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1、 1图1 秦皇岛年平均气温曲线图8 . 59 . 09 . 51 0 . 01 0 . 51 1 . 01 1 . 51 2 . 01 2 . 51 3 . 01 9 5 8 年 1 9 6 5 年 1 9 7 2 年 1 9 7 9 年 1 9 8 6 年 1 9 9 3 年 2 0 0 0 年年份气温秦皇岛市气候变化对农业生态的影响 孙丽华 曹秀芝 ( 秦皇岛市气象局秦皇岛0 6 6 0 0 0 ) 摘 要 利用秦皇岛市 1 9 5 8 2 0 0 3 年气象资料 研究近 4 6 年来全区气候变化的特点和规律 分析气候变化对该市农业生态环境所产生的影响并根据以上影响对秦皇岛市农业可持续发展
2、提出对策从气象的角度评估气候变化及其对农业可持续发展的影响可为政府决策部门和农业生产经营者提供一定的科学依据 关键词 气候变化 农业生态 影响 可持续发展 1 . 引言 随着近年来大气中甲烷二氧化碳等温室气体浓度的不断增加全球气候正在逐步变暖在这种大气候背景下 地处渤海之滨的秦皇岛市气候正在发生较为显著的变化 同时这种变化也对该地的农业生态环境带来一定影响 应用秦皇岛市 1 9 5 8 2 0 0 3 年气候资料 研究近 4 6 年来全区气候变化的特点和规律 分析对农业生态环境所产生的影响 为合理利用本地农业气候资源提供依据 2 . 气候变化特征 2 . 1 气温变化特征 以秦皇岛市 1 9
3、5 8 2 0 0 3年的资料做出年平均气温随时间变化图图 1 , 图中可以看出秦皇岛温度的变化趋势是变暖8 0 年代以后这种趋势愈加明显其中变化最显著的是9 0 年代 气温显著偏高的年份为1 9 9 4年和 1 9 9 8 年1 9 9 9 年秦皇岛市观测站由市区迁到北戴河气温有了明显变化, 但总趋势依然是变暖 秦皇岛各年代平均气温变化状况 6 0 年代 9 . 97 0 年代 1 0 . 48 0 年代 1 1 . 09 0 年代 1 1 . 7每 1 0 年的增幅分别是 0 . 50 . 60 . 7升幅十分显著 秦皇岛市 8 0 年代以后的年平均气温较 8 0 年代以前上升了 1 .
4、1其中春季上升 1 . 2夏季上升 0 . 5秋季上升 0 . 8冬季上升 1 . 9冬季增温幅度明显大于其它季节为秦皇岛市一年中变温最大的季节这与 8 0 年代以后明显暖冬的事实相吻合夏季增温幅度最小其次为秋季 2 . 2 降水变化特征 在全市气候变暖的同时秦皇岛的降水量并没有相应的增加而是呈减少的趋势图 2 为秦皇岛 1 9 5 8 2 0 0 3 年降水量随时间变化的曲线图图中可以看出秦皇岛年降水量的变化趋势是2图2 秦皇岛年降水曲线图0 . 02 0 0 . 04 0 0 . 06 0 0 . 08 0 0 . 01 0 0 0 . 01 2 0 0 . 01 4 0 0 . 01 9
5、 5 8 年 1 9 6 5 年 1 9 7 2 年 1 9 7 9 年 1 9 8 6 年 1 9 9 3 年 2 0 0 0 年年份降水量减少这种趋势在 9 0 年代以后尤其明显 秦皇岛各年代年平均降水量变化状况 6 0 年代 7 1 2 . 0 毫米 7 0 年代 6 7 0 . 1 毫米 8 0 年代 6 6 9 . 2毫米9 0 年代 5 6 3 . 5毫米每 1 0 年的减幅分别是4 1 . 9 毫米0 . 9毫米1 0 5 . 7毫米7 0 年代到 8 0 年代降水变化较小 8 0 年代以后降水迅速减少 秦皇岛 8 0 年代以后的年降水量平均值比 8 0年代以前减少了 6 8 .
6、 9毫米年降水量减少主要集中在夏季8 0年代以后夏季降水比 8 0年代以前减少了 6 7 . 2毫米 占全年降水减少总量的 9 8 % 分季节来看春季降水较 8 0 年代以前有增加的趋势其它季节均为减少趋势 以上可以看出秦皇岛气候变化中变暖与变干几乎是同步进行的4 6 年来秦皇岛年平均气温升高了 1 . 8而同期年降水量减少了 1 4 8 . 5 毫米尽管在 8 0 年代以后秦皇岛也曾出现过降水较多的年份如 1 9 8 5 年1 9 8 6年1 9 8 7 年和 1 9 9 8 年但总的来看近 4 6 年来秦皇岛气候变化的主要趋势是气温在波动中上升降水在波动中减少 3 . 气候变化对农业生态的
7、影响 气候是进行农业生产的自然环境中最基本最重要的条件之一它为农业生产提供光热水 空气等能量和物质资源 因此 气候变化势必引起农业生产赖以生存的农业生态环境的变化探讨气候变化对秦皇岛市农业生态环境的影响和可持续发展的对策 具有重要的现实意义和深远的历史意义 3 . 1 气温变化的影响 温度升高 气候变暖 可以延长一个地区的全年生长期 利于发展多熟种植 提高复种指数从而增加粮食的总产量秦皇岛年平均气温升高使0 的年积温增加8 0年代以前0 的年积温基本在 3 7 0 0 4 3 0 0 之间8 0年代以后0 的年积温大多在 4 5 0 0 以上同时秦皇岛的无霜期也从 6 0 年代的 1 8 5天
8、增加到 9 0 年代的 2 0 2天 使该地的光热资源增加 对粮食 水果蔬菜和油料的生产起到了有益的影响尤其是冬季气温的升高对发展设施农业非常有利 温度升高在产生正面效应的同时也带来了负面影响 如温度升高使作物发育速度加快 生育期普遍缩短减少光和作用积累干物质的时间导致单产下降这有可能抵消全年生长期延长的效果从而使地区气候生产潜力下降另外温度升高会增大空气饱和差风速和风日数增加增加了土壤水分的无效蒸发消耗掉原本不多的水分对作物造成的水分胁迫更大 气候变暖 特别是冬季温度升高 将有利于害虫和病原体安全越冬 使来年病虫害基数增大危害面积增加危害程度加大统计表明秦皇岛玉米螟的越冬虫卵数随气温的不断升
9、高也在波动性增加另一方面气候变暖延长病虫害的生育时间使危害期延长危害程度加大研究指出 温度的增加可以使目前一些受到温度限制的害虫活动地理范围变大 同时大多数农业害3虫在较暖的条件下都很有可能达到十分严重的程度 温度升高可能会加快海平面已经开始的缓慢上升的速度使海水侵入地表水和地下水导致农田的盐碱化使土壤有机质大量损失农田丧失土壤肥力同时海水侵入也降低河水的灌溉价值如果抽的地下水在海平面以下那么蓄水层会由海水补给海平面升高会抬高地下盐水水位的高度而降低其上的地下淡水深度因淡水高度已降到了盐水高度上所以地下水已无灌溉价值随海平面的不断上升农田可能被海水淹没使农田面积减少降低农业产量 3 . 2 降
10、水变化的影响 降水减少对农业生态环境影响主要表现为 雨雪量的减少使陆地的地表水源量明显减少 大大降低地下水的补给率 进而加快地下水位的下降速度水库库容量和水质量也随之降低湖泊和部分湿地的水量补给明显减少9 0年代以后秦皇岛境内多条小河流干枯消失部分大的河流出现断流现象 降水减少和陆地地表水资源及地下水的减少 使土壤墒情变干 对发展种植业产生不利影响使得种植业更加依赖灌溉而发展灌溉所依靠的水库和地下水的水资源又因降水少得不到补充因此水资源短缺对农业生产的威胁更加突出 北部山区和半山区基本无灌溉条件 水是当地种植业的制约因素 农作物几乎完全靠天等雨更加容易受到干旱的危害 同时水资源短缺对当地的多种
11、植物和动物造成危害 间接影响农业生态环境 气温升高和降水减少两方面使气象灾害发生频繁 加之人类活动对农业生态环境的破坏 使水土流失严重据统计秦皇岛山丘面积 5 8 8 6 . 4 平方公里其中裸岩面积为 5 2 7 . 8平方公里占全市总面积的 7 4 . 3 % 水土流失面积 5 1 4 4 . 6 7 平方公里占总土地面积的 6 6 % 山区侵蚀模数2 0 0 5 0 0 吨/ 平方公里年每年有 2 8 4 . 2 万吨泥沙流走入海 我市夏季年降水量占全年总降水的 7 0 % 降水少时旱灾成灾率为 5 5 % 左右降水多时又以暴雨的形式出现往往造成洪涝灾害给人民生命财产造成伤害 随人口增加
12、和工农业用水量加大人均水资源占有量迅速下降加剧了人口耕地粮食工业间的矛盾 4 . 可持续发展的探讨与对策 农业生态环境的变化是多方面原因造成的 它是一个复杂的变化过程 对农业生态环境而言气候环境具有更大的不稳定性瞬变性和广泛性气候的变暖变干必将给农业生态环境带来一系列的变化 从而给农业生产带来复杂多样的影响 从气候变化角度探讨秦皇岛市农业生态环境的变化以及气候变化新形式下农业的可持续发展是我们气象工作者义不容辞的责任 为减轻气候变化给我市农业生态环境带来的不利影响 增强农业适应气候变化的能力 降低其在气候变化中的脆弱性应尽早采取有利措施促使我市农业可持续发展 1 研究适应气候变化的农业发展战略
13、如研究气候变化后土地生产力粮食产量作物病虫草害农业生态环境等的变化以确定未来农业发展的重点和政策 2 合理开发利用水资源积极推广节水灌溉技术如管道输水喷灌滴灌等减少4大水漫灌提高水资源的利用效率强化对流域水资源的统一调配和管理同时积极开展全年候的人工增雨作业开发利用空中云水资源 3 发展和推广使农业可持续发展的技术如旱地集水保墒耕作等抗旱技术盐渍化土地改良荒地开发废弃耕地复垦等中低产田改良与耕地保护技术营造农田防护林发展农田林网化既能增强对二氧化碳的吸收库容还能改善农田小气候环境提高农作物的抗灾能力 4 保护生态环境发展生态农业改变广种薄收的坡耕地垦殖陡坡耕地退耕还林还草扩大林草植被覆盖同时加强小流域治理防治水土流失提高抵御泥石流等自然灾害的能力积极调整和优化产业结构大力发展生态农业特色农业和旅游业 参考文献 1 邓根云主编. 气候变化对中国农业的影响. 北京科学技术出版社1 9 9 3 . 2 丁一汇石广玉. 中国的气候变化与气候影响的研究. 北京气象出版社1 9 9 7 . 3 王馥堂. 1 9 9 4 . 我国气候变暖对农业影响研究的进展. 气象科技2 2 41 9 2 5 . 4 河北省农业生态与发展后进学术讨论会论文选集1 9 8 7 . 5 陈连有孙丽华曹秀芝秦皇岛市区域气候变化及城市化对日照的影响河北气象2 0 0 4 2 3 12 9 .
