气的频率大大增加，这就需要我们做好农业水利工程建设工作，针对辽宁省防洪体系建设不完善等现状，应该按照国家的相关标准，继续巩固防洪工程建设，保证干旱有水供给，洪水有地方存，同时，在建设过程中还要强化防洪指挥系统建设，保护生态环境；最后强化抗旱体系建设。通过研究我们发现，春季干旱呈现上升趋势，为了缓解旱情，应该积极强化旱作农业技术的推广，积极推广发展覆膜技术，选择抗旱品种，做到科学施肥合理灌溉，研究适合辽宁地区农业耕作的栽培体系，强化土壤的保肥和保墒能力，发挥传统农业技术和现代农业技术的综合效益，从而不断提升粮食产量。

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