一、輻射資源
1.日照太陽直射光線在無地物,物,云,霧等任何遮蔽的條件下直射到地面的時間稱可照時數,隨緯度和季節變化。鄂倫春旗南始北緯48°50′,北止51°25′。南北跨度為2°35′,可照時數平年為4453.9小時,閏年為4461.9小時。太陽在某地實際照射的時數稱為日照時數,在很大程度上決定于天空狀況,如云量的多寡。鄂倫春旗平均年日照時數為2484.2小時,日照百分率為56%,最多年份為2827.8小時(1978年),最少年份為2021.5小時(1984年)。可見平均日照夏季最多,冬季最少,春秋季居中。其中5月份高達262.4小時,日平均約9小時,而12月份不足150小時,日平均為5個小時。作物生長季(4~9月)日照時數為1342小時,占年日照時數的54%。
2.太陽輻射太陽總輻射是綠色植物賴以生存的主要能量源泉,太陽輻射僅有一部分到達地面,到達地面的太陽總輻射的多寡,是由地理緯度、太陽高度、云量及大氣凝結度等因子決定的。總輻射計算公式為:O=On(a+bs)
式中O為月總輻射量,On為天文月總輻射量,s為日照百分率,a、b為經驗系數。利用上式計算鄂倫春旗太陽總輻射。可以看出一年中5月份太陽輻射量最多,為682兆焦,平方米,平均日輻射量為22兆焦,平方米。12月份最少,為133兆焦,平方米,日平均為4.3兆焦/平方米。太陽輻射中能被植物吸收的那部分輻射稱為“光合有效輻射”或“生理輻射”。利用下式來估計光和有效輻射量:Qp=KG式中Qp為光合有效輻射量,G為總輻射量,K為比例系數,劉洪順給出了K值在0.445~0.520之間,呼倫貝爾市生理輻射約占太陽總輻射的49%~51%,這里取值0.49來計算生理輻射量。可見作物生長季(4~9月份)生理輻射為1625兆焦/平方米,約占全年的68%,基本能滿足樹木及一年一熟作物的生長需要。
3.光能利用率光能利用率是指單位面積作物生物學產量燃燒后所放出的熱量與作物生育期間的單位面積上的光和有效輻射之比。光能利用率在農業上用下式計算:F=0.026689515xW/W'x100%在林業上的計算公式為:
F=9.1393279x0.001xK·Ci·W'/A·B·∑Qpx100%式中F為農作物或林木的光能利用率,W為生物學產量,其單位在農業上為公斤/畝,在林業上為立方米,公頃,w'為經濟產量。∑Qp為生長期間的生理輻射,K為燃燒值,單位為千卡,克,A為經濟系數,A=W'/W,Ci為林木氣干容重,單位克,立方厘米,B為年齡級(10或5年)。計算結果表明,我旗小麥平均畝產100公斤,光能利用率為0.16%。天然落葉松產量為0.70立方米/公頃,光能利用率為0.0735%。可見我旗的光能利用率很低,光合潛力巨大。
4.作物的光溫生產潛力光溫生產潛力是指在一定的溫度條件下一般情況下,作物的光溫生產潛力計算公式在農業上為:M=1098.09412xFx∑Qp在林業上為:M=109.4172362×F×∑Qp×A·B/K·Ci利用上式計算鄂倫春旗天然落葉松和小麥的光溫生產潛力。作物的生產潛力除決定于光合有效輻射外,還決定于溫度條件對光合作用的影響。鄂倫春旗大部分地區處于寒溫帶,熱量條件限制了光能的利用,可以看出如將光能利用率提高至1%、3%或5%,則小麥單產可比目前水平增加八倍到十八倍,林木生產量將增長十八倍至幾十倍。
二、水分資源
1.降水基本特征鄂倫春旗年平均降水量為550.2mm,但時空分布不均,年際變化大,多雨年份866.8mm(1998年)。是平均降水量的1.6倍,少雨年份僅353.3mm(2007年)只有常年的6成,最多與最少年雨量的比值為2.5倍,雨量極值之差達513.5mm。日最大降水量為106.8mm,出現在2000年7月28日。夏季(6到8月)雨量占年雨量的72%,其中以7月下旬的降水最為集中,平均為74.1mm,冬季(11月到2月)雨量最少,只占年雨量的3.6%。
2.年、季(4~9月)降水量鄂倫春旗降水量集中在植物生長季,全旗生長季降水量為505.3毫米,占年降水量的92%。這就為植物生長提供了較充足的水分條件。
3.降水變率降水的年際變化用降水相對變率來表示,降水相對變率數值的大小可以表明降水變化的穩定程度。當降水變率小時,則說明降水量的年度變化小即比較穩定;當降水變率大時,則說明降水量的年度變化大即比較不穩定,易發生早澇。降水相對變率計算公式是:降水相對變率=歷年降水量距平絕對平均值/歷年周期平均降水量。當降水變率大于25%時,有旱澇發生,當大于40%時,旱澇發生較頻繁。鄂倫春旗降水相對變率秋季最大,春季次之,夏季最小,表明夏季降水波動小即比較穩定,而春、秋季降水波動大易發生旱澇。
4.濕潤狀況表示一個地區干濕狀況的定量指標很多,我們選用伊萬諾夫濕潤度(K)來表示,其表達式為:K=R/E=P/0.0018(25+t2)(100-a)式中K為伊萬諾夫“濕潤度”,R、t、a分別為某時段周期的降水量、平均氣溫和平均相對濕度;E為蒸發力。經過計算得出我旗全年和生長季(4~9月)濕潤度K,年和生長季K>1.0,依據伊萬諾夫濕潤度分級標準,鄂倫春旗屬濕潤區,與其自然景觀(北部地區為森林,南部地區為森林草原)基本吻合。
三、風資源
可以看出全旗年平均風速為1.4~2.0米/秒,年內大風日數平均在4天左右,月平均風速以春季最大,夏季最小,年最大風速在20~24米/秒(主要出現在春季),可作為能源利用的風(日平均風速≥3米/秒)的日數平均為9天。可見鄂倫春旗風能資源欠缺,年平均有效風能密度<50W/m2,屬風能貧乏區。