修文县气候资源对农业的影响

任广红，易守坤，罗 梅，王立林，王 刚

(1.贵州省修文县气象局，贵州 修文 550200；2.贵阳市气象局，贵州 贵阳 550000；3.贵州省气象局农经网，贵州 贵阳 550000)

1 引言

农业气候资源是指一个地区气候对农业生产所能提供的自然物质和自然能量，主要包括作物生长发育所必需的光、热、水等资源，在数量、程度上决定一个地区农业生产结构和布局、作物种类和品种、种植方式和栽培管理措施等，最终体现为气候条件对农业生产发展的潜在能力[1]。

修文县位于贵州省中部，地处东经106°22′～106°53′，北纬26°45′～27°12′，地势东高西低，东西长51.8 km，南北宽48.5 km[2],为喀斯特地貌，地形复杂，西部边缘河谷地带切割破碎。全县大部分地区海拔1200～1400 m，常年雨水充沛、年降水量1158.8 mm，属于南温带、北亚热带季风湿润气候，具有高原季风湿润气候特点。本文通过修文县气象局1963～2010年的气象观测数据资料进行了综合分析,提出了农业发展趋利避害措施，为修文县发展特色产业，指导农业生产和资源利用等提供科学的气象决策依据。

2 热量资源

热量资源是重要的气候资源之一，与人类生活息息相关，研究热量资源的变化与空间分布对农业经济、农业种植业布局、农村农林牧渔业协调发展等具有重要意义[3]。

修文县具有低纬度、高海拔的地理特点，各地的气温受地形和季节变化影响，热量分布也不同，不同的作物品种和生育期需要不同的热量，且积累到一定数量后，才能完成其生育期而获得产量，在运用中把它作为农业资源的主要指标，所以，了解修文县温度的时空分布，无疑对当地安排农业生产是否恰当有着重要的意义和作用。

2.1 气温的地理分析

一般在近地面层空气中气温是随地势的升高而下降的(该县境内的温度递减率是海拔高度每升高100 m，气温约下降0.5 ℃)。所以，从上述论点得知：地势高的地方，气温低，地势低的地方，气温高。修文县年平均气温在13.0～16.0 ℃之间，见表1。

表1 修文县各代表点个月、年平均气温值 ℃

气温分布的总趋势是西北高于东南，平坦、缓冲、河谷、槽地的气温高于山地。因而温度的等值线严重受到地形、纬度、海拔高度的综合影响，突出的影响表现于海拔高度。从表2中看出气温的垂直分布很明显。地势低凹的地区，即海拔高度低于1000 m以下有六广镇、大石乡年平均气温在14.0 ℃以上，是修文县气温的高值区。海拔高度在1000～1200 m左右的龙场镇、小箐镇、扎佐镇年平均温度在13.4～14.0℃左右，海拔高度在1250 m以上的六屯镇、久长镇年平均气温在13.4 ℃以下是修文县气温的低值区。

表2 修文县各代表点温度随高度的变化

积温，指某一段时间内逐日平均气温≥10℃持续期间日平均气温的总和，即活动温度总和，简称积温。积温代表可能提供农业利用的热量，是评价某一地区热量资源的重要指标之一[4]。修文县积温在4700～6000 ℃之间，平均为4970.1 ℃，年总积温在各界温间的分配见表3。综上所述，修文县的热量条件比较优越，对发展农业生产、挖掘生产潜力较为有利，对农业产业结构调整提供决策依据。

表3 年总积温在各界温(80%)保证率间的分配 ℃

2.2 四季

季节和农业生产有着极其密切的关系。天文上把春分、夏至、秋分、冬至分别作为春、夏、秋、冬四季的开始，但民间则在很久以前就习惯地把立春、立夏、立秋、立冬分别作为四季的开始。由于各地气候环境，及地形、地势、自然条件的不同，如统一采用上述办法来划分四季，显然不符合修文县农业生产的实际情况。为了结合修文县农业生产的实际需要，便采用我国气候学家划分四季的标准，用气温对修文县的四季进行划分(表4)。其划分标准：以气温等于10 ℃时为冷暖分界，22 ℃为暖热的分界。即候平均气温小于10 ℃时为冬季，大于22 ℃时为夏季，10～22 ℃之间为春季或秋季。

表4 修文县四季的划分

统计结果得出：修文县的冬季最长，历时123 d，从11月14日开始，占全年天数的34%；夏季最短，仅有41 d，6月30日开始，占全年天数的11%；春秋两季从3月16日、8月10日开始，分别历时106 d、96 d。占全年天数的29%、26%。在各季节期间分配的积温以春秋两季最多；夏冬两季最少。

为了掌握气温在一年中冷暖变化的气候状况，适时安排指导农业生产，统计出修文县二十四节气的平均温度和积温。从表5中得知，小暑的平均气温最高，是二十四节气中最热的阶段，小寒、冬至的气温最低，反映出二十四节气中最冷的时段。

综上所述，修文县四季的特点是：春迟、夏短、秋早、冬长；二十四节气中小暑最热，小寒、冬至最冷，具有典型的山区气候特征。

3 水分资源

水分是农作物发育必须的、基本的、不可代替的因子，直接供给作物生长发育以及产量形成的需要—作为光合作用资料及维持生理活动所蒸腾的消耗，也是作为物体内输送营养物质的重要媒介。且水分在植物体内占的比重较大，一般植物体内含水量常达整个植株重量的75%～90%，因而，水分是农作物有机体全部生命过程正常进行循环的保证。

3.1 降水量的地理、年际分布

3.1.1 地理分布

修文县山体纵横、地形复杂。境内的水库、河流分布、森林覆盖不均，各地降水量差别较大。由于修文县受偏南暖湿气温影响的机会较多，降水量都在1069.1 mm以上，最多是东部扎佐地区1334.7 mm，为修文县的降水中心。西南部的猫冲、红板桥以及西北部一带的雨量较少(表6)。降水的变化趋势由西向北逐渐增多。在一定区域范围内，暖湿气流使迎风面的雨量多于背风面的雨量，海拔低的雨量少于海拔高的雨量，山麓的雨量多于坝子中心的雨量。

表6 年修文县各雨量点历年各月平均降水量 mm

3.1.2 年际分布

修文县年平均雨量在1068.1～1330.7 mm之间,若单凭年降雨量是完全可以满足作物的需水量。但降水的月季分配极不均匀。以龙场镇为例：历年平均降水量为1200.0 mm左右，农耗季节的降水量最少，为18.3～325.0 mm，占年平均降水量的4.2%，对夏收作物的生长很不利，也是造成影响夏收作物产量的关键性问题。5～6月份打田栽秧季节，降水量为210.9～248.5 mm，占年平均降水量的37.2%，若不遇干旱年月，搞好农田水利设施蓄好全年降水，其期间栽插用水是有保证的。冬半年(10月至次年3月份)降水量为272.5 mm，占年降水量的22.1%；夏半年(4～9月份)降水量962.7 mm，占年降水量的77.9%，近60年来夏、秋季呈减少趋势，冬、春季呈增多趋势，但均未通过显著性检验[5]。

3.1.3 季节分配

冬季降水量为80.3 mm，占年降水量的6.3%；夏季降水量最多，降水量为562.3 mm，占年降水量的44.5%；其次是春季362.2 mm，占年降水量的28.6%，秋季260.8 mm，占年降水量的20.6%。

3.2 降水日数和降水强度

在气候资源中不但要考虑降水的多寡，也要考虑降水日数和降水强度。如降水强度相同的降水量，雨日不同降水对作物影响的效果也就不同，若降水均匀，雨日分散、强度不同，容易被土壤吸收，作物就能充分利用，相反若以暴雨的形式降落容易造成洪涝，水土流失，给生产造成不利；若遇春秋两季连续低温阴雨天气，也容易给农业生产带来危机。

修文县的雨日较多，以龙场镇为例：大于等于0.1 mm的降水日数(表7)4～6月份和8月份、10月份最多，平均降水日数均有8～21 d，历年最多平均日数26 d，历年最少日数为17 d。

表7 龙场镇各月降水日数

大于等于50 mm最大暴雨日数以5～7月份雨日最多，6月份特多。而秋季出现暴雨的日数只有春季的26.3%，整个冬季未出现暴雨，因此、修文县的暴雨大多数时间都集中在春夏两季(表8)。

表8 龙场镇大于等于50 mm降水日数

降水强度指单位时间内的降水量，是降水量与降水持续日数相结合的指标，同时也决定了当地降水量的利用价值，只有降水适中时才能被土壤充分吸收利用。由于修文县的暴雨一般在春季和夏季，因而夏季的强度最大，春季次之，秋季最小。一日最大降水量以春夏两季最大(表9)。最大一次出现在春季，如：1980年5月25日,降水量165.2 mm，其次是夏季，1996年7月3日，降水量为194.6 mm。

表9 各月一日最大降水量

3.3 季年际雨量变化及变率

季降水量在不同的季节对农业生产有着不同的意义。修文县的年降水量在各季分配不均匀、变率大，容易产生旱涝天气，给农业生产带来困难。从表10可知，修文县的封地雨量少54.3 mm，变率较大为正负52%；春雨降水量362.2 mm最大，变率最小为正负21%。

表10 各时段降水量

3.4 降水变率

降水变率可以表示降水量变化程度的大小，变率过大会引起旱涝灾害，反之则有利于作物的吸收。凡变率大的地方，旱涝发生的概率性就大，对农作物的影响也就大。修文县的降水变率见表11，东北部久长春季较小，西南部谷堡猫冲一带夏季最小，谷堡乡冬季最大。

表11 各雨量点四季降水变率 %

从各雨量点的降水量(表12)来看，地势比较平坦缓冲丘陵的扎佐和低中山地势的中寨地区变化较大，最多年降水量几乎是最少年降水量的2倍还多，振幅变化最大的是扎佐，最多年是最少年的2.5倍，年平均降水量只有最多年雨量的55.8%。

表12 各雨量点(最多、最少)降水量值比较

4 光热综合资源

4.1 光热综合资源指标-光温度和光温积

一般影响作物生长发育的主要气象因子温度和光照，光照(指强度)在不大的区域里，差异并不显著，温度才难于改变。对于山区生产资源来说，光照时间的时间长短是不可忽视的问题，起着根本性的作用。修文县各地高的差异并不大，但在耕作制度上以及作物的发育有着明显的差异。如久长(海拔1330 m)与相邻的扎佐(12.80 m)比较，两地的高度和气温差别不大，≥10%的积温(80%保证率)久长为3751.1 ℃，扎佐为3765.1 ℃，可是作物的生育期却差5～10 d。因此，为了弄清和充分利用修文县的气候资源，引用了农业气候综合指数“光温度和光温积”来反映修文县的光热条件对农业生产的综合作用及其潜力。

公式为：

(1)

(2)

式(1)、(2)中：T为光温度，π为实地的日照时数(或时角W0)，T0为文可照时数(或天文时W0)，T0为平均温度。

光温度在某时段的逐日累计值，即光温积，其公式可以表达为：

P=∑T

(3)

4.2 光温积与农作物生长发育的关系

如果单从热量上看，全县各地的作物分布，地区差异不大，平均年总积温除大屯5943.6 ℃较多外，大多数地区在5000 ℃左右，最低是扯泥堡4745.2 ℃，比大屯少1198.4 ℃，而喜温作物活跃生长期≥10 ℃以上的积温，80%保证在3653.4～4892.2 ℃之间，振幅为1238.8 ℃，初始日数在201～241 d，振幅为30 d，如果光照，热量两因素综合，差异表现得非常明显年总积温红岩4067.4 ℃最低，六广4755.0 ℃最高，振幅为687.6 ℃。同样用扎佐和久长比较，海拔只差50 m，而两地的农事季节差异却很明显，水稻同时可以在清明后5～10 d播种，成熟期却要比扎佐做晚10 d左右，用小麦(或油菜加水稻加农耗；玉米加小麦(油菜)加农耗所需的积温两地只差18.4 ℃，而光温积却相差286.5 ℃，可见积温差异不明显是因为高度差不大，而光温积的明显差异是地形的遮蔽程度引起的。借以上说明久长的遮蔽比扎佐严重。再看全县各地的具体数值，更进一步说明，差值的大小与地形地貌的遮蔽程度非常有关。

农作物在整个生育期间中对光温条件有一定的要求，所以某地光积温的多少，可综合地反映出某地农业气候光热资源的丰富程度，各代表点光热资源的比较。可见光温积可用来作农业区划的指标(表13)。

表13 各代表点光热资源综合比较

5 气候资源应用

气候资源是指能为人类经济活动所利用的光能、热量、水分与风能等，是一种可利用气候资源的再生资源，也是我国的十大自然资源之一。它包括太阳辐射、热量、水分、空气，风能等[6]。

目前修文县热量丰富、积温高的地方，不等于施于农作物的气候条件就丰富，更不等于光热综合资源条件好，产量不一定就比积温低而光热综合条件的地方高产，即：按热量条件可以种植双季稻的地方，但产量却不如一季高，这是因为山高谷深，日照遮蔽严重，光热综合条件差的缘故，这在农业生产中，是应注意和重视的问题。

修文县气候资源变化特征及其对农业生产的影响，对实时开展当地农业结构调整，合理利用气候资源优势，减轻和避免不利气候条件的影响，促进农业可持续发展具有一定的参考作用[4]。

6 结论

随着气候资源的变化,对农业生产的正面和负面影响是同时存在的,只有适应这种变化,通过科学技术手段达到趋利避害。修文县各地的气温受地形和季节的变化影响很大，热量分布也不同。所以，了解修文县温度的分布，无疑对当地安排农业生产是否恰当有着重要的意义和作用。

(1)修文县降水丰沛，但分配不均，所以要充分利用当地有利的气候自然条件，才有助于农作物生殖生长。

(2)山体遮蔽度大，光照略有不足，导致光积温分布少。

(3)气候资源处于较大的区间，对当地农业发展影响较大，当地并没有完成构建气候监测站，只能够采用邻近乡镇资源变化为基准进行分析，主要是针对降水、气温以及日照，分析气候各项资源的变化，有利于修文县整体气候资源特征规律掌握。

农业与气候的关系十分密切，在较大的程度上受到天气和气候的制约、影响。摸清气候规律，找出不利气候条件的数据及其时空分布，使该县的农业种植、作物布局和安排等与气候变化规律相适应，为调整生产结构和生产布局以及农业现代化建设中因地制宜，並利用地区特点，为实现农业区域化、专业化提供可靠的数据和参考[7～9]。