李 超,高迎新(.北京市氣候中心,北京 00089;.北京氣象學會,北京 00089)
?
我國主要農業氣象災害指標研究進展
李超1,高迎新2
(1.北京市氣候中心,北京 100089;2.北京氣象學會,北京 100089)
摘要:我國主要農業氣象災害中,冬季寒害、干旱、高溫熱害比較常見,目前有眾多研究學者對農業氣象災害指標進行分析與研究,并取得了很多研究成果。文章針對我國主要農業氣象災害指標研究進展進行淺要的分析。
關鍵詞:農業氣象 災害 災害指標 研究進展
隨著經濟的快速發展,環境污染問題日益嚴峻,在全球性氣候變暖問題的背景下,氣候災害、極端氣候呈現出逐年增長的趨勢,從而導致了農業氣象災害、農業病蟲害、農業生產結構發生了巨大的變化,增加了我國農業生產的風險因素,預防農業自然災害的任務更加具有迫切性。
我國華南地區是冬季寒害的多發地區。在冬季,華南地區由于受到冷空氣的影響,導致了強烈的降溫,從而對該地區的亞熱帶、熱帶經濟農作物如香蕉、甘蔗、荔枝、香蕉等,產生了嚴重的危害。馮穎竹等人在《廣東冬季寒害指標研究》的論文中,將我國廣東省多年來的冬季寒害資料作為研究根據,采用3個致災因子,即寒害的負積溫、日最低氣溫及持續天數,對寒害強度進行描述。從這3個致災因子的特征向量場中,將方差貢獻率大、物理意義清晰主要分量找出來,并將其進行定義,這就是寒害綜合指標。
此項研究成果中,將臨界溫度設定為5℃,廣東省的寒害過程具體定義為:寒害的開始,區域內的最低氣溫≤5℃;寒害的結束,區域內的最低氣溫得到回升,并>5℃;在兩者之間連續最低氣溫≤5℃的天數,就是該次寒害的持續天數。經過研究表明,此項寒害綜合指標具有物理意義清晰的優勢,可以有效地反應農作物的受災狀況。杜堯東等人在《廣東省香蕉與荔枝寒害致災因子和綜合氣候指標研究》論文中,通過使用農業氣象災害指標,即寒害綜合指標,把荔枝、香蕉這兩種經濟農作物的受害臨界溫度設定為5℃。經過分析表明,荔枝、香蕉這兩種經濟農作物與寒害綜合指標有非常明顯的負相關關系,使用寒害綜合指標能夠有效地分析這兩種經濟農作物的寒害受災狀況、嚴重程度。
農作物在生長過程中,需要從土壤中獲取大量的水分,所以土壤水分含量對農作物根系吸水狀況會產生直接的影響。因此,旱災指標的相關研究成果中有許多與土壤水分相關的因子。土壤中能被農作物所吸收的水分含量,在很大程度上可以決定水分供應狀況,當土壤中的有效水分含量減少到一定程度的時候,農作物就會發生干旱災害。太華杰等人的《中國農業氣象災害概論》、王春乙的《重大農業氣象災害研究進展》中出現的土壤有效水分貯存量(S)的定義,即將農作物所在土壤的某一厚度層之中所貯藏的、可以被農作物根系吸收的水分。
計算公式:

公式中,Ww代表的是農作物的凋萎濕度;W代表的是土壤濕度(%);h代表的是土層厚度(cm);P代表的是土壤容重(g/m3)。
由公式可以得出:土壤有效水分貯存量的旱災指標會隨著土層厚度的不同而有所不同。經過研究表明,土壤有效水分貯存量這一旱災指標可以有效地對土壤缺水程度進行反映。2015年10月,國家標準化管理委員會、國家質檢總局頒發了《農業干旱等級》,將農業干旱分為輕旱、中旱、重旱及特旱4個等級標準,將等級劃分作為基準,以農作物受旱后的外在特征、水分虧缺程度及農作物能夠從土壤中獲得的水分含量作為判定依據,對作物水分虧缺距平、土壤相對濕度等干旱指數的計算方法作了規定,并對各相關領域農業干旱的監測、評估工作都適用。
高溫熱害指的是由于高溫對農作物的產量、生長發育產生的危害。在我國的農業生產過程中,受高溫熱害影響最為嚴重的一種農作物是水稻。從水稻的產量構成性狀這一方面來講,對高溫最為敏感的是結實率,其次是每穗粒數,再次為千粒重,最小的是株穗數;從發育方面來講,對高溫最為敏感的時期為開花期,其次是灌漿期,高溫對水稻影響最小的時期是營養生長期。我國目前的高溫熱害指標之一為平均氣溫。
參考文獻
[1] 張倩,趙艷霞,王春乙.我國主要農業氣象災害指標研究進展.自然災害學報,2010,(06):40~54
[2] 王春乙,王石立,霍治國,等.近10年來中國主要農業氣象災害監測預警與評估技術研究進展.氣象學報,2005,(05):659~671
[3] 王春乙,張繼權,霍治國,等.農業氣象災害風險評估研究進展與展望.氣象學報,2015,(01):1~19