孫卉 宣普 王惠 蔡茶花
摘 要:該文分析了1961—2015年的池州市氣象光照、熱量變化情況,以及氣候變化對當地農業(yè)生產的影響。結果表明:池州市光能資源呈明顯的減小趨勢,但熱量條件呈明顯的增加趨勢;澇災面積呈現(xiàn)先減少后增多的趨勢,旱災面積沒有明顯的線性變化;進入21世紀以來,高溫熱害增多;氣候變暖導致病蟲害增多,農藥用量明顯增加;稻谷和油菜單產都呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,但從單產氣候產量可以看出,氣候變化導致暴雨洪澇、旱災等極端氣候事件增加,對農業(yè)生產產生了巨大影響。
關鍵詞:氣候變化;農業(yè)生產;氣候產量;池州市
中圖分類號 F323;P467 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2021)21-0163-03
當前,全球正呈現(xiàn)著以氣候變暖的主要變化特征,氣候變化導致災害性天氣氣候事件頻發(fā),氣候變化及其引發(fā)的影響是當前亟須解決的問題[1-3]。農業(yè)是對氣候變化反應最為敏感的部門之一[4-5],是最容易受到氣候變化影響的產業(yè)之一,國內外許多專家就氣候變化對農業(yè)的影響進行了大量研究[6-7]。
池州地處中緯度地帶,為暖濕性亞熱帶季風氣候,氣象災害種類多,且發(fā)生頻繁。該地農業(yè)資源豐富,現(xiàn)有土地面積8364.80km2,適宜農林牧漁全面發(fā)展。
1 資料選取
本文選用1961—2015年池州市4個國家站的平均年日照時數、≥10℃的年活動積溫、高溫日數。農業(yè)方面資料取自于安徽省統(tǒng)計年鑒及池州市統(tǒng)計年鑒,由于各類數據的統(tǒng)計起始時間不一致,為了對數據進行最大程度地使用,各類數據的樣本數存在一定差距。
2 對農業(yè)氣候資源的影響
2.1 光能資源及其變化 植物光合作用一般與太陽輻射成正比,日照時數則是反映太陽輻射強弱的要素之一。1961—2015年,池州市平均年日照時數呈明顯的減小趨勢(圖1),平均每10年減少69.7h。20世紀60—70年代僅3年低于常年平均,其余年份較常年平均偏多;20世紀80年代以后主要表現(xiàn)為振蕩變化,其中20世紀90年代中期以來日照時數以偏少為主,2015年、2014年分別為1961年以來平均年日照時數最少的2年。
2.2 熱量資源及其變化 積溫是指對農作物的生長產生影響的溫度,它既表明了農作物生長期的長短和所需熱量資源的多少,也可以反映農作物播種時間、生長周期和成熟時間,是農業(yè)氣候區(qū)劃和農作物產量、物候期、病蟲害發(fā)生期的氣象預報依據。積溫變化會給農業(yè)生產帶來重大影響。1961—2015年池州市平均≥10℃的年活動積溫呈明顯增加趨勢(圖略),平均每10年增加69.0℃·d。20世紀60年代初至90年代初活動積溫總體較常年平均偏低,且變化趨勢不明顯;之后開始波動上升,且從20世紀90年代中后期起,明顯上升(僅2年略低于常年平均)。
3 對農業(yè)生產的影響
3.1 對農業(yè)氣象災害的影響
3.1.1 旱澇災害 池州的氣象災害種類較多,其中旱澇災害頻繁發(fā)生,同一年內既可以發(fā)生旱災又可以發(fā)生澇災,是對農業(yè)影響最嚴重的氣象災害。從1998—2016年池州市逐年旱澇受災面積來看(圖2),近19年池州市澇災面積呈現(xiàn)先減少后增多的趨勢,旱災面積沒有明顯的線性變化趨勢,其中21世紀初旱澇災害面積相對較小。
3.1.2 高溫熱害 高溫熱害是影響池州雙季稻的重要氣象災害之一,在全球氣候變暖的背景下,池州市高溫發(fā)生頻率和強度有所增加,對早稻生產危害呈加重趨勢。楊太明等[8]分析了安徽省早稻高溫熱害規(guī)律,發(fā)現(xiàn)安徽沿江2年約有3次高溫熱害過程。高溫熱害與高溫日數有著密切的關系。1961—2015年池州市高溫日數無顯著的線性變化趨勢,但是從不同年代來看,20世紀80—90年代高溫日數多數在常年值以下,進入21世紀后高溫日數開始增多,除2014、2015年外,其余均在常年值以上。
3.2 對種植制度的影響 種植制度指一個地區(qū)或生產單位作物種植的結構、配置、熟制與種植方式的總體。近年來,氣候變化對中國種植制度的影響引發(fā)廣泛關注。楊曉光等[9]研究表明,隨著氣溫升高,積溫增加,雙季稻的種植北界現(xiàn)不同程度北移。
3.3 對病蟲害發(fā)生的影響 病蟲害對農業(yè)產量有著較大影響。隨著氣溫升高,害蟲的生長發(fā)育也加快,同時也使得病蟲害發(fā)生的區(qū)域逐漸擴大。從圖3可以看到,1990年至今,池州市農藥用量明顯增多,但近10年來較平穩(wěn)。
3.4 對作物產量的影響
3.4.1 種植面積 池州市糧食作物以水稻的產量占主要,受氣候變化影響,池州市稻谷的種植面積發(fā)生了較明顯的變化。20世紀90年代池州市稻谷種植面積較穩(wěn)定地維持在10.5萬hm2左右,21世紀開始持續(xù)下降,到2003年種植面積達到最低谷,而后又呈現(xiàn)上升趨勢,并穩(wěn)定地維持在10萬hm2左右。
3.4.2 作物產量 氣候條件會顯著影響農作物產量。從圖4可以看到,池州市稻谷和油菜單產都呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。農作物對氣候變化最直接的響應主要是產量的變化[10]。將產量分解為趨勢產量和氣候產量2個部分,趨勢產量指技術、政策變化而帶來的增產效應,氣候產量是指氣候條件造成的產量年際波動??傮w來看,全市糧食單產的氣候產量呈現(xiàn)震蕩趨勢,2012年以來全部為負值??梢姎夂蜃兓瘜е卤┯旰闈场⒑禐牡葮O端氣候事件增加,對農業(yè)生產有著巨大影響。1991年大澇、1994年大旱、1996年大澇、1998—1999年大澇、2013年高溫熱浪、2016年大澇等均導致了不同程度的減產。
20世紀90年代稻谷的氣候產量波動較大,除1997年產量較大外,其余以負值居多,表明1997年氣候適宜水稻生產,其余年份以負面影響為主;2000—2011年,氣候產量基本為正值,表明這段時期的氣候對水稻生長有利;而近5年來,水稻氣候產量均為負值,池州市進入了一段不適宜水稻生長的氣候期。對油菜而言,90年代末以前,氣候產量波動較小,均在0值附近,即氣候變化對油菜影響較小;20世紀90年代末至21世紀初期波動較劇烈;2013年開始氣候產量逐年下降,表明氣候變化對油菜生產的負面影響增加明顯(圖5)。
4 結論
(1)池州市光能資源呈明顯的減小趨勢,但熱量條件呈明顯增加趨勢。
(2)澇災面積先減少后增多,旱災面積沒有明顯的線性變化。
(3)隨著氣溫升高,積溫增加,雙季稻的種植北界有不同程度北移。
(4)進入21世紀以來,高溫熱害開始增多;由于氣候變暖,病蟲害增多,農藥用量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。
(5)稻谷和油菜單產都呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,氣候變化導致極端氣候事件增加,對農業(yè)生產有著巨大影響。90年代稻谷的氣候產量以負面影響為主;近年來,水稻氣候產量均為負值。氣候變化對油菜影響較小,20世紀90年代末至21世紀初期波動較劇烈,2013年開始氣候變化對油菜生產的負面影響增加明顯。
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(責編:張宏民)