氣候異常對(duì)章丘農(nóng)產(chǎn)物的不利影響

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近100年來(lái)，全球近地面平均氣溫升高了0.74℃，我國(guó)年平均地表氣溫上升了0.8℃，其中冬春季增溫明顯，夏季有稍變涼趨勢(shì)。章丘自20世紀(jì)90年代以來(lái)，氣溫上升最明顯，接近濟(jì)南市中心的平均氣溫。另外在氣溫上升的同時(shí)，降水年際變化加大，旱澇災(zāi)害交替出現(xiàn)。筆者分析了章丘1957—2010年近54年來(lái)氣溫、降水變化，討論了自90年代以來(lái)氣溫升高、降水波動(dòng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，旨在提高農(nóng)業(yè)決策部門(mén)和社會(huì)各界對(duì)氣候變化的認(rèn)識(shí)及敏感度，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)氣候變化的應(yīng)對(duì)能力。

1資料與方法

1.1資料來(lái)源氣象資料（1957—2010年）取自章丘市氣象局；病蟲(chóng)害資料（1981—2010年）來(lái)源于章丘市農(nóng)業(yè)局植保站；小麥全生育期資料（1981—2010年）來(lái)源于章丘農(nóng)業(yè)局農(nóng)技站；小麥（1980—2010年）產(chǎn)量資料取自章丘市統(tǒng)計(jì)局2010年統(tǒng)計(jì)年鑒。氣候平均值以1971—2000年為基準(zhǔn)。

1.2研究方法利用章丘1957—2010年的氣象資料，采用統(tǒng)計(jì)分析的方法，對(duì)近54年來(lái)章丘市的氣候變化特征進(jìn)行了分析。

2氣候變化分析

2.1氣溫變化特征

2.1.1年平均氣溫變化可知，章丘1957—2010年來(lái)氣溫年變化總體呈上升趨勢(shì)。20世紀(jì)80年代前氣溫變化較緩和，接近歷史均值。80年代初氣溫略有下降，1984年氣溫下降到12.1℃，是除1957年的11.7℃歷史平均最低外的又一極值，80年代平均氣溫為12.6℃，較歷史均值低0.6℃，處于氣溫偏低階段；80年代后期氣溫劇變，尤以1997—2002年變化最明顯，5年滑動(dòng)平均為14.7℃。1996—2010年平均氣溫為13.8℃，比80年代平均氣溫高1.2℃。

2.1.2四季平均氣溫變化春季氣溫變化：60~90年代變化平緩，90年代后開(kāi)始驟升。1980年的12.2℃為歷年春季氣溫的最低值，1994起氣溫升高明顯，尤以2000年后增幅更大。其中2001和2002年均為16.0℃，超過(guò)歷史極值。夏季氣溫變化：夏季平均氣溫總體變化不大，但年際間起伏較大。60年代偏高，平均氣溫達(dá)26.3℃，是近54年來(lái)夏季較熱的時(shí)期；70~80年代呈下降趨勢(shì)，70年代平均氣溫為25.2℃，80年代為25.4℃；90年代起氣溫上升，升溫幅度接近70年代水平，但波動(dòng)較大。秋季氣溫變化90年代前變化較平緩，部分接近常年均值；自90年代中后期氣溫波動(dòng)較大且增溫明顯。秋季平均氣溫也頻頻突破歷史極值，其中1998和2006年氣溫分別達(dá)17.4和16.8℃，為近54年秋季氣溫最高和次高記錄的年份。冬季氣溫變化60年代中后期冬季氣溫有下降趨勢(shì)，之后開(kāi)始上升，至80年開(kāi)始明顯下降，自90年代后在波動(dòng)中呈明顯增暖趨勢(shì)。1968年平均-4.4℃，為歷史平均最低值。80年代平均-1.8℃，90年代平均0.9℃，00年代平均1.0℃，所以90年代比80年代上升了2.7℃，增溫最明顯。同時(shí)也是四季變化中升溫最明顯的

2.2降水量變化特征章丘歷年平均年降水量為613.1mm，60年代平均665.4mm,為降水最多時(shí)期；70年代降水波動(dòng)不大，較為平緩，接近常年均值；80年代后降水波動(dòng)較大，但總體呈增多趨勢(shì)；90年代降水下降趨勢(shì)明顯，平均為607.0mm；2000年后，降水開(kāi)始增多，近10年平均年降水達(dá)624.3mm。各個(gè)年代降水變幅以70年代最穩(wěn)定，60和80年代變幅最大，1964年降水量1121.6mm，1990降水量911.9mm，為近54年來(lái)最多和次多年降水量，比多年平均值偏高60％以上。1960和1989年降水量分別為115.7和280.1mm,少于常年降水量的30%，為近50多年來(lái)年降水量最少的年份。由于章丘地處中緯度，雨熱同季，降水分布不均，全年80%的降水量集中在夏季（6~8月）。而章丘冬小麥生長(zhǎng)期在10月~次年5月，由于降水不足，溫度增高，3~5月大風(fēng)天氣多，土壤蒸發(fā)加大，失墑快，再加上受地形影響，境內(nèi)多山地、丘陵，無(wú)水澆條件的地段多，加之降水的時(shí)空分布不均勻，年際變化大，致使章丘干旱和洪澇經(jīng)常發(fā)生。

3氣候變化對(duì)章丘農(nóng)業(yè)的影響

3.1對(duì)病蟲(chóng)害的影響近30多年來(lái)，章丘農(nóng)作物病蟲(chóng)害面積逐年加大，造成的損失越來(lái)越大。據(jù)章丘植保站資料統(tǒng)計(jì)顯示，1981—2010年章丘農(nóng)作物病蟲(chóng)害發(fā)生面積逐年上升，由1981年的4.5×104hm2次上升到2010年的12.6×104hm2次，增加了近2倍。暖冬造成了作物病蟲(chóng)越冬基數(shù)增加，病蟲(chóng)死亡率降低，病蟲(chóng)害發(fā)生期提前、危害期延長(zhǎng)、危害度加重。1998—1999年冬季平均氣溫達(dá)2.5℃，致使當(dāng)年紅蜘蛛大面積發(fā)生，且發(fā)生期較常年提前20多d；2004—2007年冬季氣溫平均2.2℃，小麥白粉病、紋枯病、葉枯病、條銹病及蚜蟲(chóng)也大面積發(fā)生，造成夏糧嚴(yán)重減產(chǎn)。80年代前小麥白粉病在章丘只有小面積發(fā)生，90年代后，迅速流行蔓延，1991—1999、2000、2003、2006年均大面積重度發(fā)生。隨著90年代以來(lái)冬季氣溫的顯著升高，病蟲(chóng)害發(fā)生面積也迅速擴(kuò)大。

3.2對(duì)冬小麥生育期的影響據(jù)章丘市農(nóng)業(yè)局農(nóng)技站資料記載，章丘市小麥返青—成熟期間各發(fā)育期開(kāi)始日期逐年提前，且提前的天數(shù)不斷增加。章丘冬小麥返青期在2月18日左右，但隨著冬天溫度的不斷升高，小麥返青期提前，如1999年冬季平均氣溫2.6℃，比歷年高近3℃，2月初就無(wú)凍土層出現(xiàn)，致使當(dāng)年小麥2月11日就開(kāi)始進(jìn)入返青期，較歷年提前了7d，但在小麥拔節(jié)—孕穗期，氣溫偏低，4月22日最低氣溫為-2.2℃，小麥凍害嚴(yán)重；2005年冬、春季氣溫均偏低，返青—成熟各發(fā)育期均推遲，2月23日返青，4月23日抽穗，較歷年偏晚5d左右。將冬小麥返青—拔節(jié)期按照不同年份的增溫幅度不同，劃分為1981—1991、1992—1994、1994—2010年3個(gè)階段對(duì)比分析，1992—1994年小麥返青到成熟期的開(kāi)始日期比1981—1991年提前2~3d，1994—2010年的開(kāi)始日期比1992—1994年提前4~7d，提前的天數(shù)隨著增溫幅度增大而增多。所以冬季氣溫變暖、春季回溫迅速是導(dǎo)致冬小麥各生育期提前的一個(gè)主要因素。

3.3對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響自90年代開(kāi)始，隨著氣溫上升顯著，降水異常尤為明顯，且年際間起伏較大，旱澇常交替出現(xiàn)，如2001、2002、2009年降水較歷年平均偏少，出現(xiàn)不同程度的旱情；2003、2004年降水較歷年偏多130~380mm，出現(xiàn)了秋澇現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1991—2010年發(fā)生旱澇頻率為62%，較1960—1990年升高了15%，且旱澇災(zāi)害強(qiáng)度也明顯增加。同時(shí)，糧食產(chǎn)量波動(dòng)也在逐年增加。以章丘冬小麥產(chǎn)量為例計(jì)算小麥減產(chǎn)率。采用逐年的實(shí)際產(chǎn)量偏離其趨勢(shì)產(chǎn)量的相對(duì)氣象產(chǎn)量的負(fù)值，確定冬小麥歷年減產(chǎn)率。定義當(dāng)年作物實(shí)際產(chǎn)量低于對(duì)應(yīng)年趨勢(shì)產(chǎn)量的百分率為當(dāng)年作物減產(chǎn)率計(jì)算公式：x=ywyt×100%=y-ytyt×100%式中，x為減產(chǎn)率，y為作物實(shí)際產(chǎn)量；yt為趨勢(shì)產(chǎn)量，yw為氣象產(chǎn)量，由此得到章丘1980—2010年的冬小麥減產(chǎn)率序列。，90年代小麥產(chǎn)量穩(wěn)定，80和00年代產(chǎn)量波動(dòng)較大，這與氣溫和降水的變化較一致。特別是2002年氣溫異常偏高，年降水量為366.5mm，小麥全生育期間降水量?jī)H為140.9mm。降水偏少引發(fā)的小麥干旱只是小麥減產(chǎn)的一個(gè)因素，小麥生長(zhǎng)過(guò)程中不同發(fā)育期的干旱對(duì)小麥產(chǎn)量的影響不同，一般而言作物臨界期缺水對(duì)產(chǎn)量的影響最為嚴(yán)重，另外小麥在生長(zhǎng)過(guò)程中還可能遇到其他災(zāi)害天氣影響，如由于氣候變暖，致使小麥病蟲(chóng)有了滋生加劇繁殖的環(huán)境，加劇了病蟲(chóng)害的危害；由于冬季氣溫增溫明顯使冬小麥冬前旺長(zhǎng)現(xiàn)象嚴(yán)重，一旦來(lái)年遇到“倒春寒”天氣，小麥發(fā)生凍害的幾率增加；小麥成熟期間的干熱風(fēng)天氣等都對(duì)糧食產(chǎn)量帶來(lái)了不利影響，進(jìn)而使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性加強(qiáng)。

4結(jié)語(yǔ)

（1）從章丘年平均氣溫變化趨勢(shì)看，1957—1987年變幅較小；1987后升溫迅速，自1994年后基本穩(wěn)定在14.0℃以上，均超過(guò)常年均值，1998、2006和2007年平均氣溫接近15.0℃。

（2）從章丘四季氣溫變化趨勢(shì)看，冬、春季增溫最為明顯，秋季自90年后期升溫明顯，起伏較大，夏季變化相對(duì)緩和。另外，90年代氣溫發(fā)生了由冷到暖的突變，1998年還出現(xiàn)了由暖到更暖的突變。這與焦建麗等的研究結(jié)果基本一致。

（3）降水量自80年代后年際間波動(dòng)較大；2000年后降水偏多，但年際變化大，旱澇交替出現(xiàn)，其中2001、2002、2009年降水嚴(yán)重偏少，2003—2005年降水比常年偏多130~380mm。

（4）氣候異常使得作物病蟲(chóng)害發(fā)生面積逐年擴(kuò)大，危害程度不斷加重；使冬小麥生育期提前；降水偏少致使農(nóng)業(yè)干旱時(shí)有發(fā)生，造成小麥減產(chǎn)嚴(yán)重。

5對(duì)策

5.1調(diào)整作物布局適當(dāng)調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和種植結(jié)構(gòu)，為更好地適應(yīng)氣候變暖、變干、變濕的氣候環(huán)境，合理利用有利資源，優(yōu)先選用高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的作物品種。

5.2改變傳統(tǒng)的耕作習(xí)慣根據(jù)光照條件可適當(dāng)推遲小麥播種期，如利用冬季熱量充足、降水資源豐富，擴(kuò)大蔬菜大棚面積，還可大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)和種植經(jīng)濟(jì)作物等。

5.3加強(qiáng)相關(guān)部門(mén)間的溝通協(xié)作氣象部門(mén)在關(guān)鍵農(nóng)時(shí)季節(jié)應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)、傳真、報(bào)紙等各種媒體及時(shí)將為農(nóng)服務(wù)信息及未來(lái)氣候趨勢(shì)預(yù)測(cè)送達(dá)給有關(guān)單位和農(nóng)民，以便更好地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

5.4提高應(yīng)對(duì)各種極端氣候事件的防御能力在現(xiàn)有范圍內(nèi)更新改造農(nóng)業(yè)灌溉排水系統(tǒng)，擴(kuò)大灌溉面積；強(qiáng)化綜合防治工程設(shè)施建設(shè)，為提高農(nóng)業(yè)對(duì)各種極端氣候事件的防御能力提供保障。