氣候變化影響糧食生產(chǎn)論文
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1齊河縣氣候變化特征分析
1．1氣溫變化特征
從1959～2012年齊河縣逐年平均氣溫及其5年滑動平均可以看出，近54年來齊河縣的氣溫變化具有一定的波動性和明顯的階段性，但氣溫整體呈上升趨勢，自20世紀80年代中期開始上升速度明顯加快，并一直持續(xù)到21世紀初。用最小二乘法對54年來的年平均氣溫進行擬合，線性函數(shù)為y=0．007x－1．074(r=0．262)，可見齊河縣年平均氣溫以0．07℃/10a的速度上升。圖11959～2012年齊河縣年平均氣溫、5年滑動平均及長期趨勢把1959～2012年各季及年的平均氣溫按10年一個階段進行平均，與54年平均值進行比較，結果發(fā)現(xiàn)(表1)，1959～2012年整個時段的氣溫可劃分為冷、暖2個時期，1959～1989年為相對的冷期，該時段平均氣溫為13．5℃，偏低0．1℃，1969年是近54年來的最低年，平均氣溫為12．6℃;1990～2012年為相對的暖期，該時段平均氣溫為13．8℃，偏高0．2℃，1997～2002年氣溫增暖明顯，該時段平均氣溫為14．1℃，偏高0．5℃，近54年來的氣溫最高值出現(xiàn)在該暖期的1998年，平均氣溫為14．5℃，偏高0．9℃。從表1還可看出，不同時段各季的平均氣溫變化各不相同，2000～2009年平均氣溫冬季＞春季＞秋季＞夏季，夏季增溫不明顯，即對于氣候變暖的貢獻率冬季最大，其次是春秋季，最后是夏季。
1．2降水變化特征
可以看出，近54年來齊河的降水變化具有明顯的波動性和階段性，其大年降水量比最小年降水量多844mm，前者是后者的4．4倍。從降水的長期變化趨勢看，降水總量略呈增加趨勢，用最小二乘法對54年來的降水量進行擬合，線性函數(shù)為y=0．212x+195．79(r=0．02)，年降水量以2．12mm/10a的速度遞增。逐年各季降水量按10年一個階段進行平均，與54年平均值進行比較，結果發(fā)現(xiàn)(表2)，1959～2012年整個時段的降水可劃分為多雨、少雨、多雨3個時期，1959～1979年為多雨期，該時段平均降水量642．2mm，偏多10．5mm，其中1961年是近54年來降水最多年，降水量達1092．0mm，偏多460．3mm;1980～1989年為少雨期，該時段平均降水量503．2mm，偏少128．5mm，其中，1989年是近54年來降水次少年，降水量為371．8mm，偏少259．9mm，2002年是近54年來降水最少年，降水量僅248．0mm，偏少383．7mm;1990～2012年為多雨期，該時段平均降水量677．9mm，偏多46．2mm。從表2還可看出，不同時段各季節(jié)的降水量變化各不相同，季節(jié)性變化明顯，如1959～1979年的春季平均降水量偏少，而夏秋季卻相對偏多;1980～1989年的夏秋冬季平均降水量偏少，而春季卻相對偏多?？梢娨荒晁募镜慕邓烤嗷蚱俚那闆r很少發(fā)生，若春季偏少，一般夏秋季偏多，若春夏季偏多，則秋冬季相對偏少，除個別年份，總體上年降水量與多年平均值較為接近。
1．3暴雨、冰雹、大風天氣
對逐年日雨量達50mm以上的暴雨日及對日極大風速≥17．0m/s的大風日數(shù)和出現(xiàn)冰雹的日數(shù)進行統(tǒng)計，按10年一個階段進行平均。結果發(fā)現(xiàn)，除1980～1989年暴雨日數(shù)偏少外，其他時段的暴雨日數(shù)均偏多，其中以1990～2009年更為明顯，說明近20年來強降水發(fā)生次數(shù)強度比前期明顯增加;就冰雹日數(shù)而言，1959～1968年次數(shù)最多，2000～2009年發(fā)生次數(shù)較少，2010～2012年最少，冰雹次數(shù)為0，1970～1989年發(fā)生次數(shù)無明顯變化，為0．3d/a，整個時段冰雹日數(shù)呈下降趨勢;1959～2012年整個時段的大風日數(shù)呈明顯的下降趨勢，由最初的21．2d/a下降至0．9d/a。由以上分析可知，不同的年份、季節(jié)氣溫的高低與降水的多少二者之間的變化并沒有明顯的規(guī)律可循，但近10年來氣溫和降水均呈上升趨勢，氣溫的上升幅度比降水明顯偏大。氣溫偏高的時段主要在冬秋季，降水偏多的時段主要出現(xiàn)在春夏季，即出現(xiàn)春夏季多雨、秋冬季暖干的現(xiàn)象。隨著暴雨日數(shù)的增加，極端強降水天氣出現(xiàn)的概率將增加，冰雹大風等災害性天氣也時有發(fā)生，因此，采取有效措施，適應氣候變化是非常必要的。
2氣候變化對糧食生產(chǎn)的影響
2．1氣溫變化對糧食生產(chǎn)的影響
齊河縣的氣溫呈整體上升趨勢，對糧食生產(chǎn)來講，氣溫升高有利有弊。暖冬出現(xiàn)，利于越冬作物冬小麥的安全越冬;積溫增多，無霜期延長可以使農(nóng)作物得到更多的熱量，提高了農(nóng)作物的復種指數(shù)和產(chǎn)量，減少了凍害。氣溫升高增大地表水的蒸發(fā)量，土壤有效水分將會減少，導致危害作物生長的水分脅迫加重，農(nóng)業(yè)水資源短缺加劇。氣溫升高后，土壤有機質(zhì)的微生物分解加快，造成地力下降。雖然光合作用的增強能夠促進根生物量增加，在一定程度上補償了土壤有機質(zhì)的減少，但土壤一旦受旱，根生物量的積累和分解均將受到限制。這意味著需要使用更多的肥料以滿足作物的需要，同時，隨著氣候變暖，作物生長季延長，昆蟲的繁衍代數(shù)將增加，還為各種雜草的生長提供了優(yōu)越條件。因此，氣溫升高會加劇病蟲害的流行和雜草的蔓延，這就不得不使用更多的農(nóng)藥和除草劑，增大了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。
2．2降水變化對糧食生產(chǎn)的影響
齊河縣的年降水量上升趨勢不明顯，上升幅度遠比不上氣溫上升的速度，降水量年際波動大，旱澇天氣經(jīng)常發(fā)生。齊河縣的旱澇、大風等災害本來就頻發(fā)，隨著氣候的變暖，暴雨日數(shù)的增加，洪澇災害的發(fā)生頻率和強度可能還會增加，這些極端事件引起的后果也會加劇。降水量的變化也會導致蟲害的變化，干旱常導致大范圍蟲害，濕冷的環(huán)境也會導致蟲害增加。單從氣候因素方面分析，干旱和洪澇頻繁的發(fā)生會導致一定范圍內(nèi)的糧食作物受災頻繁，致使作物減產(chǎn)或絕產(chǎn)，從而造成全縣糧食產(chǎn)量下降。冰雹和大風日數(shù)的下降，說明二者對糧食生產(chǎn)的影響在逐漸減小，農(nóng)作物因冰雹和大風受災的幾率減小，利于糧食作物的生長。
3適應氣候變化的對策
3．1搞好農(nóng)田水利建設
疏通河道，加固水庫、塘壩，實行灌溉配套，提高水資源利用率，使旱能灌、澇能排，做到暴雨不倒壩，干旱有水澆，提高應對干旱洪澇氣象災害的防御能力。目前齊河縣根據(jù)氣候變化趨勢正在開展高產(chǎn)創(chuàng)建示范方開展高標準糧田建設，基本實現(xiàn)“田成方、樹成行、溝相通、渠相連、旱能澆、澇能排”，水利設施的建設在糧食生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大威力。
3．2科學合理調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結構
農(nóng)業(yè)對于旱澇災害最為敏感，也最為脆弱，受災害影響較大。根據(jù)齊河縣旱澇災害的發(fā)生規(guī)律和水資源條件，因地制宜科學合理調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結構，選種抗旱作物和推廣耐澇品種，調(diào)整作物播期，趨利避害，減輕災害威脅。如齊河近幾年來推廣小麥品種選取濟麥22抗倒、抗病性好、產(chǎn)量也很好，濟麥22是非常優(yōu)秀的品種;對全縣所有玉米高產(chǎn)創(chuàng)建田免費供應登海605和鄭單958玉米種，這2個品種在惡劣的天氣下表現(xiàn)出良好的抗逆性和穩(wěn)產(chǎn)性，對全縣夏玉米生產(chǎn)戰(zhàn)勝天災獲得豐收起了關鍵作用。
3．3發(fā)揮氣候資源優(yōu)勢，通過減災進行增利
氣候災害消耗且浪費氣候資源，使氣候資源的價值大為降低，甚至全部喪失。因此，合理利用氣候資源應該包括盡可能有效地減少和減輕氣候災害。如2013年齊河夏糧生產(chǎn)根據(jù)小麥整個生育期氣候呈現(xiàn)“前高中低后高”的特點及小麥苗情，全縣在農(nóng)業(yè)局的指導下改變以往的管理方式，在返青、拔節(jié)期的小麥管理上以控為主，后期的小麥管理上以促為主，既防倒伏，又促增產(chǎn)，盡可能多地利用氣候資源，糧食產(chǎn)量有大幅度提高。
3．4加大生產(chǎn)科技支撐
自2002年以來，齊河縣糧食生產(chǎn)產(chǎn)量逐年遞增，截至到2014年，齊河縣糧食產(chǎn)量實現(xiàn)“十二連增”，氣候變化對齊河縣糧食產(chǎn)量影響所占份額逐漸下降，說明齊河縣糧食生產(chǎn)應對氣候變化能力逐漸加強，這主要是得益于技術進步、政策機制保障、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入大幅增加等人為因素方面原因。建議服務該縣糧食生產(chǎn)的相關部門，繼續(xù)加強氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的進一步研究，加大應對氣候變化先進技術的研究和推廣應用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵御氣候變化的能力，特別是抵御氣候變化所帶來的不利影響。
作者：單位：朱保美 胡雪紅 周清 楊玉霞 張優(yōu)琴 山東省齊河縣氣象局 山東省德州市氣象局
