1991—2020年伊金霍洛旗气候特征分析及对农业生产的影响
2021-03-25呼斯乐郝智源
呼斯乐 郝智源
(伊金霍洛旗气象局,内蒙古 伊金霍洛旗 017200)
全球变暖对社会各领域带来了极大影响[1-2]。海建航等[3]对1953—2013年吉林省的气候观测数据进行分析,指出1953—2013年吉林省气温、降水分别呈上升、减少变化趋势。兰玉坤[4]探究了1961—2005年内蒙古自治区气候变化特征,得出1961—2005年内蒙古自治区各地气温呈上升趋势,气温增加了2.0~3.0 ℃,同时平均最低温度的升幅大于平均气温及平均最高温度。张丽华[5]分析了气候变暖对农业的影响,并提出了应对措施。以往的气候研究区域较大,且针对伊金霍洛旗的研究较少。伊金霍洛旗隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市,地处鄂尔多斯高原东南部、毛乌素沙地东北边缘。伊金霍洛旗地形地貌基本呈西高东低,由西向东倾斜,海拔处于1 070~1 556 m。伊金霍洛旗属温带大陆性气候,干旱、少雨、风大、寒冷、温热及温差大,特别是在气候变暖趋势加剧的情况下,各类极端灾害天气出现频率越来越高,对农业生产安全构成了严重的威胁[6-8]。因此,下面就1991—2020年伊金霍洛旗气候变化特征展开分析,并分析气候变化对农业生产的影响。这对于今后更好地应对异常气候变化、合理安排农业生产活动具有借鉴意义。
1 研究资料与方法
研究数据由内蒙古自治区伊金霍洛旗气象局提供,主要涉及1991—2020年伊金霍洛旗的平均气温、降水量、日照时间观测资料。文中参照常规标准划分季节:3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12月至次年2月为冬季。笔者选择线性气候倾向率方法对伊金霍洛旗气候特征进行分析,并阐述其对伊金霍洛旗农业生产的影响。
2 1991—2020年伊金霍洛旗气候特征分析
2.1 年均气温变化特征
如图1所示,1991—2020年伊金霍洛旗年均气温整体上呈升高趋势,增温速率为0.317 ℃/10 a,变暖趋势比较显著。1991—2020年,伊金霍洛旗年均气温7.4 ℃,年均气温最高值为8.3 ℃(2017年),年均气温最低值为6.1 ℃(1993年)。
图1 1991—2020年伊金霍洛旗年均气温变化趋势
2.2 四季平均气温变化特征
通过探究1991—2020年伊金霍洛旗四季平均温度变化情况可以得出,1991—2020年伊金霍洛旗各季节的平均温度均呈升高趋势;从春季至冬季各季节的平均气温升高速率分别是0.626、0.103、0.342、0.197 ℃/10 a;近30 a来伊金霍洛旗春季至冬季四季气温平均值分别为9.1、21.2、7.2、-7.9 ℃;春季平均气温最高值为11.6 ℃(2018年),最低值6.8 ℃(1996年);夏季平均气温最高值为22.5 ℃(2010年),最低值为19.9 ℃(2003年);秋季平均气温最高值为9.2 ℃(1998年),最低值为5.6 ℃(2012年);冬季平均温度最高值为-5.4 ℃(1991年),最低值为-11.9 ℃(2005年)(见图2)。由此可以看出,伊金霍洛旗平均温度整体变暖趋势是由四季温度变化共同导致的。
图2 1991—2020年伊金霍洛旗四季平均气温变化趋势
2.3 年降水量变化特征
如图3所示,1991—2020年伊金霍洛旗年降水量整体上呈增加态势,增长率为24.23 mm/10 a,即平均每10 a伊金霍洛旗降水量大约增加24.23 mm。另外,近30 a伊金霍洛旗年均降水量为363.8 mm,年降水量的最大值为595.6 mm(2016年),年降水量最小值为206.4 mm(2000年),年降水量最大值与最小值之间相差389.2 mm。伊金霍洛旗降水量年际变化波动起伏较大,极易引发旱涝灾害。
图3 1991—2020年伊金霍洛旗年降水量变化趋势
2.4 年日照时间变化特征
如图4所示,1991—2020年伊金霍洛旗年日照时间整体上呈减少趋势,减少速率为-15.67 h/10 a,即平均每10 a年日照时间减少约16 h;1991—2020年,伊金霍洛旗年日照时间平均值为3 006.3 h,年日照时间最大值为3 238.5 h(2005年),年日照时间最小值为2 766.8 h(1996年)。
图4 1991—2020年伊金霍洛旗年日照时间变化趋势
3 伊金霍洛旗气候变化对农业生产的影响
农作物的生长发育与热量、降水、日照条件具有紧密联系。通过对1991—2020年伊金霍洛旗气温、降水量及日照时间变化特征进行分析可知,伊金霍洛旗年平均气温、四季平均气温及年降水量均呈上升趋势,并且年际间降水波动起伏比较明显,年日照时间呈减少趋势。气候变化会给农业生产带来不同程度的影响。
3.1 对农作物产量和品质的影响
伊金霍洛旗气温不断升高,降水量年际间波动起伏较大,年日照时间逐渐减少,导致农作物光合作用积累干物质的时间不断减少,影响农作物的健康生长发育[9]。此外,气温、降水及日照时间的波动变化会引发干旱、高温、涝灾、低温等灾害性天气,给农作物产量及品质带来不良影响。例如,2014年6月,伊金霍洛旗出现持续高温天气,并且无有效降水,还夹杂着大风扬沙天气,导致土壤失墒快,局部地区出现人畜饮水困难,旱情还对农作物的生长及草场返青造成了不利影响。
3.2 农业病虫害发生概率提高
气候变暖虽使农作物春播期大幅提前,农作物生长期不断延长,有助于确保农作物安全越冬。但暖冬的出现极易引发病虫害。伊金霍洛旗冬季气温升高有利于农作物病菌和害虫安全越冬,尤其是会增加一些病虫害在春季、夏季、秋季3个季节繁衍的代数,缩短病虫害的潜育期,导致病虫害数量及类型越来越多。例如,黏虫、玉米螟、草地螟、马铃薯晚疫病等病虫害频发,不仅影响农作物健康生长发育,而且会增加农业生产成本[10]。例如,2018年夏季,伊金霍洛旗农牧区遭遇了严重的玉米病虫害,对广大种植户全年的收成构成了十分严重的威胁。
4 应对伊金霍洛旗气候变化的措施
4.1 完善农牧业气象灾害信息传播体系
针对伊金霍洛旗气候变化造成的不良影响,首先,伊金霍洛旗气象部门应建立健全农牧业气象灾害信息传播体系,充分借助社会资源,将国土预警发布系统和运行机制建设不断向灾害易发农牧区深入。其次,进一步优化现有预警信息发布渠道,重点推动手机气象短信定制、LED显示屏、广播、电视及微信公众号等媒介的建设,以实现灾害性天气预警信息在伊金霍洛旗农牧区广泛覆盖。此外,要壮大农业气象服务队伍,提升气象信息员的业务能力。通过各种可靠的方式确保极端灾害性天气预警信息第一时间传播给广大农牧民,使他们可以提前采取可靠的灾害防御措施,尽可能减少极端灾害性天气造成的农牧业经济损失。
4.2 加强病虫害防治
针对气候变暖导致病虫害频发的问题,伊金霍洛旗需建立健全病虫害反应机制,加强农牧业病虫害监测预警,一旦监测到病虫害,要及时发布信息。重点防控黏虫、玉米螟、草地螟、马铃薯晚疫病等经常出现的病虫害,适时开展统防统治工作,有效遏制病虫害扩散蔓延。在具体的病虫害防治过程中,要科学剖析伊金霍洛旗的气候变化规律和病虫害发生条件,获取两者之间的相关性,确保选择理想的时间点施用农药防治病虫害。同时,注意采用物理防治、农业防治、生物防治等绿色防治方法来防治病虫害,以获取最佳的病虫害防治效果,确保农业安全、健康生产。
5 结论
1991—2020年,伊金霍洛旗年平均气温整体上呈升高趋势,增温速率分别为0.317 ℃/10 a,变暖趋势比较显著;伊金霍洛旗各季节的平均温度也呈升高趋势,从春季至冬季各季节的增温速率分别是0.626、0.103、0.342、0.197 ℃/10 a;1991—2020年,伊金霍洛旗年降水量整体上呈增加趋势,增加速率为24.23 mm/10 a;年日照时间整体上呈减少趋势,减少速率为-15.67 h/10 a。
伊金霍洛旗年平均气温、四季平均气温及降水量均呈上升趋势,并且年际间降水波动起伏比较明显,日照时间呈减少趋势。气候变暖极易引发一些灾害性天气,对农作物产量和质量造成严重影响;气候变暖还使农业病虫害问题越来越严重,进而影响伊金霍洛旗农业经济效益的提升。