气候变暖对农业影响论文

时间:2022-02-22 03:21:00

气候变暖对农业影响论文

1宁夏气候概况及气候变化的事实

宁夏干旱少雨、风大沙多、日照充足、蒸发强烈,冬寒长、春暖快、夏热短、秋凉早,气温年、日差较大,无霜期短而多变,干旱、冰雹、沙尘、霜冻等灾害性天气频繁,全区各地气温、降水南北差异明显,年降水量由南向北递减(由南部泾源县的620mm降低到银北地区惠农县的168mm,南北相差452mm);气温由南向北递增(年平均气温由南部的5~6℃,上升到北部的8~9.9℃)。

图11385-2000年青藏高原温度变化曲线

Fig.1changeoftemperatureinTibetanPlateaufrom1385to2000

图2新疆北部3站年降水量变化曲线

Fig.2changeofannualprecipitationof3stationsinNorthXinjiang

图3西宁市年降水量变化曲线

Fig.3changeofannualprecipitationinXining

近50年来,宁夏年平均气温在波动中不断上升,增温幅度高于全国平均值(图4).由图4中可知,1987年是宁夏年平均气温的一个突变点:1987年之前,全区年平均气温基本上在多年平均值附近波动;1987年以后,全区年平均气温明显高于多年平均值,且在波动中不断上升。从不同季节的变化来看,1987年之后冬季气温上升最明显,增温幅度最大,同心、盐池和银川以北地区增温高达2.4℃;春、秋季变化基本一致,上升幅度仅次于冬季;夏季上升幅度最小,增温幅度小于1℃。

图4宁夏全区年平均气温变化曲线

Fig.4changeofannualmeantemperatureInNingxia

自20世纪50年代以来,宁夏各地冻土深度明显变浅,北部地区变化幅度为每10年减少11.6cm南部干旱区变化幅度为每10年减少7.3cm(图5)。

图5宁夏冻土深度变化曲线

Fig.5changeoffrozendepthinNingxia

宁夏全区平均降水最近60年来处于波动变化之中(图6)增减幅度不大;但年际变化、年代际变化比较大。20世纪50年代后期比较少,60年代平均每年增多了21mm,70年代以后又减少,80-90年代增减幅度不大,但21世纪的前4年降水最平均每年增多了24mm.从区域上来看,引黄灌区年降水最表现为弱的增加趋势(图7),即从1956年到2000年增减幅度都不大,但最近4年平均每年增加了22mm;中部干旱带的年降水最上世纪50年代、60年代较多,70年代平均每年偏少了46mm,21世纪的前4年平均每年增加了16mm;固原市的年降水最在20世纪50年代、70年代、90年代偏少,60年代、80年代偏多,特别是在21世纪的前4年平均每年增加了45mm(图8)。从季节变化来看,近年来春季降水最普遍减少,春旱加剧,夏季、秋季降水最有增多的趋势。沙尘大气在波动中逐渐减少,20世纪60至70年生次数远远高于80年代至90年代,但2000年、2001年又有所回升(图9)。

图6宁夏全区年降水量变化曲线

Fig.6changeofannualprecipitationinNingxia

图7宁夏引黄灌区年降水量变化图

Fig.7changeofannualprecipitationinNingxiaYellowRiverirrigatedarea

图8宁夏南部山区年降水量变化

Fig.8changeofannualprecipitationinNingxiasouthmountainousarea

图9宁夏大风和沙尘暴日数年际演变曲线

Fig.9interannualvariationofgaleandduststormdaysinNingxia

3气候变化对宁夏建设现代农业的影响

3.1气候变化对农业生态系统结构的影响

据有关研究表明,CO2倍增后,因积温增长和生长期的延长,我国一熟区的南界将北移250~500km,双季稻区和三熟区北界也将北移,两熟区将北移到目前一熟区的中部,而且前的两熟区大部分将被各种不同组合的三熟制取代。

3.2气候变暖对宁夏农业生产的有利因素

由于积温的增加,为充分利用温度资源,一些农作物可适当提前播种,春季低温冷害的不良影响将有所缓解,有利于水稻培育壮苗、促进棉花早发齐苗、减轻苗期病害。宁夏冬季增温的幅度较大,有利于小麦、油菜等作物的安全越冬,使分蘖增长,生长发育较充分,有利于产量的形成;另外,由于生育期的提前,生长季节的延长,均可一定程度上减轻寒露风霜对双晚的影响,生长期长的作物亦将充分发挥高产优势。

3.3气候变暖对宁夏农业生产的不利影响

3.3.1暖冬的影响

暖冬对冬小麦的播种,出苗和培育壮苗有利,但是容易造成麦苗在冬前疯长、冬季旺长,缺乏抗寒锻炼,易遭冻害,较为明显的是早春3月多发的“倒春寒”现象,如1998年3月18~20日就出现了少见的春季强寒潮天气,致使大部分地区降温12℃至14℃,使前期受暖冬影响而旺长、抗寒能力弱的夏收作物遭受到霜冻危害,使单产降低。暖冬还能使各种危害农作物的病虫害菌卵顺利越冬,死亡率降低,存活数量上升,易造成病虫害,增大了防治难度,,对农作物正常生长产生威胁,这种情况在冬麦区和棉花种植区表现得更为明显。另外,各种病虫害出现的范围也可能扩大,目前局限在热带的病原和寄生组织可能蔓延到宁夏。

3.3.2凉夏的影响

凉夏使山区作物生长热量不足,平原地区棉花生育期推迟,产量下降,早稻成熟期推迟并影响晚稻移栽,生育进程缓慢,后期易受“秋寒”的影响。凉夏伴随的阴雨天气增多、光照的热量严重不足,导致喜温好光作物易受“内伤”,如1993年是宁夏时“凉夏”最为明显的一年,当年作物生长季节内热量资源严重不足,7、8月份平均温度比常年偏低2~3℃,在盛夏未出现35℃以上的高温天气,造成大面积早稻发芽、霉烂,全省因此损失达4亿kg,使早稻丰产不丰收;当年的中稻抽穗开花和灌浆结实也十分不利,气候生长期普遍推迟。此外,气温偏高,土壤水分蒸发加剧,使土壤变干,干旱发生的机率加大,由于水分亏欠抑制了热量资源增加所发挥的作用,某些粮食将减产。

4对策及措施

气候变暖对宁夏现代农业生产的影响具有两重性,即有利,也有弊。气候变暖使未来农业生产面临三个突出问题:农业生产的不稳定性增加,产量波动大;农业生产布局和结构将出现变动;农业生产条件改变,农业成本和投资增加。在全球气候变暖的大背景下,必须研究气候变暖对粮食生产的影响及对策,才能为发展粮食生产提供决策依据。

4.1充分利用热量资源

温室气体倍增后气候变暖,宁夏有效积温、活动积温、无霜期都有所增加,有利于作物光合效率的提高和作物气候生产力的增加。因此要利用气候变化的有利契机,充分利用热量资源,调整作物种植界限和种植制度,恢复并不断提高复种指数,同时种植制度改革要考虑与水热的配合。

4.2加强防灾减灾工作

随着气候变暖,全球气象灾害如干旱、高温热害、暴雨、冰雹、干热风等发生的频率将有所增加,特别是对宁夏威胁更大。所以必须建立不同地区防灾减灾、稳产增产的种植制度和实施新的栽培技术;同时随着气温的升高田间杂草、病虫害的发生也将增加和加重,蒸发量的增大,农业生产条件将会越来越严酷,针对未来气候变化对农业可能的影响,及时调整农业结构和种植结构,有计划培育和选用抗旱、抗高温和低温等抗逆品种;发展生物技术,选育适应气候变化的作物、家畜等新品种;采取有效利用水资源等措施提高农业生态系统能力。同时,改善农业基础设施,提高农业应变能力和抗灾减灾水平。

4.3推广适宜的农业技术

推广适宜的农业技术,适应当地气候变化,改进耕作栽培方法,推广旱作农业技术,旱育稀植,棚膜育秧、抗旱型种子包衣剂等增强适应能力的技术;发展以生物技术为中心的农业高产技术,加快应用化进程,以适应未来可能的变化。

4.4加强农业气象监测

加强农业气象监测,预测掌握气候变化的信息,加强有关学科联合攻关与科学研究,特别是气候变化对自然生态系统和社会经济系统影响的研究,提出适合本地特征、科学的有针对性的对策。

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