蓦 175 \ 蚓 l25 75 稚 25 1959 1966 1973 1980 1987 1994 2001 b 年 380 目 33 竭嘲 28 遨 23 8 13 1959 1965 197l 1977 1983 l989 1995 200l C 证 Y=一0.4539x+93.806 逞170 R‘:0.0463 町吲 耋120 l 。】 矗 人l^ 70 V…一vL 20 1959 1966 1973 1980 1987 1994 2001 d 年 . y=0.0344x+4.1409 14 量 \ 12 蚓 l0 8 6 4 惭 2 0 1959 l966 l973 l980 l987 1994 2001 e 年 图2青海东部年度和夏、秋、冬春四季 平均降水量(a~e)年际变化曲线图 近40a青海东部地区年、季平均气温均发生了明 显的变化,这为农牧业生产提供了比过去更好的 基础条件,作物生长期气温升高,生长发育进程加 快,早霜冻的危害减轻,对调整农业品种布局、延 长作物生长期、稳定农牧业产量和改进种植制度 均非常有利。平均最低气温升高幅度大,使得该 地区初(早)、终(晚)霜冻和无霜期均发生了明显 54 的变化 ,2O世纪8O年代以后,初霜冻出现日期 明显推迟,终霜冻出现日期提前,无霜期间隔日数 较6O年代延长8~15d。 气候变暖有效积温增加,作物生长季延长,将 使农业生产潜力增加。青海东部发展冬小麦 的主要气象因子是冬季低温。冬、春季增温,有利 于冬小麦的正常越冬和安全返青,发展冬小麦是 一个良好的机遇。 y=0.248lX+3l3.12 R。=0.0067 g 390 慧340 群290 240 l959 l965 l97l l977 l983 l989 l995 200l a 年 Y=0.0262x+60.902 R =0.0005 ll0 目 90 皿回{ 70 鬃50 椎30 l959 1965 197l l977 l983 l989 1995 2001 b 年 y=0.5843x+144.2 R =0.179 l9O \昌 删 1959 1965 1971 1977 1983 1989 1995 2001 C 年 吕 8O 吕 \ 删 6O 糕 4O 20 1959 1966 1973 1980 1987 1994 2001 d 焦 秋季增暖明显,可以进一步提高复种指数。 复种可以提高土地利用率,延长对光、热能的利用 时间,充分利用当地的生长季,增加单位面积上的 维普资讯 http://www.cqvip.com 生物产量和经济产量。复种绿肥可以培肥地力, kg。青海东部农业区粮食产量年景的好坏主要取 增加牲畜饲料(草),有利农牧结合。 Y=0.041lx+2.6687 8 6 4 2 0 1959 1965 1971 1977 1983 1989 1995 2001 e 年 图3青海东部年度和春、夏、秋、冬四季 (a e)地表蒸发量年际变化曲线图 2.5气候变暖对农业生产的不利性 气候变暖,晚霜冻危害加重。青海东部因受 地理环境的制约,霜冻从发生的频率、范围到危害 程度均仅次于干旱。作物生长期气温升高,生长 发育进程加快,早霜冻的危害会明显减少。但春 季因播种出苗、返青期提前,有可能受到较严重的 晚霜冻危害,如2004年5月的严重霜冻灾害。 气候变暖,病虫害对农业生产的危害程度加 重。由于秋、冬季气温上升幅度比较大,将有利于 病虫害的越冬、繁殖,造成越冬虫源、菌源基数的 增加,农作物、牧草病虫害的发育速度和繁殖指数 加快,虫害越冬界限北移、迁飞危害范围扩大,农 田、草场多次受害的程度增加,病虫害对农牧业生 产的危害程度将会加重,农业成本和投资将大幅 度增加。 气候变暖农业水分供需矛盾加剧。气候变暖 最突出问题是热量的增加,导致土壤潜在蒸散增 大,水资源减少,降水的利用率减小,使农业环境 恶化,旱地农业和灌溉农业的前景受到威胁。热 量资源的增加将导致地表蒸发量的增大,使得水 资源量减少、利用率下降,农牧业生产环境恶化, 旱区农牧业和灌溉农牧业的发展前景受到威胁, 农牧业生产的整体投资和成本也将大幅度增加。 2.6降水减少和干旱对农牧业生产的影响 干旱是青海东部农牧业生产的主要影响因素 之一,历年来各地均有不同程度的旱灾发生。主 要有春旱和夏旱,其次为春、夏连旱。对比分析粮 食丰、欠年春季、夏季降水距平可以看出,减产年 春季降水量距平平均为一22.1mm,较常年偏少 25.1%;丰产年春季降水距平平均为11.5mm,较 常年偏多11.8%。表明丰、欠年春季降水量的差 异明显。就平均而言,4 6月份降水量每增加 (减少)lOmm,气象产量每公顷增加(减少)95.2 决于5、6月降水和9月份的降水的多少。当5、6 月少雨干旱和9月多雨时产量下降,反之当5、6 月降水充裕和9月份降水相对偏少时气象产量增 加。这与该区域农业年景好坏的实际情况是相符 合。粮食产量的6a周期波动主要受4—6月降水 量周期波动的制约 “。 春、夏旱涝各种组合出现与粮食产量增、减年 的关系是:在春季为中旱、重旱的情况下,出现减 产年的几率10/12(83%),即使夏季为正常偏湿, 减产几率也达5/6(83%);在春季降水为偏多或特 多的情况下,增产的几率为9111(89%);春、夏连 旱年减产的几率为8/9(89%);春旱、夏湿年减产 几率为2/3(67%);春湿、夏旱年减产几率为2/7 (29%);春湿连夏湿减产的几率为1/5(10%)。 依据青海省技术监督局颁布的《气象灾害》标 准中的干旱分级(分为重旱、中旱、轻旱)指标H引, 统计各年代青海东部春季干旱发生的站次得出, 60—90年代重旱分别为16、21、10、29站次,中旱 分别15、24、13、15站次,轻旱分别为19、32、20、17 站次。可以看出,90年代重旱最多,70年代中旱 和轻旱多,80年代重旱和中旱最少。也说明90 年代春季重旱和中旱发生站次比80和6o年代明 显增多,而与70年代基本接近。90年代春季重、 中旱加重的原因与这一地区降水减少和气温升高 有着密切的关系,蒸发量增多、河流量减少,使得 半干旱地区的春季旱情进一步发展,发生的站次 也明显增多。 统计各年代青海东部夏季干旱发生的站次得 出,60—90年代重旱分别为2、1、1、1站次,中旱分 别11、7、6,4站次,轻旱分别为20、9、14、14站次。 可以看出,各年代重旱发生站次基本接近,中旱发 生的站次有逐步减少的趋势,轻旱发生的站次80 和9O年比60年代少而比70年代多。80 90年 代只有轻旱发生的站次在增加,这种变化趋势可 能与夏季降水量的波动和气温的升高有关。 统计各年代青海东部秋季干旱发生的站次得 出,60—90年代重旱分别为3、17、7、20站次,中旱 分别为l2、l6、l2、21站次,轻旱分别为2l、20、l7、 22站次。可以看出,90年代重旱、中旱和轻旱发 生的站次均比60—80年代明显增多,尤其是重、 中旱发生的站次。这说明,90年代秋季降水的明 显减少和气温的显著增加,使得青海东部干旱发 生的站次显著增加,这种干旱不仅影响本季节地 表和土壤水分的分配、储存,而且也对冬季和次年 春季土壤水分的储存形成影响。 55 维普资讯 http://www.cqvip.com
分析近lOa土壤墒情及40a降水量等的历史 资料发现,青海东部农业区若前一年秋季降水量 偏多3成以上,则下年春播期间不会发生区域性 重旱和中旱的几率为80%(4/5),下年春播期间 不会发生区域性轻旱的几率为40%(2/5)。东部 农业区秋季降水量偏少或者降水量空间分布不均 匀的这些年份中,除少数年份次年春播期间未发 来的损失,以下几方面的工作应予以重视和加强: 3.1增设和改善现有农田灌溉设施,扩大水浇农 田面积。研究和推广旱地农业和节水农业技术, 提高自然降水的利用率。实行“秋雨春用、春旱秋 抗”,“培肥地力,以肥调水”等措施,充分发挥土壤 水库的作用;根据青海省降水少而集中的特点,采 取措施涵养水源,调蓄水流以截取丰水期的自然 降水,实现自然降水的人工时空再分配,增强自然 生干旱外,其余年份由于上年秋季降水量不足且 土壤底墒差,各地春播期间干土层较厚,均有不同 程度(或类型)的旱情发生。比如1992年,由于秋 季东部农业区全部县(或站)降水量偏多,1993年 春季东部农业区未出现区域性干旱。 建国以来,由于人口增长较快,人均耕地数量 逐年下降,加之水资源减少(湟水河20世纪80— 90年代的径流较60年代减少了约21%一25%), 水土流失不断加剧,气候干旱化与土地荒漠化相 互制约和相互作用,加剧了气候的暖干旱化过程, 自然灾害频频发生,该地区近20a来出现春旱的 频率超过55%,受影响农田面积2×105hrn2,直接 影响了青海省的粮食生产和经济发展。 2.7降水的季节变化对农牧业生产的影响 冬季降水的增多,雪灾出现的几率增加。冬 季降水的增加,可缓解春旱对农业生产的影响。 但由于冬、春季降水变率大,加之气温的升高,有 可能造成春季干旱的频率降低,而程度加重的可 能,如1995年和1999年的严重春旱。 20世纪90年代青海东部冬季降水增加,可 缓解半干旱地区农牧业生产需水不足的矛盾;90 年代夏季降水略有增加,气温偏高,雨热同季、生 长季延长,但热对流引起的雷阵雨天气增多,农业 产量和牧草产量的波动性加大;冬季农牧区雪灾 出现的几率将增加,夏季短时强降水引起的洪涝 灾害发生的频次将加大;90年代秋季降水减少, 干旱频次加大,并且变化加大,农牧业生产的不稳 定性增加,粮食产量的波动增大;秋季气温等气候 要素的变率大,不稳定性明显,农作物易遭受早霜 冻的危害;90年代春季降水减少,加之气温升高、 降水变率大,春季干旱发生的频次将增加、干旱程 度也将加重。由于降水的变率较气温变化大,气 候变暖又使得地表面的水文过程、热量平衡过程 发生改变,农牧业气象灾害(干热风等)、气候异常 事件(雪灾、高温、干旱、洪涝、冰雹等)现象将增 加。 3适应未来气候变化的农牧业生产对策 为了比较快的适应变暖的气候条件,充分利 用增加了的农业热量资源,尽量减少不利因素带 56 降水、土壤水的人为主动能力。 3.2大力推行农业生态防治、合理调整作物、品 种布局,充分利用自然因素的调节与控制作用,创 造有利农作物和牧草生长发育、不利于有害生物 滋生繁衍的生态条件。发展高效、低毒、低残留的 农药新品种、新剂型。实施以减少越冬虫源和菌 源为目的防治战略对策。加强对病虫害的监测能 力和预报水平。 3.3培育耐高温、抗干旱、抗病虫的优质高产品 种。实践证明选育优良品种是增强作物抗逆性、 提高作物产量的有效途径之一。未来气候变暖使 作物和牧草的蒸腾水份消耗和土壤蒸发加剧,使 土壤水份的利用率下降和病虫害影响加重,因此 必须重视选育耐高温,抗病虫害的高产品种,从作 物本身的生理因素上提高对外界气候条件变化的 适应性。 3.4牧业区应积极改良牲畜的结构,一方面加快 牲畜出栏的时间周期,从以前的2—3a缩短为1— 2a或1a,甚至8 10个月;另一方面加大科技投 入,保护好自然植被和草场,增加单位面积地产草 量,使牧草生产走上良性循化的发展道路。此外, 畜牧改良、暖棚养畜、牛羊育肥,太阳能取暖、草原 四配套建设等经济和管理手段的实施,也会对牧 区环境保护和可持续发展起到积极的作用。 3.5 在开发利用地表水资源和地下水资源以及 提高水资源利用率的同时,应不失时机地开展空 中水资源的利用研究,发展人工增雨技术,开辟增 加水资源的新途径。依靠科学技术,提高对气候 变化的认识,增强防灾的自觉性和主动性。增加 对自然灾害的科研、监测、预报、预防的资金投入, 包括天气气候预警、人工增雨、人工防雹等技术。 4结论 4.1 青海东部年和四季各年代的平均气温呈增 温的趋势,秋、冬季平均气温增温比较显著,最暖 的90年代比最冷的60或80年代四季平均气温 平均偏高了0.3—0.5℃,冬季是四个季节中年际 平均气温升高最快的季节之一。 4.2青海东部冷季降水略有增加,而暖季节略有 维普资讯 http://www.cqvip.com
减少。90年代青海东部秋季和春季降水的减少, 使得秋季和春季干旱发生的频次增加,河谷地区 科学,1996,20(6):673—678. [11]罗键,郝振春.我国北方干旱的时空分布特征分析 [J].河海大学学报,2001,29(4):61—66. 的径流量减少。青海东部地表蒸发量夏季90年 代大,60年代小;年度和春、秋、冬季80年代大, 而70和60年代小。20世纪90年代春、秋季重旱 和中旱发生的站次比80和60年代明显增多。 4.3气候变暖有效积温增加,作物生长季延长, 将使农牧业生产潜力增加,秋季增暖明显,可以进 一步提高复种指数,冬、春季增温,有利于冬小麦 的正常越冬和安全返青。气候变暖不但使晚霜冻 危害加重,而且也将使病虫害对农牧业生产的危 害程度加重,气候变暖也将导致农牧业供水矛盾 加剧,冬季雪灾和春、秋季干旱以及夏季洪涝和高 温热浪灾害发生的频次增加。 4.4为了适应气候变化,农业区应增设和改善现 有农田灌溉设施,扩大水浇农田面积,培育耐高 温、抗干旱、抗病虫的优质高产品种,应不失时机 地开展空中水资源的利用研究,发展人工增雨技 术,开辟增加水资源的新途径,大力推行农业生态 防治、合理调整作物、品种布局,充分利用自然因 素的调节与控制作用,增加投入研究气肥(光和 热)的可利用率,加强农牧业气象监测、预测,掌握 气候变化的信息,加快农业种植结构的调整,缩短 农业对气候变化的适应过程。 参考文献: [1]孙芳,扬修,林而达,等.中国小麦对气候变化的敏感性 和脆弱性研究[J].中国农业科学,2005,38(4):692—696. [2]刘纪远,张增庆,庄大方,等.20世纪90年代中国土地 利用变化时空特征及其成因分析[J].地理研究,2003,22 (1):1一l2. [3]吴豪,虞孝感,梅洁人,等.青海省生态环境若干问题及 其对策措施[J].地理学与国土研究,200 1,1 7(3):58—62. [4]钱正安,吴统文,宋敏红,等.干害灾害和我国西北干旱 气候的研究进展及问题[J].地球科学进展,2001,16(1): 29—38. [5]刘德祥,董安祥,陆登荣.中国西北地区近43年气候变 化及其对农业生产的影响[J].干旱地区农业研究,2005, 23(2):195—201. [6]安兴琴,陈玉春.浅议西北地区生态环境建设的气候 效应[J].干旱地区农业研究,2002,20(1):116一ll9. [7]刘金荣,张芬琴,谢晓蓉.试论河西走廊干旱荒漠化草 地生态危机与畜牧业可持续发展[J].干旱地区农业研究, 2002,20(3):114一l16. [8]李风霞,伏洋,张国胜,等.青海省干旱预警服务系统设 计与建立[J].干旱地区农业研究,2004,22(1):1—5. [9]张存杰,谢金南,李栋梁,等.东亚季风对西北地区干旱 气候的影响[J].高原气象,2002,2 1(2):193—198 [10]黄嘉佑,张镡.黄河流域旱涝与水资源分析[J].大气 [12]高庆光,徐影,任阵海.中国干旱地区未来大气降水变 化趋势分析[J].中国工程科学,2002,4(6):36—43. [13]黄嘉佑,气候状态变化趋势与突变分析[J].气象, 1995,21(7):46—59. [14]青海省地方标准DB63/T372--2001.气象灾害标准 [M].青海质量技术监督局,2001,4—8. [15]LI Don g1iang,GUO Hui,WANG Wen,et al,Effects of sunspot eyel e length and C02 on air temperature along Qinghai—— Xi znag rai way and air temperature’S nd prediction[J]. Science in China Scr.D Earth Sciences,2004,VOL.47 supp. 131—141. [16]李栋梁,魏丽,蔡英,等.中国西北现代气候变化事实 与未来趋势展望[J].冰川冻土,2003,25(2):135—142. [17]施雅风,沈永平,李栋梁,等.中国西北气候由暖干向 暖湿转型问题评估[M].北京:气象出版社,2003.17—44. [18]秦大河.中国西部环境特征及其演变[M].中国西部 环境演变评估.北京:科学出版社,2002.54—67. [19]宋连春,张存杰.20世纪西北地区降水变化特征[J]. 冰川冻土,2003,25(2):143—148. [20]高桥浩一郎.月平均气温月降水量以及蒸发散量的推 定方式[J].天气(Et本),1 979,26(12):759—763. [21]汪青春,张国胜,李林,等.干旱气候生态因素对青海 省粮食产量影响的研究[J].干旱地区农业研究,1999,17 (4):34—37. [22]程维新,胡朝炳,张兴权,等.农田蒸发与作物耗水量 研究[M].北京:气象出版,1994.11—35. [23]张国胜,徐维新,董立新,等.青海省旱地土壤水分动 态变化规律研究[J].干旱地区业研究,1999,17(1):22— 24. 57
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