劉相東,商寶榮,鄒雅文,柴 宇，邵珠航，孫 濤

（1.依安縣氣象局,黑龍江 依安 161500； 2.富裕縣氣象局,黑龍江 富裕 161299;3.拜泉縣氣象局,黑龍江 拜泉 164700；4.泰來(lái)縣氣象局,黑龍江 泰來(lái) 162400）

1 引言

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理及農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)氣象， 當(dāng)氣象條件不能滿足作物生長(zhǎng)需求時(shí)就會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)，造成農(nóng)作物減產(chǎn)絕產(chǎn)的不利氣象條件就稱之為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。 因農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害種類多、危害大，現(xiàn)已成為制約依安縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原因之一。 從近40 a記錄的歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，依安縣氣象災(zāi)害發(fā)生頻率高，長(zhǎng)期以來(lái)多種災(zāi)害疊加發(fā)生， 導(dǎo)致大面積農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展危害巨大。 如何更好應(yīng)對(duì)和防御氣象災(zāi)害，健全長(zhǎng)期有效的防災(zāi)減災(zāi)體系，減少氣象災(zāi)害帶來(lái)的損失，是亟需解決的問(wèn)題。 本研究對(duì)依安縣近40 a 氣象災(zāi)害受災(zāi)情況進(jìn)行分析探究，摸清災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患，根據(jù)災(zāi)害特征、影響范圍、發(fā)生規(guī)律， 提出科學(xué)有效的防災(zāi)減災(zāi)策略， 有助于各級(jí)政府、廣大農(nóng)戶開(kāi)展自然災(zāi)害的防御與應(yīng)對(duì)，為保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

2 資料與方法

利用第一次全國(guó)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)普查數(shù)據(jù)（1978-2020 年），對(duì)黑龍江省齊齊哈爾市依安縣農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 得出依安縣農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的種類，并從各類災(zāi)害發(fā)生頻次、發(fā)生時(shí)段等角度，采用線性回歸方法分析氣象災(zāi)害發(fā)生發(fā)展變化規(guī)律， 從各類災(zāi)害的影響范圍入手， 分析其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、民生安全造成的不利影響。

3 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的類型及變化特征

3.1 洪澇

洪澇是指大雨引發(fā)河水泛濫、淹沒(méi)農(nóng)作物、沖毀農(nóng)田，或降水過(guò)于集中、排泄不暢、田間積水，土壤水分長(zhǎng)期處于飽和狀態(tài)，作物根系因缺氧而生長(zhǎng)滯緩，引起植物萎蔫、落花、落果、空殼癟粒以至倒伏、霉?fàn)€，稱為洪澇災(zāi)害。

洪澇災(zāi)害是一種比較常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，產(chǎn)生洪澇的誘導(dǎo)因素有很多， 但北方洪澇的發(fā)生多源于暴雨天氣， 持續(xù)性高強(qiáng)度的降雨很容易引發(fā)洪澇災(zāi)害。 北方四季分明夏季是暴雨頻發(fā)的季節(jié)，因此洪澇多發(fā)生于夏季的汛期, 也是防御洪澇的關(guān)鍵時(shí)期。依安縣屬于平原地形， 部分區(qū)域存在一些相對(duì)地勢(shì)較低的田地，如三興鎮(zhèn)、新興鄉(xiāng)，一旦出現(xiàn)大暴雨，排水不暢，部分農(nóng)田就會(huì)被雨水淹沒(méi)，形成局地洪澇災(zāi)害。 災(zāi)害嚴(yán)重將直接導(dǎo)致農(nóng)作物絕收，進(jìn)而造成巨大的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失， 同時(shí)房屋建在地勢(shì)相對(duì)較低的地方也會(huì)對(duì)人民的生命安全造成威脅。 洪澇災(zāi)害是依安縣主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一， 也是制約依安縣農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙[1]。

3.1.1 洪澇的年際變化特征

根據(jù)1978-2020 年近40 a 統(tǒng)計(jì)資料顯示， 洪澇災(zāi)害出現(xiàn)過(guò)23 a， 也是依安縣所有農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中頻次最高的災(zāi)害。 依安縣近40 a 洪澇災(zāi)害頻次呈增加趨勢(shì)。 40 a 整體表現(xiàn)為前10 a 和后10 a 集中出現(xiàn)，占比為75%。洪澇的多發(fā)時(shí)段分別為1984-1988年、2009-2020 年，洪澇災(zāi)害均表現(xiàn)為連年發(fā)生，尤其是近10 a 幾乎年年都有洪澇發(fā)生。 1989-2008 年為洪澇災(zāi)害的少發(fā)時(shí)段，20 a 間僅出現(xiàn)5 a， 且為分散出現(xiàn)。 40 a 間洪澇災(zāi)害波及范圍最廣、影響程度最深的是1998 年出現(xiàn)的特大洪澇災(zāi)害， 全縣15 鄉(xiāng)鎮(zhèn)均出現(xiàn)不同程度的洪澇災(zāi)害，造成多個(gè)水庫(kù)決堤、農(nóng)作物受災(zāi)面積損毀18.47 萬(wàn)hm2。

隨著極端氣候事件頻發(fā)， 全國(guó)極端暴雨不斷北移，近3 a 夏季降水異常增多，臺(tái)風(fēng)連續(xù)2 a 影響到黑龍江地區(qū)都是引發(fā)洪澇災(zāi)害加劇的主要因素。 植被森林被破壞、水土流失嚴(yán)重、水庫(kù)蓄洪不利等諸多因素，也加劇了洪澇災(zāi)害的形成和發(fā)展[2]。

3.1.2 洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)段

依安縣氣候?qū)儆谒募痉置鳎?雨量充沛。 表1 所示，近40 a 來(lái)依安縣年平均降水量為502 mm，其中夏季平均降雨量340.4 mm，占全年的68%，而7 月、8月降水量平均維持在120 mm 左右[3],由此看出依安縣雨季集中在夏季。表1 所示，近40 a 來(lái)因暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害主要集中于每年的7、8 月份， 出現(xiàn)頻次分別為15 次、10 次。 出現(xiàn)洪澇與依安縣氣候特征相符， 防御洪澇災(zāi)害的關(guān)鍵時(shí)段為7 月20 日-8 月10日。

表1 依安縣近40 a 各月平均降水量及洪澇月發(fā)生次數(shù)表

表2 1992-2004 年出現(xiàn)旱災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)表

表3 依安縣近40 a 出現(xiàn)罕見(jiàn)低溫冷害時(shí)段

3.1.3 洪澇災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策

根據(jù)洪澇災(zāi)害頻次特點(diǎn)可以看出， 造成洪澇災(zāi)害不斷增加的主要原因有： 區(qū)域和時(shí)段降雨分布的不均勻，極端氣候異常頻發(fā)；水庫(kù)蓄水能力弱，低洼地塊農(nóng)田排水不利， 內(nèi)澇積水無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè)等隱患嚴(yán)重。 依安縣洪澇災(zāi)害主要發(fā)生于每年7、8 月份，因此在每年汛期來(lái)臨時(shí)，及時(shí)清理河道淤積、疏通農(nóng)田排水溝渠、降雨過(guò)后采取一定的排澇措施，減少因持續(xù)降雨導(dǎo)致的農(nóng)田大量積水無(wú)法排出造成澇災(zāi)。

3.2 干旱

干旱定義：由于長(zhǎng)期無(wú)雨或少雨導(dǎo)致土壤缺水、空氣干燥，致使作物缺水，影響正常生長(zhǎng)發(fā)育而造成最終產(chǎn)量下降的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。

依安縣地處于47°N，屬于溫帶季風(fēng)氣候，在百姓口中素有“十年九春旱”之說(shuō)，在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)生活過(guò)程中，氣象條件、地域條件都是農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育非常重要的因素，天氣的好壞決定農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。 干旱的氣象條件對(duì)農(nóng)田水分影響巨大， 水分的流失使土壤造成不同程度的干裂， 農(nóng)作物一旦缺少水分直接影響當(dāng)年收成，若遇到極惡劣天氣甚至絕收，由此可見(jiàn)，干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活，有著巨大的影響。 據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)氣象災(zāi)害損失占所有自然災(zāi)害的70%， 而旱災(zāi)損失占?xì)庀鬄?zāi)害的50%[7]。 明確依安縣干旱災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展特征，為科學(xué)防范災(zāi)害提供理論支撐。

3.2.1 干旱的年際變化特征

根據(jù)1978-2020 年近40 a 資料統(tǒng)計(jì)顯示， 干旱災(zāi)害發(fā)生過(guò)23 a，占比達(dá)57.5%。 集中出現(xiàn)在1990-2010 年。王丹丹等[8]指出全國(guó)旱災(zāi)受災(zāi)面積呈減少趨勢(shì)，成災(zāi)面積呈增加趨勢(shì)，而在東北地區(qū)受災(zāi)及成災(zāi)面積均呈增加趨勢(shì)， 依安縣的干旱災(zāi)害影響趨勢(shì)與其相符。 1999 年春旱3-5 月降水量33.5 mm，特別是5 月降水只有5.2 mm， 比歷年同期少28.0 mm，6 月降水量37.0 mm，比歷年同期少40.7 mm，秋季9-10月降水量27.9 mm，比歷年同期少45.0 mm，出現(xiàn)春旱、夏旱連秋旱導(dǎo)致農(nóng)作物大面積受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)7095 萬(wàn)元，從災(zāi)害損失看旱災(zāi)也是造成農(nóng)業(yè)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失的主要災(zāi)害因素之一。

3.2.2 干旱發(fā)生時(shí)段

干旱會(huì)發(fā)生在作物生長(zhǎng)的任何時(shí)期。 根據(jù)依安縣災(zāi)害40 a 普查數(shù)據(jù)顯示， 依安縣的旱災(zāi)主要發(fā)生在春、 夏兩季。 如1992 年春旱、1993 年春夏連續(xù)旱災(zāi)、1982 年夏旱。 依安縣在百姓口中素有“十年九春旱”之說(shuō)，可見(jiàn)依安縣發(fā)生春旱很常見(jiàn)。3-5 月是春種時(shí)節(jié)，種子發(fā)芽期干旱會(huì)直接導(dǎo)致出苗不齊，甚至斷壟缺行，苗床枯死。 重新補(bǔ)苗或毀種易導(dǎo)致作物生育期縮短，農(nóng)民存在糧食減產(chǎn)或貪青晚熟風(fēng)險(xiǎn)。 夏季是作物生長(zhǎng)關(guān)鍵期，干旱導(dǎo)致作物水分供應(yīng)不足，植株不壯，影響揚(yáng)花結(jié)穗授粉，嚴(yán)重會(huì)影響作物正常灌漿和成熟，不及時(shí)采取干預(yù)措施會(huì)造成作物減產(chǎn)，甚至絕收。

3.2.3 干旱災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)策略

氣象、環(huán)境等自然因素是引發(fā)干旱的原因，但同時(shí)也與人類活動(dòng)有關(guān)[5]。 無(wú)法改變自然環(huán)境就要科學(xué)應(yīng)對(duì)干旱，提高應(yīng)對(duì)干旱的能力。 首先優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，在干旱缺水年份種植抗旱、耐旱經(jīng)濟(jì)作物；根據(jù)不同作物的生育特點(diǎn)，在發(fā)育關(guān)鍵期及時(shí)灌溉；發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，采用塑料大棚與地膜覆蓋、滴灌技術(shù)，顯著提高水分的生產(chǎn)效率； 利用有利天氣開(kāi)展人工干預(yù)天氣，抗御干旱。

3.3 風(fēng)雹

風(fēng)雹天氣是由強(qiáng)對(duì)流天氣引起， 冰雹伴隨雷雨大風(fēng)天氣出現(xiàn)，具有局地突發(fā)性強(qiáng)、生命史短、移動(dòng)速度快、 風(fēng)速驟然加大、 雨勢(shì)兇猛并夾雜冰雹等特點(diǎn)。 風(fēng)雹發(fā)生地區(qū)較為局限，常有“雹打一線”之說(shuō)。依安縣陽(yáng)春鄉(xiāng)至解放鄉(xiāng)一帶常有風(fēng)雹天氣發(fā)生。 風(fēng)雹經(jīng)過(guò)的路徑會(huì)對(duì)農(nóng)作物的根莖、枝葉、果實(shí)產(chǎn)生損傷，引起作物倒伏，導(dǎo)致農(nóng)作物無(wú)法進(jìn)行充足的光合作用，致使農(nóng)作物減產(chǎn)。 果實(shí)被冰雹打傷后，輕則影響品質(zhì)，重則造成打傷部位發(fā)生腐爛，影響產(chǎn)量。

3.3.1 風(fēng)雹災(zāi)害年際變化特征

根據(jù)普查數(shù)據(jù)顯示1978-2020 年近40 a 風(fēng)雹發(fā)生過(guò)15 a。 圖1 所示，40 a 間風(fēng)雹呈兩段集中分布出現(xiàn)的特點(diǎn)，其中8 a 出現(xiàn)在1985-1998 年，且災(zāi)害損失相對(duì)較大，另一段7 a 出現(xiàn)在2005-2016 年。

圖1 風(fēng)雹災(zāi)害受災(zāi)面積變化趨勢(shì)圖

根據(jù)依安縣氣象站地面觀測(cè)記錄顯示風(fēng)雹常出現(xiàn)在夏季，高發(fā)時(shí)段集中在13-19 時(shí)，風(fēng)雹過(guò)程的持續(xù)時(shí)間較短，一般僅為2-10 min。 強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)異常劇烈，冰雹來(lái)臨時(shí)常伴有大風(fēng)天氣。

近40 a 風(fēng)雹災(zāi)害影響整體呈下降趨勢(shì)在全球氣候變暖大背景下，溫差減小，對(duì)流活動(dòng)減弱，導(dǎo)致冰雹不易形成，加之近年來(lái)氣象科技的發(fā)展，人工影響天氣防雹作業(yè)越發(fā)成熟， 防御風(fēng)雹天氣的能力大幅提升，有利抑制或減少風(fēng)雹災(zāi)害的發(fā)生。

3.3.2 風(fēng)雹災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)策略

在風(fēng)雹多發(fā)地帶，種植抗雹能力強(qiáng)、恢復(fù)能力強(qiáng)的作物，增加森林面積，改善地貌環(huán)境，破壞雹云條件，達(dá)到減少雹災(zāi)目的。 加密監(jiān)測(cè)提早采取人工影響天氣作業(yè)干預(yù)措施，利用碘化銀催化劑作用，結(jié)束風(fēng)暴云的發(fā)展進(jìn)程，削弱大風(fēng)、冰雹等致災(zāi)因子，減少災(zāi)害損失。 通過(guò)普查區(qū)劃風(fēng)雹易發(fā)區(qū)，重點(diǎn)防御。 對(duì)受害較重、造成絕收的作物，要及時(shí)拔除殘株?duì)€葉，清理園地，防止腐爛引發(fā)病害，可根據(jù)實(shí)際情況重新播種或移栽速生葉菜；對(duì)損傷較輕的，要及時(shí)扶正，修剪掉被折斷、損傷的枝、蔓；并清理殘枝，及時(shí)施肥、澆水，增強(qiáng)抗逆性，因?yàn)?zāi)后蔬菜根系受損，吸收土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能力減弱，可及時(shí)施肥。

3.4 低溫冷害

低溫冷害氣象指標(biāo)是指旬平均氣溫比歷年旬平均低0.3-1.6 ℃而引起的農(nóng)作物減產(chǎn)現(xiàn)象。 農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)氣溫比常年同期顯著偏低引起的災(zāi)害，使作物生理活動(dòng)受到障礙，嚴(yán)重時(shí)某些組織遭到破壞，導(dǎo)致減產(chǎn)[6]。 低溫冷害按時(shí)空分布分為春季低溫冷害（俗稱倒春寒）、秋季低溫冷害和東北的夏季低溫冷害。 春季和秋季低溫冷害多發(fā)生在初終霜凍前后，夏季低溫冷害多源于陰雨低溫寡照，溫度越低，作物發(fā)育時(shí)間越長(zhǎng)，成熟越晚。受東北冷渦影響，依安縣低溫凍害也常有發(fā)生。 當(dāng)溫度長(zhǎng)期低于作物耐受溫度時(shí)，農(nóng)作物的根莖受損，導(dǎo)致作物無(wú)法正常發(fā)育，造成產(chǎn)量下降。

3.4.1 低溫冷害年際變化特征

根據(jù)1978-2020 年普查數(shù)據(jù)， 比較于前文三種災(zāi)害，低溫冷害是發(fā)生頻次最少、災(zāi)害損失影響最低的災(zāi)害。 40 a 間1998 年低溫冷害造成的損失最為嚴(yán)重， 農(nóng)作物受災(zāi)面積1.92 萬(wàn)hm2， 絕收面積0.14 萬(wàn)hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失46.5 萬(wàn)元。 目前隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)作物種類較以前大幅增多，更易遭受災(zāi)害侵襲[10]，近40 a 間低溫冷害受災(zāi)面積整體呈上升趨勢(shì)。冷害發(fā)生常為大面積區(qū)域性，所以同樣不容小視。

3.4.2 低溫冷害易發(fā)時(shí)段

依安縣低溫冷害在春、夏、秋均有發(fā)生，但常發(fā)生在春秋季，即初、終霜凍前后。依安縣初霜在每年9月21 日前后，終霜在5 月12 日前后。 初霜凍過(guò)早、終霜凍過(guò)晚均易出現(xiàn)低溫冷害。 2018 年9 月9 日依安縣出現(xiàn)早霜天氣，比歷年早12 d，由于種植的高產(chǎn)晚熟作物多，凍害嚴(yán)重，農(nóng)作物減產(chǎn)4 成。 夏季由于連續(xù)性低溫、陰雨和寡照天氣也會(huì)引起階段性低溫，1998 年夏季依安縣出現(xiàn)極罕見(jiàn)階段性低溫，1998 年6 月19、20、21 日日平均氣溫較常年平均氣溫低7 ℃左右；1992 年6 月5 日出現(xiàn)歷史罕見(jiàn)的霜凍災(zāi)害，最低氣溫2.3 ℃，地面最低溫度-2.0 ℃，出現(xiàn)霜凍天氣，農(nóng)田作物苗期受到不同程度的災(zāi)害。 由此可見(jiàn)春夏秋三季都需防范低溫冷害。

3.4.3 低溫冷害防災(zāi)減災(zāi)策略

依安縣低溫冷害多發(fā)生于每年5 月至6 月上旬、以及9 月中下旬。 此期間分別為春季的農(nóng)作物苗期、秋季的作物籽粒灌漿成熟交匯階段。 掌握災(zāi)害發(fā)生時(shí)段規(guī)律， 科學(xué)合理安排品種搭配與播種期或種植耐寒的高產(chǎn)品種，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，增強(qiáng)御寒能力；促進(jìn)作物早熟；科學(xué)實(shí)施農(nóng)業(yè)防寒措施，減少低溫冷害損失。

4 結(jié)論

(1)近40 a 洪澇災(zāi)害出現(xiàn)過(guò)23 a，也是依安縣農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中出現(xiàn)頻次最多、災(zāi)害損失最重的災(zāi)害，依安縣近40 a 洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率呈逐年上升趨勢(shì)。其中波及范圍最廣、影響程度最深的是1998 年出現(xiàn)的特大洪澇災(zāi)害。 洪澇高發(fā)時(shí)段集中在夏季的7、8月份，也是防汛的關(guān)鍵時(shí)段。

(2)近40 a 干旱災(zāi)害發(fā)生過(guò)23 a，出現(xiàn)頻次及災(zāi)害損失僅次于洪澇。 集中出現(xiàn)在1990-2010 年，干旱災(zāi)害的影響呈增加趨勢(shì)，但近些年少有發(fā)生，氣候條件的改變及應(yīng)對(duì)干旱的措施進(jìn)步， 均降低了災(zāi)害的發(fā)生及影響程度。

(3)40 a 間風(fēng)雹共計(jì)出現(xiàn)15 a，占比接近38%。呈兩段集中分布，分別在1985-1998 年出現(xiàn)8 a，災(zāi)害損失相對(duì)較大，另7 a 出現(xiàn)在2005-2016 年。 近40 a風(fēng)雹災(zāi)害影響整體呈下降趨勢(shì)。

(4)低溫冷害為此次重點(diǎn)研究的四種災(zāi)害中發(fā)生頻次最少、 災(zāi)害損失最低的災(zāi)害。 低溫冷害發(fā)生強(qiáng)度、作物受災(zāi)面積呈逐年上升趨勢(shì)。 春秋季是低溫冷害的高發(fā)時(shí)段，春季冷害出現(xiàn)的時(shí)間越晚，對(duì)作物造成的影響越大；秋季冷害出現(xiàn)時(shí)間越晚，對(duì)作物造成的影響越小。

(5)季節(jié)性預(yù)防災(zāi)害從高發(fā)規(guī)律入手，春季重點(diǎn)預(yù)防干旱和低溫冷害；夏季重點(diǎn)預(yù)防洪澇、風(fēng)雹、夏旱以及階段性低溫；秋季重點(diǎn)預(yù)防洪澇和低溫冷害。