河西绿洲气候变化对农业生产的影响及应对措施

发表时间:2021/3/16   来源:《中国科技信息》2021年2月   作者:陈清善
[导读] 本文选择1961~2018气温、降水观测资料,首先分析了河西绿洲气候变化趋势,并重点阐述了该地区气候变化对农业生产的影响,最后给出了几点应对措施,以供相关部门参考。

甘肃省金塔县鼎新气象站 陈清善 735000

摘要:本文选择1961~2018气温、降水观测资料,首先分析了河西绿洲气候变化趋势,并重点阐述了该地区气候变化对农业生产的影响,最后给出了几点应对措施,以供相关部门参考。
关键词:河西绿洲;气候变化;农业生产;影响;应对措施
        引言
        近年来,全球气候变暖已成不争的事实,给人类的生产生活也造成极大影响[1]。河西地区绿洲地处甘肃省内黄河以西的区域,地理坐标处于93°23′—104°12′E ,37°17′—42°48′N范围内,包括嘉峪关、酒泉、张掖、金昌、武威这些地区。甘肃河西绿洲属于温带大陆性干旱气候,整体气候特点:气温日较差比较大、光照资源丰富、雨量较少;年平均温度5.0~10.0℃;年日照时数为3000h左右,大部分地区年降水量不到200 mm,河西地区绿洲农业用水主要依靠祁连山冰雪融水。在全球气候变暖趋势加剧的大形势下,河西温度、降水量作为气候形成的重要要素,也会产生一些变化,从而会对农业生产带来不同程度的影响。因此,本文主要探究了河西地区绿洲气候变化对农业生产的影响,并给出了一些应对措施,以促进河西地区农业的健康发展。
        1.资料与方法
        本文资料来源于河西绿洲区20个测站,主要包含1961~2018年气温、降水量观测资料,选择1981—2010 年气象要素平均值作为气候平均值。数据均通过了均一性检验和质量控制。文中分析气候变化特征运用气候倾向率方法。
        该方法通过一次直线方程对气候要素的变化趋势进行阐述:
y(t)=d+at                                    (1)
        在上述公式当中, d代表的是经验系数,t 代表的是时间序列,能够利用回归分析方法中的最小二乘法求取,a为趋势变化率,若a为正(负)意味着气象要素呈增加(减小)趋势,a×10表示的是气候倾向率,反映了气候要素10a的变化速率。
        2.河西绿洲气候变化趋势分析
        2.1气温变化趋势
        通过河西绿洲1961—2018 年平均温度变化趋势进行分析可知(图1),河西绿洲区近60a气温呈上升变化趋势,气温倾向率为0.364 ℃/10a,达到了显著性检验水平,说明增温趋势十分显著。由表1可知,在20 世纪60 年代~80年代年平均气温距平均为负距平,而20世纪90年代之后均为正距平,这表明20世纪90年代以前属于偏冷年,而20世纪90年代到2018年为偏暖年份。变异系数最大的为20 世纪90 年代,这表明该年代平均气温变幅最大。

         2.2 降水量变化趋势
        通过河西绿洲1961—2018 年降水量变化趋势进行分析可知(图2),河西绿洲区近60a降水量呈增加变化趋势,降水倾向率为4.341 mm/10a,也就是平均每10a河西绿洲区降水量增加大约4.341mm。由表1可知,在20 世纪60年代、80年代、90年代降水距平百分率均为负,属于降水偏少年份,而20世纪70年代、21世纪10年代、2011-2018年降水距平百分率均为正,属于降水偏多年份。尤其是2011-2018降水量偏多9.3%;河西绿洲降水变幅最大的年代为20世纪60年代,变异系数为18.4%;20世纪70年代次之,变异系数为18.3%;变幅最小的为2011-2018年。

        3河西绿洲气候变化对农业生产的影响
        3.1气候变化对作物生长发育的影响
        河西绿洲气温、降水均呈增加变化趋势,这给当地农作物生育期带来不同程度的影响,使得春小麦播种期有所提前,而玉米播种期有所延迟,春小麦、玉米的苗期以及生长季都呈缩短趋势,成熟期提前。春小麦适宜种植区面积逐渐变少,作物品质大幅降低[2];玉米等喜温作物适宜种植区面积有所增加,籽粒灌浆速度有所加快,使得千粒重有所增加,产量有所增加。而马铃薯以及其他喜凉作物,在该地区适宜种植区范围有所减小[3]。此外,气温升高有利于农作物病虫安全越冬,促使病虫害问题不断加剧,给农作物造成不同程度的损失。
        3.2气候变化对作物生产布局的影响
        河西绿洲气候呈显著增暖趋势,会致使积温有所增加,农作物生产布局发生不同程度的变化,适宜种植区以及可种植区海拔增加,多熟制向北移动,夏粮作物面积减少,秋粮作物面积增大。强冬性、中早熟品种逐渐被弱冬性、中晚熟品种取代,对于增加光温利用率以及作物产量比较有利。夏季降水增加对于径流量的提升有利;伴随着作物品种的不同,二氧化碳浓度的提升对于作物品质所产生的影响也有所差异。二氧化碳能够增加作物组织中的碳水化合物,但氮的比例下降,从而使得食品质量降低。
        3.3气候变化使得灾害性天气频发
        气候变暖,导致河西绿洲大风、沙尘、低温冻害、干旱等极端灾害性天气出现频率有所增加,对大田作物生产、设施农业等经常带来较大的危害[4]。例如,气候变暖,蒸发量加剧,干旱频发,会导致作物的品质以及产量均有所下降,导致经济效益不断降低。
        4应对措施
        4.1科学调整农业生产结构
        应该结合未来气候变化,对农业生产结构进行不断优化调整,尽可能的避免或者是减轻气候变暖所带来的不利影响。要进一步分析气候资源的分配以及农业气象灾害的新格局。通过对作物品种以及布局进行不断改善,因地制宜,培育抗逆品种,采取防灾减灾以及稳产稳增的技术对气候变暖的状况进行科学应对,确保作物的优质高产。河西地区绿洲农业区应该充分结合当地的气候变化特点,优化作物种植模式和布局,趋利避害,尽可能的挖掘气候资源的潜力,不断提升农业经济效益。再者,在对种植制度进行改革时还应该掌握作物生长发育、产量形成以及气候条件的关系,进而对农业气候资源进行合理运用,较好的抵御农业气象灾害,进一步提高应对气候变化的能力。
        4.2加强部门联合协作机制
        针对气候变暖对河西绿洲农业生产造成的不利影响,气象、农业、水利等相关部门应注重强化部门联合协作机制,积极应对气候变化。在农作物生产适宜性气候条件的研究、农作物生长情况、病虫害监测、气象灾害监测以及应对措施等方面形成良好的信息互动机制。针对大风、沙尘、低温冻害、干旱等农业气象灾害的频发,应加强气象灾害预警,并采取合理的措施应对,提升灾害性天气的防御水平。
        5结论
        (1)河西绿洲区近60a气温呈上升变化趋势,气候倾向率为0.364 ℃/10a,增温趋势十分显著;20世纪90年代以前属于偏冷年,而20世纪90年代到2018年为偏暖年份;近60a降水量呈增加变化趋势,气候倾向率为4.341 mm/10a;
        (2)河西绿洲气候变化对当地农业生产的影响既包含有利影响,也有负面影响,喜温作物适宜种植区面积有所增加,喜凉作物适宜种植区范围有所减小;多熟制向北移动,夏粮作物面积减少,秋粮作物面积增大;气候变暖还导致病虫害以及灾害性天气频发,给作物生长发育造成不利影响。
        (3)应对气候变化的措施:科学调整河西绿洲农业生产结构,强化部门联合协作机制;趋利避害,推动河西绿洲农业的健康发展。
参考文献:
[1]董思言,高学杰.IPPC第五次评估报告解读[J].气候变化研究进展,2014,10(1):56-39
[2]马红勇, 庞成, 白青华, 等, 2015. 气候暖湿变化对黑河流域绿洲农业生产的影响[J]. 干旱地区农业研究, 33(1): 225-232.
[3]王鹤龄, 张强, 王润元, 等, 2017. 气候变化对甘肃省农业气候资源和主要作物栽培格局的影响[J]. 生态学报, 37(18): 6099-6110.
[4]姚玉璧, 杨金虎, 肖国举, 等, 2018a. 气候变暖对西北雨养农业及农业生态影响研究进展[J]. 生态学杂志, 37(7): 2170-2179.
姓名简介:陈清善(1967.12),男,汉族,甘肃金塔人,本科学历,高级工程师,职业:气象站站长,从事综合探测高级工程师,熟悉地面、高空、酸雨、沙尘暴、雷电、辐射观测工作。

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: