韓會(huì)梅+李青

摘要：選取南疆地區(qū)１８?jìng)€(gè)代表站點(diǎn)１９６１－２０１１年氣溫與降水量原始數(shù)據(jù)，用百分位閾值法分析了近５１年南疆地區(qū)極高、低溫和極端降水量變化趨勢(shì)及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。結(jié)果表明，南疆地區(qū)近５１年極高、低溫和極端降雨量均呈上升趨勢(shì)，增幅分別為１．７ ℃、４．６ ℃和３．７ ｍｍ，極高溫增幅顯著低于極低溫增幅，所以溫度年較差呈降低趨勢(shì)（－２．８ ℃／５１年）。南疆地區(qū)極高溫發(fā)生天數(shù)增加幅度為０．８ ｄ／５１年；而極低溫發(fā)生天數(shù)減少幅度為２．０ ｄ／５１年；極端降水天數(shù)增加幅度為３．８ ｄ／５１年。極端氣候?qū)δ辖貐^(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在雙重影響。極高溫和極高溫天數(shù)的升高導(dǎo)致農(nóng)作物遭遇熱害，生育期縮短，加劇南疆地區(qū)干旱情況；極低溫的升高和極低溫天數(shù)的減少有利于農(nóng)作物順利過(guò)冬和種植界限的擴(kuò)展，但也會(huì)造成干旱、鹽漬化的加劇及病蟲草害的發(fā)生；極端降雨量和降雨天數(shù)的提高有利于緩解干旱，但農(nóng)作物花期和成熟期降雨會(huì)導(dǎo)致坐果率和果實(shí)品質(zhì)的下降。

關(guān)鍵詞：南疆地區(qū)；極端溫度；極端降雨；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：Ｓ１６２．５文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：０４３９－８１１４（２０１４）０８－1801－０5

Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ ｏｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈern Ｘｉｎｊｉａｎｇ——Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｍｅｔｈｏｄ

ＨＡＮ Ｈｕｉ－ｍｅｉ， ＬＩ Ｑｉｎｇ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， Ｔａｒｉｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ａｌａｒ ８４３３００， Ｘｉｎｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｈｅ ｃｈａｎｇｅs ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｘｔｒｅｍｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ were ａｎａｌｙｚｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｄａｉｌｙ ｄａｔａ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｔ １８ ｔｙｐｉｃａｌ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈern Ｘｉｎｊｉａｎｇ ｆｒｏｍ １９６１－２０１１． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ studied． Ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ５１ years， ｔｈｅ ｅｘｔｒｅｍｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ was ｉｎｃｒｅａｓｅｄ １．７ ℃， ４．６ ℃ ａｎｄ ３．７ ｍｍ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ was ｉｎｃｒｅａｓｅｄ －２．８℃／５１ years ｂｅｃａｕｓｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｒｅｍｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｉｎ ５１ years， ｔｈｅ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ０．８ ｄ， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ were ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ２．０ ｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ were ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ３．８ ｄ． Ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｃｌｉｍａｔｅ ｈａｄ ｂｏｔｈ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ disadvantages ｏｎ ｔｈｅ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ southern Ｘｉｎｊｉａｎｇ． Ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ of ｅｘｔｒｅｍｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ caused ｈｏｔ ｄａｍａｇｅ ｏｎ ｃｒｏｐｓ ａｎｄ ｆｒｕｉｔｓ， by ｓｈｏｒｔｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｎｓｉｆｙｉｎｇ ｄｒｏｕｇｈｔ． Ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｆｒｅｅｚｅ ｉｎｊｕｒｙ ｏｎ ｃｒｏｐｓ ａｎｄ ｆｒｕｉｔｓ by ｂｅｎｅｆｉｔｔing ｗｉｎｔｅｒ ａｎｄ ｅｘｐａｎｄing ｔｈｅ ｃｒｏｐ ａｎｄ ｆｒｕｉｔ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｌａｔｉｔｕｄｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｏｕｌｄ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｄｉｓｅａｓｅ， ｉｎｓｅｃｔ ｐｅｓｔ ａｎｄ ｗｅｅｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｎｓｉｆｙ ｔｈｅ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ of ｅｘｔｒｅｍｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒｅｍｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｗｏｕｌｄ ｅａｓｅ ｔｈｅ ｄｒｏｕｇｈｔ ｉｎ ｓｏｕｔｈern Ｘｉｎｊｉａｎｇ ａｎｄ promote ｔｈｅ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｕｐｔａｋｅ ｂｙ ｃｒｏｐｓ ａｎｄ ｆｒｕｉｔｓ， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｒａｉｎｆａｌｌ ａｔ ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｏｒ ｎｅａｒ ｍａｔｕｒｉｔｙ ｗｏｕｌｄ ｒｅｄｕｃｅ ｆｒｕｉｔ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｕｔｈ Ｘｉｎｊｉａｎｇ； ｅｘｔｒｅｍｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｅｘｔｒｅｍｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ； ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ pｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

收稿日期：２０１３－12－１3

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技星火計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD48B01）;國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（10XJ004）

作者簡(jiǎn)介：韓會(huì)梅（1986-），女，山東聊城人，碩士研究生，研究方向?yàn)楦珊祬^(qū)資源利用，（電話）18399410025（電子信箱）adaisdau@163.com；

通訊作者，李青（1969-），女，湖南長(zhǎng)沙人，教授，主要從事干旱區(qū)資源保護(hù)利用研究，（電子信箱）liqing0514@163.com。

全球氣溫普遍升高已是無(wú)可爭(zhēng)辯的事實(shí)，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change；IPCC）第四次氣候變化評(píng)價(jià)報(bào)告指出，過(guò)去50年溫度每10年平均升高0.13 ℃（0.10～0.16 ℃），幾乎是過(guò)去100年的2倍，1906-2005年與1850-1899年相比，溫度升高了0.74 ℃（0.56-0.92 ℃）［1］，氣候變暖對(duì)全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也造成了顯著的影響［2］。在全球氣溫上升的背景下，中國(guó)西北部地區(qū)的年均溫≥10 ℃積溫呈明顯上升趨勢(shì)［3-9］，并對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成明顯的影響［10-14］。隨著新疆地區(qū)特色林果業(yè)及大田作物如棉花等的發(fā)展，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值在目前的新疆經(jīng)濟(jì)成分中所占的地位也越來(lái)越重。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)易受不同氣候因子的影響，尤其是極端氣候的影響非常顯著，然而目前關(guān)于西北地區(qū)，尤其是新疆地區(qū)的氣候特征研究主要集中在四季及年均溫、年降雨［5-8，10］或特定地區(qū)［11-13］的氣候變化方面，大范圍的極端溫度和降雨變化及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究較少。本研究以南疆地區(qū)具有典型代表特征的18個(gè)地（市）1961-2011年51年來(lái)的日溫度、降雨進(jìn)行分析，在百分位閾值法的基礎(chǔ)上分析了南疆地區(qū)51年來(lái)極端高溫、極端低溫和極端降雨以及各自天數(shù)的變化情況，討論了極端氣候?qū)δ壳凹拔磥?lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能造成的影響，以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中針對(duì)極端氣候應(yīng)急措施的準(zhǔn)備和預(yù)防提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

所研究區(qū)域南疆地區(qū)是以南天山為界的新疆所轄地區(qū)。地處73°40′-93°44′E，35°40′-43°31′N之間，以塔里木盆地為中心，三面環(huán)山，地勢(shì)西高東低，是干旱半干旱灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，形成了“沙漠綠洲，灌溉農(nóng)業(yè)”的景象。年平均氣溫為10.2~13.67 ℃，1月份平均氣溫為-5.9 ℃，7月份平均氣溫為25.4 ℃；極端最高氣溫40.7 ℃，極端最低氣溫-27.4 ℃。全年≥10 ℃積溫為4 535.6 ℃。年無(wú)霜期平均179~233 d，年日照時(shí)數(shù)3 262.7~3 688.1 h。生態(tài)環(huán)境較差，但是水土、光照資源豐富，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供得天獨(dú)厚的條件。

以南疆地區(qū)若羌為例，該縣年總輻射量達(dá)1.48×106 kJ/m2，光合有效輻射達(dá)7.37×105 kJ/m2。果樹(shù)生長(zhǎng)季節(jié)平均日照時(shí)數(shù)達(dá)10 h以上，年日照時(shí)數(shù)達(dá)3 033 h，4~9月累計(jì)日照時(shí)數(shù)達(dá)1 733.6 h，遠(yuǎn)高于一般制干品種1 500 h的要求。若羌縣≥10℃的有效積溫4 983.7 ℃，遠(yuǎn)高于果樹(shù)對(duì)溫度的需求上限。從6月開(kāi)始晝夜溫差逐漸變大，8~10月中旬是1年中晝夜溫差最大的時(shí)段，晝夜溫差達(dá)17.5~18.2 ℃，最大晝夜溫差達(dá)27.8 ℃。晝夜溫差在15 ℃以上的天數(shù)為81 d，氣溫日較差在20 ℃的天數(shù)為39 d，為全國(guó)絕無(wú)僅有，無(wú)霜期達(dá)到215 d。南疆主要特色林果業(yè)產(chǎn)區(qū)5~9月，特別是后期較大的晝夜溫差，有利于干物質(zhì)和糖分的積累。

1.2研究方法

采用南疆地區(qū)1961-2011年氣溫與降水量日基本資料，選取了阿克蘇市、和田市、喀什地區(qū)、庫(kù)車縣、若羌縣、莎車縣、阿拉爾市、巴楚縣、拜城縣、庫(kù)爾勒市、輪臺(tái)縣、民豐縣、皮山縣、且末縣、塔什庫(kù)爾干縣、烏恰縣、焉耆縣、于田縣等18個(gè)氣象站點(diǎn)的極端氣溫和極端降水量資料，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析近51年極端氣候事件變化趨勢(shì)。

對(duì)于氣候變化極端極值問(wèn)題，專家學(xué)者多采用某個(gè)百分位值作為極端值的閾值，超過(guò)該閾值的就是極值，被認(rèn)為是極端氣候事件。極端溫度的確定采用與馬柱國(guó)等［4］研究我國(guó)北方極端溫度的方法，將極端溫度定義為：Tcmax=Tmjuly+Amax；Tcmin=Tmjan+Amin。

式中，Tcmax為最高溫度的臨界值，Tmjuly為7月51年的月平均氣溫，是最高溫度波幅的修正值；Tcmin是最低溫度的臨界值，Tmjan代表1月51年的月平均氣溫，相應(yīng)的是最低溫度波幅的修正值，在不同地區(qū)，Amax與Amin取值不同，由于南疆地區(qū)地處北緯35°N以上，所以取值如下：

■max=4.5 ℃lat≥35°N3.0 ℃lat＜３５°Ｎ

■min=-5.0 ℃ lat≥35°N-3.5 ℃ lat<35°N

式中，lat表示緯度，凡大于Tcmax的日均溫就認(rèn)為是極端氣溫，小于Tcmin的值是極端低溫。

關(guān)于極端降水量的定義，由于南疆地區(qū)冬季降水量幾乎為0，具體是把1961-2011年集中降水月份（5~9月）有降水量記錄的100天序列的第99個(gè)百分位閾值的51年平均值定義為極端降水量的閾值，當(dāng)某站某日降水量超過(guò)極端降水閾值時(shí)，就是極端降水事件。

2結(jié)果與分析

2.1極端現(xiàn)象趨勢(shì)分析

2.1.1極端氣溫及極端氣溫天數(shù)變化趨勢(shì)分析根據(jù)百分位閾值法對(duì)南疆地區(qū)18個(gè)站點(diǎn)近51年日溫進(jìn)行整理分析，得出南疆地區(qū)極端高溫與低溫。由圖1南疆地區(qū)極高溫與極低溫時(shí)間序列圖的斜率可以看出，極高溫變化趨勢(shì)比極低溫變化趨勢(shì)稍顯緩和，近51年極高溫略呈升高趨勢(shì)，平均變化率為1.7 ℃/51年，極低溫呈明顯升高趨勢(shì)，平均變化率為4.6 ℃/51年。因此近51年南疆地區(qū)溫度年較差的變化呈明顯現(xiàn)下降趨勢(shì)，平均變化率為-2.8 ℃/51年。年較差波動(dòng)較大年份集中在1982-1991年10年間，最大值出現(xiàn)在1988年，其最高日氣溫與最低日氣溫相差49.03 ℃。1992年之后年較差相對(duì)集中，趨于平緩，極高溫與極低溫之間差距漸小，這與極高溫逐年下降，極低溫逐年上升的趨勢(shì)是一致的。對(duì)南疆地區(qū)18個(gè)站點(diǎn)的日氣溫進(jìn)行閾值分析，采用第99個(gè)百分位閾值的平均值作為極端氣溫事件，得出南疆地區(qū)極端氣溫天數(shù)。

由南疆地區(qū)近51年極端溫度線性變化的天數(shù)和斜率（圖2）可以看出，極端最高溫發(fā)生頻率為正值，表明南疆地區(qū)極高溫發(fā)生的天數(shù)有所增加，平均增加率為0.8 d/51年。相反極端最低溫發(fā)生頻率為負(fù)值，也就是說(shuō)極端最低溫出現(xiàn)的天數(shù)有所減少，減少的頻率為2 d/51年。

2.1.2極端降水量及極端降雨天數(shù)變化趨勢(shì)分析由于南疆地區(qū)春秋冬季降水幾乎為0，故對(duì)51年南疆地區(qū)18個(gè)站點(diǎn)集中降水月份（5-9月）降水量按升序排列，排列數(shù)據(jù)包括所有降水天數(shù)在內(nèi)的100個(gè)降水值，采用第99個(gè)百分位閾值作為降水事件閾值，代表每年極端降水量。對(duì)1961-2011年近51年內(nèi)極端降水進(jìn)行分析，得出極端降水變化趨勢(shì)（圖3）。從圖中可以看出，近51年極端降水總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，上升幅度達(dá)到3.7 mm。極端降水最高年份發(fā)生在1975年，極端降水量達(dá)到29.6 mm，這對(duì)南疆地區(qū)來(lái)講是極為少見(jiàn)的。極端降水量的增加使得南疆地區(qū)有暖干氣候向暖濕氣候變化，近年來(lái)沙塵天氣也有所減少。

由圖3可知，極端降水量的天數(shù)在南疆地區(qū)有所增加，具體增加的天數(shù)大約為3.8 d/51年，根據(jù)分析主要降水貢獻(xiàn)季節(jié)是夏季，夏季降水天數(shù)的增加促成了南疆地區(qū)年降水量的提高，其中以阿克蘇地區(qū)以及阿拉爾市的降水量最為明顯。

2.2極端氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的響應(yīng)

2.2.1 極端氣候?qū)δ辖貐^(qū)特色林果業(yè)的影響近年來(lái)，南疆地區(qū)特色林果業(yè)發(fā)展迅速，在新疆經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系中所占地位也越來(lái)越重。林果業(yè)生產(chǎn)受氣候因子的影響較大，尤其是極端氣候的發(fā)生對(duì)林果業(yè)的生產(chǎn)具有較為顯著的影響。不同物候期對(duì)溫度及降水的需求不同，作物各生育期溫度和降雨量對(duì)果樹(shù)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)均有顯著影響。

在紅棗等林果業(yè)盛花期以及果實(shí)膨大成熟期，雖然較高溫度的出現(xiàn)以及較長(zhǎng)的高溫持續(xù)期有利于果樹(shù)的開(kāi)花授粉、干物質(zhì)積累以及糖分轉(zhuǎn)運(yùn)，但是極高溫的發(fā)生容易導(dǎo)致果樹(shù)遭遇高溫脅迫產(chǎn)生熱害并限制作物的生長(zhǎng)，加快生育進(jìn)程，縮短生育期［19］，有可能抵消了年均溫和≥10 ℃積溫上升條件下作物生育期延長(zhǎng)的效果［6，10，11，15］，尤其是在近51年來(lái)南疆地區(qū)極端高溫略有升高，高溫天數(shù)增加的背景下，極高溫會(huì)增進(jìn)高溫對(duì)作物光合系統(tǒng)的負(fù)面影響，降低干物質(zhì)積累和產(chǎn)量。極高溫的發(fā)生和持續(xù)會(huì)加大日蒸發(fā)量，影響果樹(shù)葉面蒸騰作用。南疆地區(qū)由于高溫缺水，極高溫發(fā)生時(shí)葉面噴肥的稀釋作用不明顯，果葉吸收后對(duì)葉面造成破壞，容易引發(fā)果葉干黃枯萎。并且極端高溫及高溫天數(shù)的增加會(huì)提高土壤表層水分蒸發(fā)和作物水分蒸騰作用，進(jìn)一步加劇南疆地區(qū)的干旱，增加沙漠化和沙塵暴的發(fā)生概率［15-18］。未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)以加強(qiáng)抗高溫品種的選育和推廣，綜合肥水管理調(diào)控技術(shù)以減輕未來(lái)高溫天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害。

在南疆地區(qū)，極端低溫導(dǎo)致的棗樹(shù)等果樹(shù)的凍害狀況較為嚴(yán)重，棗樹(shù)等果樹(shù)根系比較淺，冬季極端氣溫對(duì)根系產(chǎn)生嚴(yán)重凍害，開(kāi)春澆水時(shí)樹(shù)根瞬間解凍，造成樹(shù)根死亡。前季肥水管理不當(dāng)，特別是氮肥施用過(guò)晚會(huì)導(dǎo)致枝條旺長(zhǎng)、成熟晚而易遭受凍害和寒害。目前南疆地區(qū)多數(shù)果樹(shù)采用的是膜下滴灌，肥水分布在地表，由于根系的趨水趨肥特性，使得根系分布主要在0~30 cm深度，正好處于冬季凍土層中，極易造成凍害。冬季極端低溫持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)引起更嚴(yán)重的凍害。近51年年來(lái)，南疆地區(qū)極端低溫呈上升趨勢(shì)并且極端低溫天數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，有利于該地區(qū)果樹(shù)的順利過(guò)冬，減少凍害、寒害［6，11］。冬季極端低溫的升高和極端低溫天數(shù)的下降，有利于農(nóng)作物的種植和多熟制度的界限向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)展［6，10，11，14］，從而提高復(fù)種指數(shù)，增加經(jīng)濟(jì)效益。但由于該地區(qū)冬季降水偏少，極端低溫升高加速水分揮發(fā)，也會(huì)加劇干旱和鹽漬化趨勢(shì)和增大干旱面積［7］。冬季溫度上升，有利于病蟲草的順利過(guò)冬，加重來(lái)年作物的病蟲草害［6，7，11］，造成減產(chǎn)和品質(zhì)下降。在未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以嘗試向高緯度和高海拔地區(qū)推廣現(xiàn)有種植植物類型和種植模式，以期擴(kuò)大果樹(shù)種植面積，提高果樹(shù)產(chǎn)量；另外應(yīng)大力培育和推廣深根系、抗病蟲害較強(qiáng)的作物類型和品種，減緩凍害和病蟲害，以求農(nóng)產(chǎn)品高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)。

極端降水也會(huì)對(duì)林果業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生影響，主要是極端降水量發(fā)生的時(shí)間及降水程度。降水有利于作物的生長(zhǎng)以及作物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，且降雨量和降雨天數(shù)的增加提高了土壤和空氣水分含量，有利于緩解干旱發(fā)生［20］，促進(jìn)南疆地區(qū)由暖干氣候向暖濕氣候變化，并減少沙塵天氣的發(fā)生。但在盛花期大量降水會(huì)影響授粉，降低果實(shí)坐果率；發(fā)生在果實(shí)成熟期的大量降水也會(huì)引起病蟲害的發(fā)生，比如果實(shí)成熟期極端降水的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致棗樹(shù)發(fā)生黑頭病并造成果實(shí)腐爛［21，22］。近年來(lái)，極端降水的增加也對(duì)沙土地的水土流失起到了一定的促進(jìn)作用［23］。未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)各地降水規(guī)律，在作物的不同生育時(shí)期制定適宜的預(yù)防和治理措施，以期避免極端降水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損害。

2.2.2極端氣候?qū)δ辖貐^(qū)大田作物的影響極端氣候的發(fā)生也對(duì)大田作物諸如小麥、棉花、玉米、水稻等的生產(chǎn)造成影響。極高溫同樣會(huì)縮短大田作物的生育期，降低干物質(zhì)積累和產(chǎn)量，比如小麥生育后期極端高溫對(duì)小麥的催熟作用，不利于子粒的灌漿和高產(chǎn)的形成。極低溫的升高和極低溫天數(shù)的降低有利于越冬作物如冬小麥等的越冬，但冬季溫度上升也同樣會(huì)導(dǎo)致冬小麥冬前群體過(guò)大，易受寒害和凍害的影響；冬季極低溫升高和極低溫天數(shù)降低有利于大田作物種植界限的北移，有利于擴(kuò)大諸如棉花等喜溫作物的種植面積，提高南疆地區(qū)的棉花產(chǎn)量。極端降雨的發(fā)生雖然會(huì)緩解干旱和促進(jìn)作物根系對(duì)養(yǎng)分吸收，但同樣也會(huì)導(dǎo)致谷物作物發(fā)生倒伏［24］，不利于機(jī)械收割和產(chǎn)量提高。在棉花生育期內(nèi)，降水過(guò)多會(huì)造成棉花蕾鈴脫落和爛鈴，并對(duì)棉花品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致棉花品質(zhì)降低［25，26］。

3小結(jié)

1）南疆地區(qū)1961—2011年間極端高溫、低溫和極端降雨量均呈上升趨勢(shì)，各指標(biāo)分別升高1.7 ℃/51年、4.6 ℃/51年和3.7 mm/51年，極高溫增幅顯著低于極低溫增幅，所以溫度年較差呈降低趨勢(shì)（-2.8 ℃/51年）。

2）極端高溫發(fā)生的天數(shù)近51年略有增加的趨勢(shì)，平均增加率為0.8 d/51年；極端低溫的天數(shù)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，減少頻率約為2 d/51年；極端降水天數(shù)呈增加趨勢(shì)，增幅為3.8 d/51年。

3）極端氣候的發(fā)生對(duì)南疆地區(qū)農(nóng)作物的生產(chǎn)既有有利影響，也有不利影響。極端高溫和極端高溫天數(shù)的增加使得農(nóng)作物遭遇熱害，降低產(chǎn)量并增進(jìn)生育進(jìn)程，縮短生育期，并加劇南疆地區(qū)的干旱情況；極端低溫的升高和極端低溫天數(shù)的降低有利于農(nóng)作物順利過(guò)冬和農(nóng)作物種植界限向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)展，但也會(huì)造成干旱、鹽漬化的加劇以及病蟲草害的發(fā)生；極端降雨量和降雨天數(shù)的提高有利于緩解干旱，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分吸收，但花期和成熟期降雨會(huì)導(dǎo)致植物坐果率下降且嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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極端降水也會(huì)對(duì)林果業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生影響，主要是極端降水量發(fā)生的時(shí)間及降水程度。降水有利于作物的生長(zhǎng)以及作物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，且降雨量和降雨天數(shù)的增加提高了土壤和空氣水分含量，有利于緩解干旱發(fā)生［20］，促進(jìn)南疆地區(qū)由暖干氣候向暖濕氣候變化，并減少沙塵天氣的發(fā)生。但在盛花期大量降水會(huì)影響授粉，降低果實(shí)坐果率；發(fā)生在果實(shí)成熟期的大量降水也會(huì)引起病蟲害的發(fā)生，比如果實(shí)成熟期極端降水的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致棗樹(shù)發(fā)生黑頭病并造成果實(shí)腐爛［21，22］。近年來(lái)，極端降水的增加也對(duì)沙土地的水土流失起到了一定的促進(jìn)作用［23］。未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)各地降水規(guī)律，在作物的不同生育時(shí)期制定適宜的預(yù)防和治理措施，以期避免極端降水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損害。

2.2.2極端氣候?qū)δ辖貐^(qū)大田作物的影響極端氣候的發(fā)生也對(duì)大田作物諸如小麥、棉花、玉米、水稻等的生產(chǎn)造成影響。極高溫同樣會(huì)縮短大田作物的生育期，降低干物質(zhì)積累和產(chǎn)量，比如小麥生育后期極端高溫對(duì)小麥的催熟作用，不利于子粒的灌漿和高產(chǎn)的形成。極低溫的升高和極低溫天數(shù)的降低有利于越冬作物如冬小麥等的越冬，但冬季溫度上升也同樣會(huì)導(dǎo)致冬小麥冬前群體過(guò)大，易受寒害和凍害的影響；冬季極低溫升高和極低溫天數(shù)降低有利于大田作物種植界限的北移，有利于擴(kuò)大諸如棉花等喜溫作物的種植面積，提高南疆地區(qū)的棉花產(chǎn)量。極端降雨的發(fā)生雖然會(huì)緩解干旱和促進(jìn)作物根系對(duì)養(yǎng)分吸收，但同樣也會(huì)導(dǎo)致谷物作物發(fā)生倒伏［24］，不利于機(jī)械收割和產(chǎn)量提高。在棉花生育期內(nèi)，降水過(guò)多會(huì)造成棉花蕾鈴脫落和爛鈴，并對(duì)棉花品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致棉花品質(zhì)降低［25，26］。

3小結(jié)

1）南疆地區(qū)1961—2011年間極端高溫、低溫和極端降雨量均呈上升趨勢(shì)，各指標(biāo)分別升高1.7 ℃/51年、4.6 ℃/51年和3.7 mm/51年，極高溫增幅顯著低于極低溫增幅，所以溫度年較差呈降低趨勢(shì)（-2.8 ℃/51年）。

2）極端高溫發(fā)生的天數(shù)近51年略有增加的趨勢(shì)，平均增加率為0.8 d/51年；極端低溫的天數(shù)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，減少頻率約為2 d/51年；極端降水天數(shù)呈增加趨勢(shì)，增幅為3.8 d/51年。

3）極端氣候的發(fā)生對(duì)南疆地區(qū)農(nóng)作物的生產(chǎn)既有有利影響，也有不利影響。極端高溫和極端高溫天數(shù)的增加使得農(nóng)作物遭遇熱害，降低產(chǎn)量并增進(jìn)生育進(jìn)程，縮短生育期，并加劇南疆地區(qū)的干旱情況；極端低溫的升高和極端低溫天數(shù)的降低有利于農(nóng)作物順利過(guò)冬和農(nóng)作物種植界限向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)展，但也會(huì)造成干旱、鹽漬化的加劇以及病蟲草害的發(fā)生；極端降雨量和降雨天數(shù)的提高有利于緩解干旱，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分吸收，但花期和成熟期降雨會(huì)導(dǎo)致植物坐果率下降且嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)。

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極端降水也會(huì)對(duì)林果業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生影響，主要是極端降水量發(fā)生的時(shí)間及降水程度。降水有利于作物的生長(zhǎng)以及作物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，且降雨量和降雨天數(shù)的增加提高了土壤和空氣水分含量，有利于緩解干旱發(fā)生［20］，促進(jìn)南疆地區(qū)由暖干氣候向暖濕氣候變化，并減少沙塵天氣的發(fā)生。但在盛花期大量降水會(huì)影響授粉，降低果實(shí)坐果率；發(fā)生在果實(shí)成熟期的大量降水也會(huì)引起病蟲害的發(fā)生，比如果實(shí)成熟期極端降水的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致棗樹(shù)發(fā)生黑頭病并造成果實(shí)腐爛［21，22］。近年來(lái)，極端降水的增加也對(duì)沙土地的水土流失起到了一定的促進(jìn)作用［23］。未來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)各地降水規(guī)律，在作物的不同生育時(shí)期制定適宜的預(yù)防和治理措施，以期避免極端降水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損害。

2.2.2極端氣候?qū)δ辖貐^(qū)大田作物的影響極端氣候的發(fā)生也對(duì)大田作物諸如小麥、棉花、玉米、水稻等的生產(chǎn)造成影響。極高溫同樣會(huì)縮短大田作物的生育期，降低干物質(zhì)積累和產(chǎn)量，比如小麥生育后期極端高溫對(duì)小麥的催熟作用，不利于子粒的灌漿和高產(chǎn)的形成。極低溫的升高和極低溫天數(shù)的降低有利于越冬作物如冬小麥等的越冬，但冬季溫度上升也同樣會(huì)導(dǎo)致冬小麥冬前群體過(guò)大，易受寒害和凍害的影響；冬季極低溫升高和極低溫天數(shù)降低有利于大田作物種植界限的北移，有利于擴(kuò)大諸如棉花等喜溫作物的種植面積，提高南疆地區(qū)的棉花產(chǎn)量。極端降雨的發(fā)生雖然會(huì)緩解干旱和促進(jìn)作物根系對(duì)養(yǎng)分吸收，但同樣也會(huì)導(dǎo)致谷物作物發(fā)生倒伏［24］，不利于機(jī)械收割和產(chǎn)量提高。在棉花生育期內(nèi)，降水過(guò)多會(huì)造成棉花蕾鈴脫落和爛鈴，并對(duì)棉花品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致棉花品質(zhì)降低［25，26］。

3小結(jié)

1）南疆地區(qū)1961—2011年間極端高溫、低溫和極端降雨量均呈上升趨勢(shì)，各指標(biāo)分別升高1.7 ℃/51年、4.6 ℃/51年和3.7 mm/51年，極高溫增幅顯著低于極低溫增幅，所以溫度年較差呈降低趨勢(shì)（-2.8 ℃/51年）。

2）極端高溫發(fā)生的天數(shù)近51年略有增加的趨勢(shì)，平均增加率為0.8 d/51年；極端低溫的天數(shù)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，減少頻率約為2 d/51年；極端降水天數(shù)呈增加趨勢(shì)，增幅為3.8 d/51年。

3）極端氣候的發(fā)生對(duì)南疆地區(qū)農(nóng)作物的生產(chǎn)既有有利影響，也有不利影響。極端高溫和極端高溫天數(shù)的增加使得農(nóng)作物遭遇熱害，降低產(chǎn)量并增進(jìn)生育進(jìn)程，縮短生育期，并加劇南疆地區(qū)的干旱情況；極端低溫的升高和極端低溫天數(shù)的降低有利于農(nóng)作物順利過(guò)冬和農(nóng)作物種植界限向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)展，但也會(huì)造成干旱、鹽漬化的加劇以及病蟲草害的發(fā)生；極端降雨量和降雨天數(shù)的提高有利于緩解干旱，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分吸收，但花期和成熟期降雨會(huì)導(dǎo)致植物坐果率下降且嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)。

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