何 鵬，李 曉，林正雨

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)研究所 / 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究中心，四川 成都 610066)

四川省主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及防災(zāi)減災(zāi)科技需求

何 鵬，李 曉，林正雨

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)研究所 / 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村發(fā)展研究中心，四川 成都 610066)

四川省是典型的氣候脆弱區(qū)，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害多發(fā)、重發(fā)，抗災(zāi)能力弱。主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害有季節(jié)性干旱、高溫?zé)岷?、暴雨洪澇和低溫陰雨凍害等。提升農(nóng)業(yè)重大氣象災(zāi)害監(jiān)測能力、大力加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響風(fēng)險(xiǎn)評估研究工作、推進(jìn)多災(zāi)種并發(fā)情況下的綜合防控與避災(zāi)減災(zāi)技術(shù)集成應(yīng)用示范，對促進(jìn)四川省農(nóng)業(yè)減災(zāi)增產(chǎn)增效和農(nóng)民增收具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對保障全省糧食安全、生態(tài)環(huán)境安全和農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的作用。

農(nóng)業(yè)氣象；防災(zāi)減災(zāi)；科技需求

1 研究概述

四川省位于我國西南部，地處長江上游，介于東經(jīng)97°26’～110°12’和北緯26°01’～34°21’之間，總面積達(dá)48.5萬km2。大致以龍門山——大涼山為界，其西為高山峽谷與高原，其東為盆地，全省耕地面積6.72×106hm2、園地面積為7.67×105hm2、林地面積2.22×107hm2、草地面積1.22×107hm2，是全國重要的糧油產(chǎn)地，其糧食產(chǎn)量歷來占全國糧食總產(chǎn)量的7%左右，經(jīng)濟(jì)作物油菜籽、蔬菜、茶葉、柑橘、蠶絲等產(chǎn)量居全國前列。

四川地形復(fù)雜多樣，高差懸殊，垂直變化十分明顯，形成了多種氣候類型。東部地區(qū)為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，西南部地區(qū)為干濕分明的亞熱帶季風(fēng)氣候，西北部地區(qū)又屬于青藏高原的一部分，形成寒冷的高原大陸性氣候。同時(shí)四川也是典型的氣候脆弱區(qū)，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害多發(fā)、重發(fā)，抗災(zāi)能力弱[2,3]。在全球氣候變化背景下，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害呈逐年增加、強(qiáng)度增強(qiáng)、危害加重的趨勢。2006年高溫干旱，2008年低溫雨雪冰凍，2009～2010年特大旱災(zāi)，2010年3月低溫陰雨，2010年7月暴雨洪澇災(zāi)害就是最明顯的詮釋[4,5]。重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生造成了巨大的損失。

2 資料與方法

針對四川省重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防控問題研究需要，在收集查閱《中國氣象災(zāi)害大典(四川卷、重慶卷)》、歷年農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒、四川省防災(zāi)減災(zāi)年鑒和相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)(http://www.cma.gov.cn/)四川區(qū)域站點(diǎn)數(shù)據(jù)，并邀請作物栽培、農(nóng)業(yè)氣象等專家會商，采用歷史數(shù)據(jù)分析與專家研討相結(jié)合的方法，分析四川省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律及危害，識別影響主要農(nóng)作物生產(chǎn)的災(zāi)害因子、監(jiān)測防控現(xiàn)狀與問題，提出未來研究重點(diǎn)與目標(biāo)，為穩(wěn)定四川省糧食生產(chǎn)，提高糧食安全有效供給能力提供科學(xué)依據(jù)。

3 重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其危害

3.1 季節(jié)性干旱

季節(jié)性旱災(zāi)是四川省發(fā)生頻率最高、持續(xù)時(shí)間最長、危害范圍最廣、經(jīng)濟(jì)損失最大的農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害。旱災(zāi)已成為該區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展的最重要制約因素。季節(jié)性干旱以春、夏、伏旱出現(xiàn)頻率最高，均在60%以上，冬旱次之(45%)，秋旱最少(20%)，以盆地為主要發(fā)生區(qū)域[6]。1961～2010年，四川盆地年平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫均呈上升趨勢，線性擬合增長率分別為0.10℃/ 10年、0.09℃/ 10年、0.13℃/ 10年，同時(shí)高溫日數(shù)也呈增加趨勢[7]。以四川盆地為例，1951～2010年的60年間，除11年無旱災(zāi)或無旱災(zāi)資料記載外，其余年份均有不同程度的旱災(zāi)發(fā)生，成災(zāi)達(dá)49年[4,5]。

四川省由于受副熱帶高壓系統(tǒng)的影響，盛夏期間一般有一段高溫伏旱天氣，常常與水稻的生殖生長期相重疊，即水稻高溫?zé)岷?，是盆地東部水稻主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，常年均可能發(fā)生。近年來輕度高溫?zé)岷Τ蕼p輕的趨勢，中度發(fā)生變化不明顯，而重度發(fā)生呈增加的趨勢[8,9]。高溫會導(dǎo)致小麥、油菜和水稻逼熟，影響結(jié)實(shí)和作物單產(chǎn)。冬暖則導(dǎo)致小麥春化過程提前和油菜早花早薹。

3.2 暴雨洪澇

暴雨和洪澇也是四川主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一。暴雨是形成洪澇的根本原因，而洪澇是暴雨成災(zāi)的主要表現(xiàn)形式。四川洪澇的出現(xiàn)同暴雨時(shí)空分布基本一致，盆地和西南山地局部地區(qū)洪澇常年均有發(fā)生，但大范圍的區(qū)域性洪澇卻主要出現(xiàn)于盆西、盆西北和盆東北地區(qū)。近50年來四川盆地平均年降水量以近20年來減少最為明顯，僅有1973 年降水異常偏多，1961年、1981年和1983年降水顯著偏多，1964年和1967年降水偏多, 多雨年多發(fā)生在20世紀(jì)60年代和80年代[7]。據(jù)1956年至2010年統(tǒng)計(jì)，共出現(xiàn)167次區(qū)域性洪澇，平均每年3次。時(shí)間上主要出現(xiàn)在5～9月，各月發(fā)生洪澇的頻率為5月9%，6月9%，7月36%，8月28%，9月18%。洪澇不僅破壞農(nóng)田和基礎(chǔ)設(shè)施，而且造成農(nóng)作物受災(zāi)減產(chǎn)甚至絕收。據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅四川平均每年遭遇洪澇災(zāi)害的縣就達(dá)105個(gè)，農(nóng)作物受災(zāi)面積平均每年48.9×104hm2[4,5]。

3.3 低溫凍害

四川盆地春秋季節(jié)，氣溫變化不穩(wěn)定，春秋季多低溫寒潮。

3.3.1 春季低溫 3月上旬以后，盆地海拔500m以下地區(qū)冷空氣活動頻繁，連續(xù)3d以上平均氣溫低于12℃的頻率在50%以上，3月中、下旬大部分地區(qū)減少至20%以下，這會導(dǎo)致水稻爛秧，影響小麥、油菜等小春作物結(jié)實(shí)。

3.3.2 初夏低溫 5月上、中旬連續(xù)3d以上平均氣溫低于15℃會影響水稻分蘗，在盆西北和盆東北出現(xiàn)頻率為30%～50%，其余地區(qū)為10%～30%；5月下旬至6月上旬連續(xù)3d以上平均氣溫低于20℃，對水稻抽穗揚(yáng)花不利，6月上旬以后，低溫基本上不再出現(xiàn)。

3.3.3 秋季低溫 9月中旬是晚稻抽穗揚(yáng)花期，一般要求日均溫不低于20℃，否則會導(dǎo)致水稻空殼多，產(chǎn)量大幅度下降，并引起紅苕霉?fàn)€等。省內(nèi)9月上旬連續(xù)3d以上平均氣溫小于20℃的頻率普遍在20%以上，盆西北大于40%。

霜凍指造成植株損傷或死亡的低溫凍害，四川西部高原霜凍期長，強(qiáng)度大，危害特別嚴(yán)重，是農(nóng)林牧生產(chǎn)的限制性因素之一。盆地和川西南地區(qū)霜凍雖然較少，但盆地北部重于盆地南部。如果以最低氣溫<2℃為霜凍標(biāo)準(zhǔn)，并按低溫強(qiáng)度分為輕微(0.1～1.9℃)、一般(0.0～-2℃)和嚴(yán)重(<-2℃)3級，全省大體可以劃分為3級區(qū)域：盆地內(nèi)部及川西南河谷地帶屬于輕凍害區(qū)，無嚴(yán)重霜凍，輕微和一般霜凍全年各在15d以下。盆北、川東南及川西南山地區(qū)屬于中凍害區(qū)，全年嚴(yán)重霜凍一般為5～25d，輕微和一般霜凍各為15～25d。川西高原屬于嚴(yán)重凍害區(qū)，全年各級霜凍在25d以上[6]。

4 防控重點(diǎn)及未來科研需求

4.1 提升農(nóng)業(yè)重大氣象災(zāi)害監(jiān)測能力

針對西南地區(qū)發(fā)生的農(nóng)業(yè)重大氣象災(zāi)害，通過農(nóng)業(yè)和氣象部門有機(jī)結(jié)合，完善氣象災(zāi)害綜合監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，提升“一極一軸一區(qū)塊”等重點(diǎn)區(qū)域以及川西高原和盆周山地氣象觀測資料稀疏區(qū)的監(jiān)測能力。隨著監(jiān)測技術(shù)手段的提升和大數(shù)據(jù)應(yīng)用越來越普遍，氣象部門要構(gòu)建基礎(chǔ)性綜合性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和海量氣象信息存儲系統(tǒng)，通過完善與水文、國土資源、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門的信息資源交換共享機(jī)制，加強(qiáng)監(jiān)測信息收集處理和共享能力建設(shè)。由氣象和農(nóng)業(yè)部門合作，牽頭構(gòu)建集孕災(zāi)環(huán)境、成災(zāi)機(jī)制、受災(zāi)體和災(zāi)損評估于一體的農(nóng)業(yè)重大氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與評估模型、方法和指標(biāo)體系。

4.2 大力加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響風(fēng)險(xiǎn)評估研究工作

現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估對概念內(nèi)涵、針對性、過程分析有待加強(qiáng)。如存在將氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估等同為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估，缺乏具體評估的農(nóng)業(yè)承災(zāi)體；將氣象災(zāi)害致災(zāi)因子和指標(biāo)等同于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害致災(zāi)因子和指標(biāo)；在防災(zāi)、減災(zāi)能力因子選擇方面，所選因子與防災(zāi)、減災(zāi)能力缺乏實(shí)質(zhì)性關(guān)聯(lián)等問題。現(xiàn)有農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估成果大多以單一災(zāi)種對單一承災(zāi)體的影響為研究對象，多數(shù)研究為靜態(tài)的、災(zāi)后的評估，僅少數(shù)研究針對作物全生育期或關(guān)鍵期，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、作物模擬模型等方法，開展了單災(zāi)種風(fēng)險(xiǎn)、多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)評估[10,11]。

未來隨著農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)的迫切需求，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)評估技術(shù)、多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)、氣候變化背景下災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)變化評估研究等將會得到加強(qiáng)，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)將向精細(xì)化、動態(tài)化方向發(fā)展。基于3S技術(shù)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)動態(tài)評估、多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)將成為未來研究發(fā)展及其業(yè)務(wù)應(yīng)用的重點(diǎn)[11]。

4.3 推進(jìn)多災(zāi)種并發(fā)情況下的綜合防控與避災(zāi)減災(zāi)技術(shù)集成應(yīng)用示范

針對四川省主導(dǎo)特色農(nóng)產(chǎn)品，選擇水稻、玉米、小麥、油菜、馬鈴薯共5種主要糧食作物和柑橘、獼猴桃2種水果，按照“工程防災(zāi)、生物抗災(zāi)、結(jié)構(gòu)避災(zāi)、技術(shù)減災(zāi)、制度救災(zāi)”的基本思路，重點(diǎn)開展季節(jié)性旱災(zāi)、洪澇災(zāi)害、低溫陰雨與高溫?zé)岷Φ绒r(nóng)業(yè)重大氣象災(zāi)害綜合防控與防災(zāi)減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)和模式的集成示范。包括重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測技術(shù)集成與應(yīng)用、重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害動態(tài)評估技術(shù)研究與應(yīng)用、區(qū)域?yàn)?zāi)害綜合防控生物工程技術(shù)體系構(gòu)建、抗旱抗凍耐洪澇淹沒的作物新品種源篩選及抗逆簡化播栽關(guān)鍵技術(shù)研究、避災(zāi)減災(zāi)農(nóng)藝技術(shù)集成研究與示范等[12]。

[1]四川在線，四川省耕地面積10080萬畝 人均為世界三分之一[EB/OL]．[2014年04月30日]http://www.sc.gov.cn/10462/10464/10797/2014/4/30/10300479.shtml.

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