榆树市近40 a的气候变化及其对农业生产的影响
2018-02-11张洪伟
于 海 张洪伟 隋 丹
(1.吉林省榆树市气象局,吉林榆树 130400;2.吉林省榆树市农业局,吉林榆树 130400)
1 研究背景
榆树市位于吉林省中北部,属季风区温带半湿润气候,四季分明,春季干旱多风,夏季湿润多雨,秋季温和凉爽,冬季寒冷干燥,该市地处松嫩平原腹地,地势平坦,土层深厚,土壤肥沃,富含有机质,玉米、水稻、大豆等农作物产量高、品质好,素有“天下粮仓”之美誉。随着大环境气候变化,榆树市高温少雨、气象灾害频发的气候趋势也越发明显,给农业生产带来严重威胁。本文通过对榆树市近40 a全市气候变化的分析,研究其对农业生产的利弊影响,对当地农业生产提出合理化建议。
2 材料与方法
选取榆树市气象局1978-2017年气象观测资料,对气温、降水、积温和初终霜等气象要素进行年变化周期分析,建立时间序列,通过线性趋势、数据对比等方法分析近40 a内相关气候变化趋势及对农业生产影响,并趋利避害地提出相应对策。
3 数据分析
3.1 气温、降水变化 榆树市1978-2017年气温、降水年变化波动均较大,气温升高趋势明显,平均升高0.011 ℃/a,降水量呈下降趋势,平均下降1.48 mm/a,其中1984-1988年、1995-2001年、2006-2009年均属明显低温多雨年份,1982年、1989-1990年、2013-2014年属于明显高温少雨年份,2013-2017年呈高温少雨态势。
1978-2017年前、后20 a四季气温、降水变化,春(3-5月)、夏(6-8月)、秋(9-10月)平均气温分别升高0.7 ℃、0.4 ℃、0.9 ℃,冬(11月-翌年2月)气温较稳定甚至略有下降。且后20 a较前20 a降水量减少29.6 mm,其中夏、秋季降水量分别减少37.9 mm、20.5 mm。
3.2 初、终霜日期变化 1978-2017年榆树市终霜日基本集中在4月下旬至5月上旬,初霜期集中在9月中下旬至10月上旬,据统计1978-2017年前后 20 a相比,终霜日提前2.7 d、初霜日延后0.6 d,其中1995年无霜期最短125 d,2012年无霜期最长174 d,2014-2017年平均初霜日来的最晚。3.3 积温变化情况 近40 a≥0 ℃、≥10 ℃年积温波动曲线基本一致,且整体呈增加趋势。其中后20 a较前20 a≥0 ℃、≥10 ℃年平均积温分别增加173.0 ℃、183.5 ℃,据统计,前、后20 a平均气温≥10 ℃初日和终日分别提前4.2 d、延后2.5 d。
4 结论
4.1 气温和降水变化 1978-2017年呈现气温升高降水减少趋势,后20 a较前20 a春、夏、秋季均升高明显,但冬季较稳定甚至略有下降;1978-2017年降水量呈波动性下降趋势,其中夏、秋季降水量分别减少,春、冬季降水量稳定或略增。近40 a内年迹气候变化基本遵循气温高降水少、气温低降水多规律。
4.2 初、终霜及积温变化 1978-2017年初、终霜及无霜期趋势是:终霜日提前,初霜日延后,无霜期变长;≥0 ℃、≥10 ℃年积温整体呈波动性增加趋势。
5 气候变化对农业生产影响
5.1 有利影响 气候变暖为农业生产提供了更好的条件,对调解农作物品种结构、延长作物、蔬菜生长期,提高产量有积极影响[1]。气候趋势分析表明,该市春季回暖早、秋霜晚,无霜期延长,所以农作物生长季有效积温增加,对光、热能的利用时间延长,生育期延长,单位面积产量增加。
5.2 不利影响 高温少雨气候趋势加剧阶段性干旱程度,农业水分供需矛盾加剧,加之降水时空分布不均更易引发旱涝逆转等现象,农业气象灾害、气候异常增加,农业生产不稳定性增加[2],粮食产量的波动性增大;高温引起土温升高、肥料(尤其是氮肥)释放速度加速,所以要保持原有肥效,就要提高施肥量,增加农业投入[3];灾害性天气增加趋势加强对农业生产的威胁给气象部门带来严峻考验。
6 治理对策
第一,发展避灾农业。科学调整种植结构,选育抗逆性强品种,建立避开不利气候因素影响农业生产结构和耕作的制度,提高农业对气候变化应变能力和抗灾减灾水平;第二,加强农业基础设施建设。多措并举完善田间配套基础设施,提高农业综合生产能力,力争完全达到“旱能浇,涝能排”高标准农田标准。第三,加大人工影响天气的工作力度。充分调控空中云水资源,在适当区域进行人工增雨或防雹作业,有效防御和减轻气象灾害影响。
综上所述,近40 a来榆树市气候资源变化较大,变化趋势对农业生产发展有利有弊,若能结合其他增产增收措施科学合理地利用好气候资源,榆树市农业势必有更大发展。