黃冬梅，戴　彤，李興陽，閆　俊，馮　帥

（天津市靜海區(qū)氣象局，天津 301600）

林下經(jīng)濟氣象服務(wù)需求調(diào)研報告
——以天津市靜海區(qū)林海循環(huán)經(jīng)濟示范區(qū)為例

黃冬梅，戴彤，李興陽，閆俊，馮帥

（天津市靜海區(qū)氣象局，天津 301600）

林海是天津市靜海區(qū)最具特色的林下經(jīng)濟示范區(qū)，被評為國家首批林下經(jīng)濟示范區(qū)及國家綠色農(nóng)業(yè)示范區(qū)。該區(qū)采取林下種養(yǎng)混合模式，基于科學(xué)的管理，為靜海區(qū)經(jīng)濟增長提供了一種新模式和新思路。因此，做好林下種養(yǎng)殖氣象服務(wù)工作，可為林下經(jīng)濟增效保駕護航，促進靜海區(qū)經(jīng)濟增長。天津市靜海區(qū)氣象局針對當(dāng)?shù)氐湫蜕a(chǎn)模式進行調(diào)研，針對菌類、花卉、蔬菜、藥材等主要經(jīng)濟作物進行適宜和制約氣象條件分析，以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣象服務(wù)的需求分析，并提出關(guān)鍵期氣象服務(wù)產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)實施方案，為以林業(yè)為基礎(chǔ)的種植方式提供了氣象理論依據(jù)和支撐。

林海；適宜氣象條件；氣象制約條件；氣象服務(wù)需求；調(diào)研

林下經(jīng)濟是指以林地資源為基礎(chǔ)，充分利用林下特有的環(huán)境條件，選擇適合林下種植和養(yǎng)殖的植物、動物和微生物，構(gòu)建和諧穩(wěn)定的復(fù)合林農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，或開展其他活動，進行科學(xué)合理的經(jīng)營管理，以取得經(jīng)濟效益為主要目的而發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)的一種新型經(jīng)濟模式[1]。林海循環(huán)經(jīng)濟示范區(qū)位于天津市靜海區(qū)西北部，占地面積100 km2，森林覆蓋率80﹪以上，林業(yè)資源豐富，現(xiàn)已成為華北地區(qū)最大的人工森林，先后被評為國家首批林下經(jīng)濟示范區(qū)、國家綠色農(nóng)業(yè)示范區(qū)。

林海循環(huán)經(jīng)濟示范區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件優(yōu)越，科技服務(wù)體系完善，產(chǎn)業(yè)運營模式先進。目前園區(qū)入駐項目已達(dá)61個，累計投資10億元以上，已初步形成林地食用菌、散養(yǎng)禽、蔬菜、西瓜、花卉、蘆筍等特色產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)了園區(qū)建設(shè)、項目建設(shè)、景觀建設(shè)的有機統(tǒng)一。通過走訪調(diào)研，天津市靜海區(qū)氣象局對林海示范區(qū)特色作物生長條件及其氣象服務(wù)需求有了更深層次的認(rèn)識，為后續(xù)的林海循環(huán)經(jīng)濟氣象服務(wù)保障工作提供了堅實的基礎(chǔ)。

1　基本情況

現(xiàn)階段林海主要包括6大生產(chǎn)模式：林菌模式、林藥模式、林花模式、林禽模式、林菜模式和林游模式，各模式主要生產(chǎn)項目如表1所示。

表1　林海示范區(qū)主要生產(chǎn)模式下的生產(chǎn)項目

其中，林菌模式已形成“菌棒生產(chǎn)—食用菌林下栽培—產(chǎn)品保險加工銷售—廢菌棒加工有機肥回田或生物質(zhì)燃料”的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條，林下菌類生產(chǎn)是運河西部鄉(xiāng)鎮(zhèn)依托林地資源探索出的農(nóng)民增收致富的新途徑。林海在滋養(yǎng)區(qū)域生態(tài)（包括較高的林木覆蓋率可增加每年累積降水量等）、帶動農(nóng)戶增收（包括食用菌栽培會使樹木每年多長2 cm，大面積種植的速生楊用途廣、經(jīng)濟效益高等）、提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、豐富農(nóng)產(chǎn)品供給方面有著重要的作用。林海地理位置及功能分區(qū)如圖1所示。

圖1　林海示范區(qū)地理位置及各功能分布區(qū)

2　調(diào)查方法與內(nèi)容

2.1調(diào)查方法

為了全面、系統(tǒng)地做好靜海區(qū)林下經(jīng)濟對氣象服務(wù)需求的分析，2016年3月調(diào)研人員到林海示范區(qū)進行了實地考察與調(diào)查，并與多個生產(chǎn)項目的主要負(fù)責(zé)人、技術(shù)工作人員進行了研究討論。

2.2調(diào)查內(nèi)容

2.2.1林海典型種植作物適宜氣象條件分析

食用菌生長發(fā)育所需條件主要包括營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，其中營養(yǎng)條件包括碳源、氮源、碳氮比、無機鹽、生長激素等，環(huán)境條件包括溫度、濕度、光照和風(fēng)速等氣象條件以及二氧化碳與氧氣含量、酸堿度等。林海示范區(qū)典型食用菌品種關(guān)鍵生長階段適宜的氣象條件如表2所示。營養(yǎng)生長階段恒溫有利于食用菌持續(xù)生長和營養(yǎng)積累，營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化階段需要溫差刺激；光照多散射光或弱光，過強過弱對菌類生長會起抑制作用；空氣相對濕度會通過子實體原基的形成、菇體表面蒸騰速率、病蟲害以及二氧化碳和氧氣的分壓等方面影響食用菌生長發(fā)育；適量通風(fēng)也可為菇房內(nèi)部提供充足的氧氣[2]。

表2　林海主要食用菌品種關(guān)鍵生長階段氣象條件

花卉植物的生長發(fā)育除受遺傳基因控制外，還要求有一定的外界條件，包括營養(yǎng)條件和環(huán)境條件（以光、溫、水為主）[3]。林海典型花類品種生長適宜氣象條件如表3所示。溫度適宜條件下花卉生長速度快，適度低溫有利于春化作用，促進花芽形成和花器發(fā)育；晝夜溫差8~10 ℃以內(nèi)最有利于花卉的營養(yǎng)積累、花器發(fā)育和開花時間延長[4]；對于同一品種，各生長階段所需積溫固定，溫度高低決定了開花期的提前或延后。弱光照利于花卉營養(yǎng)生長，強光照利于花芽分化、花苞形成和開花；太陽光譜中紫、藍(lán)、綠光影響花卉趨光性，紅光對光合作用有效，紫外光和紫光能提高花瓣色素濃度，但紫外光又對莖葉類營養(yǎng)器官有抑制作用[5]。不同品種光周期系數(shù)不同，日照時數(shù)長短會影響開花時間。不同種類花卉對水分的需求不同，陸生花卉生長需要充足的水分和空氣，旱生花需水少，水生花終年長于水中。適度的干旱促進花芽分化，花卉生長和開花需要較高的相對濕度，利于葉片伸展和花朵艷麗，因此，較干燥空氣會使花苗生長不良，花期縮短，花色變淡，而空氣濕度長期過高會導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生和蔓延。

表3　林海典型花類植物適宜生長的氣象條件

林海典型蔬菜生長發(fā)育適宜氣象條件如表4所示。光溫水條件對蔬菜生長影響的相關(guān)研究表明[6]：蔬菜在適宜溫度下發(fā)芽整齊迅速，發(fā)芽率高，植株生長速度較快；適宜的晝夜溫差及溫度變化有利于有機物的積累。對于喜光蔬菜，光照不足會明顯降低同化作用和蒸騰作用，減少結(jié)果數(shù)，還會引發(fā)花粉機能衰退、花粉不孕、落花等生理障礙；700～1 000 nm波長的光促進細(xì)胞延長，400～510 nm和610～700 nm波長下光合作用良好，而紫外線等短波光會限制干物質(zhì)形成，抑制過分生長[7]。白菜類、綠葉菜的適宜空氣相對濕度較高，茄果類適中，瓜類和蔥蒜類最低[8]。土壤含水量過低會引發(fā)干旱，而過高會影響根系呼吸。

表4　林海主要蔬菜品種的適宜生長氣象條件

林海典型草藥生長適宜氣象條件如表5所示?，F(xiàn)階段草藥對氣象條件（光、溫、水）要求的相關(guān)研究還比較缺乏，其原理機制與花卉和蔬菜的基本一致。草藥多為喜陽品種，需要充足陽光，若光照強度未達(dá)到光補償點，會使植物生長不良。由于光周期現(xiàn)象的存在，依據(jù)品種日照特性，日照過長或過短均會導(dǎo)致不開花，不同喜熱（涼）品種需要不同的適宜溫度。旱生草藥、水生草藥、濕生草藥以及中生草藥對水分需求也不同。風(fēng)一方面會通過影響空氣中氧氣、二氧化碳等成分的含量來影響草藥有機物的積累，另一方面會影響地面熱量與水分的運轉(zhuǎn)、花粉傳播，甚至造成物理損害。

表5　林海主要種植藥類的適宜生長氣象條件

2.2.2林海農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象制約條件分析

林海示范區(qū)的食用菌、花卉、草藥和果蔬基本均在溫室和大棚內(nèi)栽培生長，區(qū)別于大田糧食作物，設(shè)施農(nóng)業(yè)采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程和機械技術(shù)，以應(yīng)用設(shè)施及環(huán)境調(diào)節(jié)為手段，為植物生產(chǎn)提供相對可控制的甚至最適合的溫度、濕度、空氣成分、水肥等環(huán)境條件，在一定程度上擺脫了對自然環(huán)境的依賴[9]。但針對靜海區(qū)實際情況，現(xiàn)階段林海農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象制約條件主要表現(xiàn)為氣象災(zāi)害：霧霾、連陰雨、冬季低溫、夏季高溫干旱、大風(fēng)、冰雹和強降水。其中，霧霾的影響一方面表現(xiàn)為光照不足，降低光合作用和室內(nèi)溫度，另一方面表現(xiàn)為霾塵粒濃度過大，影響植物呼吸作用；連陰雨帶來的不利影響表現(xiàn)為光照不足和低溫；大風(fēng)帶來的危害最直接可觀，尤其對大棚影響最大，會直接刮破或刮飛棚膜，甚至導(dǎo)致棚架和農(nóng)膜報廢，降低大棚保溫性能；冰雹和強降水對設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響也直接可見，尤其是對大棚，強烈的破壞力會造成棚膜破損甚至對作物植株造成直接傷害。

2.2.3氣象服務(wù)需求分析

現(xiàn)階段靜海區(qū)氣象局對林海示范區(qū)提供的氣象服務(wù)主要是氣象信息服務(wù)：通過短信、微信、微博、大喇叭和LED顯示屏等多種渠道發(fā)布天氣預(yù)報、未來天氣趨勢、預(yù)警信息、雨情公報等氣象信息，以及農(nóng)作物生長發(fā)育期預(yù)報、農(nóng)業(yè)天氣預(yù)報等農(nóng)用氣象信息。但極端天氣事件預(yù)警體系及防御措施不夠完善，低溫、高溫干旱、冰雹、大風(fēng)、強降水等造成的棚頂破損、棚架坍塌和作物受損仍有發(fā)生，且霧霾天數(shù)日漸增加，極大地影響了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展。因此，林海示范區(qū)對農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)需求最突出的就是氣象災(zāi)害防御。

3　擬實施方案

3.1氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警

霧霾、低溫、高溫干旱、大風(fēng)、冰雹、強降水等極端天氣事件發(fā)生前期，密切關(guān)注靜海區(qū)天氣形勢，結(jié)合市氣象臺分析結(jié)果，適時提供溫馨提示、災(zāi)情預(yù)評估和影響、防御措施及應(yīng)對建議等服務(wù)；災(zāi)情發(fā)生期間，做到滾動提供天氣實況（包括風(fēng)強與風(fēng)向，冰雹、強降水、低溫、高溫干旱的強度與持續(xù)時間等）；災(zāi)情發(fā)生后，及時組織相關(guān)人員赴現(xiàn)場進行實地調(diào)查取證，提供災(zāi)情過程總結(jié)和總體評估等服務(wù)，并做好保險理賠的氣象證明工作。

3.2預(yù)警信息發(fā)布

基于現(xiàn)階段氣象臺預(yù)警信息內(nèi)容形式及其發(fā)布流程制度，繼續(xù)加強與多個信息傳播媒體合作，包括大喇叭、顯示屏、微信、微博、手機短信等，對各類機構(gòu)發(fā)布的信息加以監(jiān)管和統(tǒng)一，并對極端天氣過程變化情況及時增播、插播、補充和訂正。完善氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，將林?？傌?fù)責(zé)人、各項目的負(fù)責(zé)人及生產(chǎn)技術(shù)人員均納入到短信、微信和微博服務(wù)群體。

3.3災(zāi)害防御科普宣傳

廣泛開展氣象災(zāi)害防御知識宣傳，提高林海全體工作人員的災(zāi)害防御意識：適時組織專業(yè)人員到林海開展氣象災(zāi)害防御知識宣傳和專題講座；設(shè)立宣傳欄和材料欄，放置氣象災(zāi)害防御宣傳畫報和手冊。

3.4其他方面

在氣象災(zāi)害預(yù)警和防御工作實施基礎(chǔ)上，與農(nóng)業(yè)部門聯(lián)合開展廣泛和深入的研究，并在市氣象局和專家的指導(dǎo)下，進行林海典型室內(nèi)作物光溫水需求等生理生態(tài)學(xué)機理、作物病蟲害發(fā)生規(guī)律及其受氣象條件的影響等研究，對利用溫室小氣候、土壤等環(huán)境條件增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)進行初步探究，以科技創(chuàng)新促進服務(wù)水平。

4　結(jié)　論

通過本次調(diào)研，對林海典型生產(chǎn)模式主要作物適宜生長條件、氣象制約條件及其氣象服務(wù)需求有了進一步認(rèn)識。林海示范區(qū)采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程和技術(shù)，在一定程度上降低了自然氣象條件的影響，但霧霾、低溫、高溫、干旱、大風(fēng)、冰雹等氣象災(zāi)害仍會對當(dāng)?shù)刈魑锷a(chǎn)發(fā)育造成生理影響和直接傷害。因此，今后應(yīng)在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)基礎(chǔ)上，加強林海示范區(qū)作物生長期氣象災(zāi)害的預(yù)警和防御工作，做到災(zāi)前預(yù)估提示、災(zāi)中實時跟進、災(zāi)后調(diào)查評估，為促進林海示范區(qū)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。

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F326.27

A

1002-0659（2016）05-0036-04

2016-07-12

主要作者簡介：黃冬梅（1979-），女，工程師，主要從事氣象觀測預(yù)報和氣象服務(wù)研究。E-mail：582136828@qq.com