隆化縣氣候變化對農業生產的影響

薛玉敏 閆海龍 李季 賈碩 馬躍

[摘 要]對隆化縣近50年氣溫、降水、日照、無霜期的氣象資料，運用線性擬合法和偏值法進行氣候變化分析。結果表明，在過去的50年間，隆化縣氣溫呈上升趨勢，變化率為0.24℃/10年；降水量波動起伏，總體趨勢平穩；日照呈下降趨勢，變化率為87h/10年；無霜期波動起伏，但呈逐步增長趨勢。通過氣候變化特征分析，趨利避害，對當地農業生產提出一些建議。

[關鍵詞]隆化；氣候；農業

[中圖分類號]S162 [文獻標識碼]A

隆化縣位于河北省承德市東北部，屬中溫帶、半濕潤半干旱、大陸性季風型、冀北山地氣候。四季分明，雨熱同季。夏季溫暖多雨，冬季寒冷干燥。春季干燥少雨，秋季氣溫變涼。該文對隆化縣1967-2016年的氣溫、降水、日照和無霜期等氣象資料進行分析得出，氣溫升高，降水持平，日照減少。

1 氣候變化特征

1.1 氣溫變化特征

選取1967-2016年隆化縣50年平均氣溫資料進行分析，得出如圖1所示的趨勢圖，可以看出氣溫在波動中呈現上升趨勢，增溫速度為0.24℃/10年，增溫速度在20世紀80年代后期開始到90年代末上升速率最快。50年年平均氣溫為7.29℃，年際標準差為0.65。最高氣溫出現在1998年，為8.54℃，最低氣溫出現在1969年，為5.67℃。按照變化趨勢可將50年的氣溫變化劃分為三個階段：第一階段1967-1984年，氣溫平穩階段，但氣溫波動較大，這個階段的平均氣溫為6.84℃，比50年的平均值低0.45℃。第二階段1985～1998年，氣溫上升階段，氣溫由1985年的6.1℃上升到1998年的8.5℃，上升了2.4℃，這個階段的平均氣溫為7.38℃，比50年的平均值低0.09℃。第三階段1999-2016年，氣 溫下降階段，氣溫由1999年的8.2℃下降到2016年的7.6℃，下降了0.6℃，這個階段的平均氣溫為7.67℃，比50年的平均值高0.42℃。

若定義年均溫超過多年平均值一個標準差為偏暖年份， 即 t>`t+s ， 低于多年平均值一個標準差為偏冷年， 即t<`t-s， 則可得到年均溫在6.64℃-7.94℃為正常，低于6.64℃為偏冷年，高于7.94℃為偏暖年。通過統計得到， 1969、1970、1974、1979、1980、1984、1985、2012年為偏冷年，1975、1994、1997、1998、1999、2001、2002、2003、2004、2007、2014 年為偏暖年。偏冷年主要出現在20世紀70年代，偏暖年主要集中在21世紀以后。

1.2 降水量變化特征

選取1967-2016年隆化縣50年降水資料進行分析，得出如圖2所示的趨勢圖，可以看出降水量波動起伏，總體趨勢平穩。降水量最高值出現在1993年，為696.8mm，最低值出現在2009年，為325.9mm，兩者相差370.9mm。從圖2可以看出20世紀70年代中后期，80年代中后期到90年代是降水偏多時期，進入21世紀以來降水量明顯偏少。隆化縣近50年平均降水量為499.6mm，年際標準差94.6mm。若定義年降水量超過多年平均值一個標準差為多雨年份，即r>D+s，低于多年平均值一個標準差為少雨年份，即r

1.3 日照變化特征

在一定范圍內，日照時數是農作物生長發育不可缺少的條件，選取1967-2016年隆化縣50年日照資料進行分析，得出如圖3所示的趨勢圖。從圖可以看出，隆化縣50年來日照時數總體呈下降趨勢，下降率為87h/10年，日照最高值出現在1980年，為3079.7h，日照最低值出現在2003年，為2370.3h，兩者相差709.4h，50年平均值為2705.3h。

1.4 無霜期變化規律

隆化縣歷年無霜期變化如圖4所示，隆化縣歷年無霜期平均值為150d。2006年無霜期最長為197d，1976年無霜期最短為122d，相差了75d。近50年無霜期總體呈逐步增長趨勢，但波動較大。由表1可以看出，無霜期平均初日出現在9月25日，20世紀70年代初霜日期較早，80年代、90年代初霜日接近50年平均值，進入21世紀，初霜日明顯偏晚。無霜期平均終日出現在4月27日，20世紀70年代和21世紀初，終霜日偏早，80年代終霜日偏晚。50年平均無霜期為150d，20世紀70、90年代無霜期均較平均天數少，20世紀80年代和21世紀初無霜期均較平均天數多。

2 氣候變化對農業的影響

2.1 氣候變化對種植結構的影響

2016年底隆化縣共有耕地面積57373.8公頃，有效灌溉面積19080公頃，占總耕地面積的33.3%。在氣候變暖背景下，隆化縣氣溫年際變化率為0.24℃/10年，呈現升高趨勢，降水年際變化趨勢不明顯，但降水時空分布不均勻，隆化縣受自然地理環境影響“十年九旱”。隆化縣充分利用資源優勢，調整和優化農業產業結構，趨利避害。

2.1.1 氣溫升高使農業界限積溫呈增加趨勢，≥10積溫也呈上升趨勢，隨著熱量資源的增加， 作物生育期將會改變。生長期長、產量高、品質好的玉米、水稻品種取代了原來一些老品種。

2.1.2 由于地下水位下降，水資源越來越短缺，隆化分別引進、試驗了水稻地膜濕潤直播技術和井水稻技術，獲得成功。建立了以水稻節水為主體、地膜濕潤直播和井水種稻為補充的水稻節水栽培技術。

2.1.3 隆化縣氣候冷涼，晝夜溫差大，適宜發展時差蔬菜；隆化縣年平均日照時數2705.3h，年日照百分率為61%，光照充足，適宜發展“日光溫室”。

2.2 極端天氣氣候事件對農業的影響

在氣候變暖背景下， 隆化極端天氣氣候事件的頻發，災害強度有增強趨勢，高溫、干旱、暴雨、冰雹都會對農業生產帶來不利影響，可以直接致災及短期不可逆性，造成了農業生產的直接經濟損失。例如：2015年5月10日隆化縣遭遇低溫冷凍災害，導致大面積農作物被雪覆蓋，積雪最深處達30厘米厚，并將先出土的農作物幼苗凍死。共造成全縣受災人口18462人，3250公頃農作物受災，直接經濟損失940萬元；2017年8月正是農作物需要大量水分的時候，出現了“卡脖旱”，隆化縣基本沒有有效降雨，致使全縣的農作物出現了嚴重的干旱，旱災涉及面積23634公頃，絕收面積4967公頃，農業經濟損失達到了1.1億元。

2.3 未來氣候變化對農業影響的預估

未來氣候變化對農業的影響是多方面的。一方面隨著溫度升高，地表蒸發和作物需水量將大幅度上升，土壤墑情逐步降低。另一方面，人類不合理活動的影響，會加劇水資源短缺，嚴重制約農業可持續發展。同時，在氣候變暖背景下，氣候干旱、高溫酷暑和暴雨洪澇等極端天氣和氣候事件發生頻率將會明顯增多，農業生產將表現出更大的脆弱性。

3 結語

隆化縣處于東亞季風區北緣，受季風氣候的影響，是氣候變化影響最敏感的地區之一。在全球氣候變暖的大背景下，隆化近50年來氣候發生了明顯變化，暖干化日益嚴重，極端天氣氣候事件出現更為頻繁，給農業生產帶來了嚴重影響。當前，氣候變化預測及其對農業生產的影響還存在著很大的不確定性，為了更有效地適應氣候變化，減緩氣候變化對農業的負面影響，需進一步深入研究相關科學問題。

[參考文獻]

[1] 肖軍，趙景波.西安市54年來氣候變化特征分析[J].中國農業氣象，2006（03）.

[2] 史激光，謝東，辛志遠，鄭紀文.錫林郭勒地區近50年氣候變化分析[J].中國農學通報，2010（21）.