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隆化县气候变化对农业生产的影响

2018-05-14薛玉敏闫海龙李季贾硕马跃

农村经济与科技 2018年8期
关键词:气候农业

薛玉敏 闫海龙 李季 贾硕 马跃

[摘 要]对隆化县近50年气温、降水、日照、无霜期的气象资料,运用线性拟合法和偏值法进行气候变化分析。结果表明,在过去的50年间,隆化县气温呈上升趋势,变化率为0.24℃/10年;降水量波动起伏,总体趋势平稳;日照呈下降趋势,变化率为87h/10年;无霜期波动起伏,但呈逐步增长趋势。通过气候变化特征分析,趋利避害,对当地农业生产提出一些建议。

[关键词]隆化;气候;农业

[中图分类号]S162 [文献标识码]A

隆化县位于河北省承德市东北部,属中温带、半湿润半干旱、大陆性季风型、冀北山地气候。四季分明,雨热同季。夏季温暖多雨,冬季寒冷干燥。春季干燥少雨,秋季气温变凉。该文对隆化县1967-2016年的气温、降水、日照和无霜期等气象资料进行分析得出,气温升高,降水持平,日照减少。

1 气候变化特征

1.1 气温变化特征

选取1967-2016年隆化县50年平均气温资料进行分析,得出如图1所示的趋势图,可以看出气温在波动中呈现上升趋势,增温速度为0.24℃/10年,增温速度在20世纪80年代后期开始到90年代末上升速率最快。50年年平均气温为7.29℃,年际标准差为0.65。最高气温出现在1998年,为8.54℃,最低气温出现在1969年,为5.67℃。按照变化趋势可将50年的气温变化划分为三个阶段:第一阶段1967-1984年,气温平稳阶段,但气温波动较大,这个阶段的平均气温为6.84℃,比50年的平均值低0.45℃。第二阶段1985~1998年,气温上升阶段,气温由1985年的6.1℃上升到1998年的8.5℃,上升了2.4℃,这个阶段的平均气温为7.38℃,比50年的平均值低0.09℃。第三阶段1999-2016年,气 温下降阶段,气温由1999年的8.2℃下降到2016年的7.6℃,下降了0.6℃,这个阶段的平均气温为7.67℃,比50年的平均值高0.42℃。

若定义年均温超过多年平均值一个标准差为偏暖年份, 即 t>`t+s , 低于多年平均值一个标准差为偏冷年, 即t<`t-s, 则可得到年均温在6.64℃-7.94℃为正常,低于6.64℃为偏冷年,高于7.94℃为偏暖年。通过统计得到, 1969、1970、1974、1979、1980、1984、1985、2012年为偏冷年,1975、1994、1997、1998、1999、2001、2002、2003、2004、2007、2014 年为偏暖年。偏冷年主要出现在20世纪70年代,偏暖年主要集中在21世纪以后。

1.2 降水量变化特征

选取1967-2016年隆化县50年降水资料进行分析,得出如图2所示的趋势图,可以看出降水量波动起伏,总体趋势平稳。降水量最高值出现在1993年,为696.8mm,最低值出现在2009年,为325.9mm,两者相差370.9mm。从图2可以看出20世纪70年代中后期,80年代中后期到90年代是降水偏多时期,进入21世纪以来降水量明显偏少。隆化县近50年平均降水量为499.6mm,年际标准差94.6mm。若定义年降水量超过多年平均值一个标准差为多雨年份,即r>D+s,低于多年平均值一个标准差为少雨年份,即r

1.3 日照变化特征

在一定范围内,日照时数是农作物生长发育不可缺少的条件,选取1967-2016年隆化县50年日照资料进行分析,得出如图3所示的趋势图。从图可以看出,隆化县50年来日照时数总体呈下降趋势,下降率为87h/10年,日照最高值出现在1980年,为3079.7h,日照最低值出现在2003年,为2370.3h,两者相差709.4h,50年平均值为2705.3h。

1.4 无霜期变化规律

隆化县历年无霜期变化如图4所示,隆化县历年无霜期平均值为150d。2006年无霜期最长为197d,1976年无霜期最短为122d,相差了75d。近50年无霜期总体呈逐步增长趋势,但波动较大。由表1可以看出,无霜期平均初日出现在9月25日,20世纪70年代初霜日期较早,80年代、90年代初霜日接近50年平均值,进入21世纪,初霜日明显偏晚。无霜期平均终日出现在4月27日,20世纪70年代和21世纪初,终霜日偏早,80年代终霜日偏晚。50年平均无霜期为150d,20世纪70、90年代无霜期均较平均天数少,20世纪80年代和21世纪初无霜期均较平均天数多。

2 气候变化对农业的影响

2.1 气候变化对种植结构的影响

2016年底隆化县共有耕地面积57373.8公顷,有效灌溉面积19080公顷,占总耕地面积的33.3%。在气候变暖背景下,隆化县气温年际变化率为0.24℃/10年,呈现升高趋势,降水年际变化趋势不明显,但降水时空分布不均匀,隆化县受自然地理环境影响“十年九旱”。隆化县充分利用资源优势,调整和优化农业产业结构,趋利避害。

2.1.1 气温升高使农业界限积温呈增加趋势,≥10积温也呈上升趋势,随着热量资源的增加, 作物生育期将会改变。生长期长、产量高、品质好的玉米、水稻品种取代了原来一些老品种。

2.1.2 由于地下水位下降,水资源越来越短缺,隆化分别引进、试验了水稻地膜湿润直播技术和井水稻技术,獲得成功。建立了以水稻节水为主体、地膜湿润直播和井水种稻为补充的水稻节水栽培技术。

2.1.3 隆化县气候冷凉,昼夜温差大,适宜发展时差蔬菜;隆化县年平均日照时数2705.3h,年日照百分率为61%,光照充足,适宜发展“日光温室”。

2.2 极端天气气候事件对农业的影响

在气候变暖背景下, 隆化极端天气气候事件的频发,灾害强度有增强趋势,高温、干旱、暴雨、冰雹都会对农业生产带来不利影响,可以直接致灾及短期不可逆性,造成了农业生产的直接经济损失。例如:2015年5月10日隆化县遭遇低温冷冻灾害,导致大面积农作物被雪覆盖,积雪最深处达30厘米厚,并将先出土的农作物幼苗冻死。共造成全县受灾人口18462人,3250公顷农作物受灾,直接经济损失940万元;2017年8月正是农作物需要大量水分的时候,出现了“卡脖旱”,隆化县基本没有有效降雨,致使全县的农作物出现了严重的干旱,旱灾涉及面积23634公顷,绝收面积4967公顷,农业经济损失达到了1.1亿元。

2.3 未来气候变化对农业影响的预估

未来气候变化对农业的影响是多方面的。一方面随着温度升高,地表蒸发和作物需水量将大幅度上升,土壤墒情逐步降低。另一方面,人类不合理活动的影响,会加剧水资源短缺,严重制约农业可持续发展。同时,在气候变暖背景下,气候干旱、高温酷暑和暴雨洪涝等极端天气和气候事件发生频率将会明显增多,农业生产将表现出更大的脆弱性。

3 结语

隆化县处于东亚季风区北缘,受季风气候的影响,是气候变化影响最敏感的地区之一。在全球气候变暖的大背景下,隆化近50年来气候发生了明显变化,暖干化日益严重,极端天气气候事件出现更为频繁,给农业生产带来了严重影响。当前,气候变化预测及其对农业生产的影响还存在着很大的不确定性,为了更有效地适应气候变化,减缓气候变化对农业的负面影响,需进一步深入研究相关科学问题。

[参考文献]

[1] 肖军,赵景波.西安市54年来气候变化特征分析[J].中国农业气象,2006(03).

[2] 史激光,谢东,辛志远,郑纪文.锡林郭勒地区近50年气候变化分析[J].中国农学通报,2010(21).

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