氣候變暖和西北干旱區(qū)農(nóng)業(yè)熱量資源變化相關(guān)性

鄭仕超 李晶 黃昱博 肖堯

隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，向空氣中排放的大量的二氧化碳，導(dǎo)致全球全氣溫升高，氣候變暖現(xiàn)象日益加重。西北是我國(guó)典型的氣候干旱地區(qū)，氣候變暖對(duì)西北地區(qū)產(chǎn)生了很大的影響，也對(duì)該地區(qū)農(nóng)業(yè)造成一定的影響，本文分析的是氣候變暖對(duì)西北干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)熱量資源的影響。

農(nóng)業(yè)的發(fā)展受到相關(guān)氣候變化的影響，全球氣溫的升高給西北干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。無論是低溫凍害還是高溫導(dǎo)致干旱，都會(huì)影響農(nóng)業(yè)熱量資源，進(jìn)而影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，影響農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)。氣溫升高導(dǎo)致氣候變暖，進(jìn)而導(dǎo)致北方的很多地區(qū)的霜凍時(shí)間縮短，農(nóng)業(yè)熱量資源也受到了一定程度的影響。氣候變暖引起了人們對(duì)氣溫變化進(jìn)行深入研究，合理遵循自然規(guī)律使之朝著更有利于人們生產(chǎn)和生活的方向變化。

1、采用的資料與方法

本文采用的數(shù)據(jù)是從1961年到2011年之間67個(gè)氣象站點(diǎn)的氣溫?cái)?shù)據(jù)和日照數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)然后對(duì)同時(shí)段影響農(nóng)業(yè)熱量資源的因素進(jìn)行分析，觀測(cè)氣候指標(biāo)的時(shí)間變化特征和氣候差異的情況。西北干旱地區(qū)的平均降水量低于200毫升，本文所選擇的該地區(qū)67個(gè)氣象站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

2、結(jié)果研究分析

①霜凍日、暖日和無霜期平均空間分布情況

根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐表明，霜凍對(duì)于農(nóng)作物正常生長(zhǎng)具有很大的影響，如果霜凍期出現(xiàn)時(shí)間提前或者推遲的話，將會(huì)對(duì)春、秋兩季植物的正常生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，從而給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一定的危害。高溫也會(huì)對(duì)植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育和農(nóng)作物產(chǎn)量帶來一定的危害。西北干旱地區(qū)本來降雨量就少，隨著全球氣候變暖，植物的生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。在1961年到2011年間從整體上看，西北干旱地區(qū)的暖日、無霜期和生長(zhǎng)期在空間分布方面大體一致，而霜凍期出現(xiàn)了不同的情況。在這之中，霜凍期的分布呈現(xiàn)的是從南向北增加趨勢(shì)，而且在北疆地區(qū)比較集中。

②霜凍日、暖日和植物生長(zhǎng)期的變化特征

隨著全球氣溫的不斷增加，西北干旱地區(qū)的暖日以及無霜期天數(shù)逐漸增多，相反霜凍日天數(shù)變的越來越少，加上西北地區(qū)的地理環(huán)境比較復(fù)雜，可能會(huì)在局部地區(qū)出現(xiàn)極端天氣，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不良的影響。另外無霜期在南疆地區(qū)比較集中，生長(zhǎng)期在北疆和干旱地區(qū)逐漸呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，西北干旱地區(qū)的植物生長(zhǎng)受到影響，為適應(yīng)氣候的變化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該積極調(diào)整農(nóng)作物的播種時(shí)間，并且選擇適合生長(zhǎng)的農(nóng)作物品種，積極做好播種后期的避災(zāi)工作。

③活動(dòng)積溫變化時(shí)空特征及其類型分區(qū)

一個(gè)地區(qū)農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的熱量資源的衡量指標(biāo)是活動(dòng)積溫，積溫強(qiáng)度和作用的時(shí)間影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。本文選擇0度積溫作為一切高等動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的并開始生命活動(dòng)的起始?xì)鉁兀部梢苑Q之為正積溫。如果一個(gè)地區(qū)的每日平均溫度大于0度的話可以對(duì)農(nóng)事的季節(jié)進(jìn)行評(píng)定，同時(shí)0度積溫能夠反映總的熱量況。一般情況下積溫高于10℃是植物開始生長(zhǎng)的活躍時(shí)期，如果此時(shí)出現(xiàn)霜凍災(zāi)害將會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。根據(jù)以下表格的數(shù)據(jù)可以判斷出我國(guó)西北地區(qū)的積溫呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，這說明氣候變暖對(duì)干旱地區(qū)的熱量產(chǎn)生了影響。其中南疆地區(qū)由于自身所處的位置維度比較低，所以從整體上來看積溫上升的幅度明顯高于北疆和河西地區(qū)。從表格中數(shù)據(jù)可以看到，南疆的積溫總體比較穩(wěn)定，可以根據(jù)這些氣候特點(diǎn)，合理開發(fā)利用利用這些熱量資源，種植像玉米，棉花等能夠適應(yīng)這樣溫度的農(nóng)作物，進(jìn)而可以提高產(chǎn)量，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

④氣候生產(chǎn)力變化特征

植物的生長(zhǎng)受到所處的自然環(huán)境的影響，其中較為重要的是土壤、溫度和濕度、水等。在土壤條件和氣候條件都滿足植物生長(zhǎng)的前提條件下，植物能夠達(dá)到凈初級(jí)生長(zhǎng)力。植物在這個(gè)時(shí)候的生長(zhǎng)狀態(tài)能夠直觀反映出該地區(qū)的溫度和光照的情況。在我國(guó)西北的干旱地區(qū)，水分是影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的主要因素，水分的來源主要是通過農(nóng)業(yè)灌溉或者降水。如果降水量多的話植物的生長(zhǎng)就會(huì)比較明顯。

這里主要強(qiáng)調(diào)的是那些天然的植被容易受到干旱區(qū)的河流和灌溉的影響，如果全球氣溫升高，會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期，也會(huì)間接影響到植被的生長(zhǎng)，所以對(duì)那些天然的植被氣候的生產(chǎn)力要進(jìn)行改進(jìn)，盡量可以使其在理想的狀態(tài)下生長(zhǎng)。氣候變暖會(huì)導(dǎo)致干旱地區(qū)的干旱程度上升，植物對(duì)水分子的利用率降低，農(nóng)業(yè)灌溉的用水量就會(huì)增加，進(jìn)而會(huì)影響到干旱區(qū)的河流徑流量，所以對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如何應(yīng)對(duì)氣候的變化仍是今后需要重點(diǎn)研究關(guān)注的一個(gè)問題。

總之，隨著全球氣候變暖，我國(guó)西北干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到了影響。氣溫升高導(dǎo)致霜凍天數(shù)出現(xiàn)的時(shí)間變短，無霜期時(shí)間得到延長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)熱量資源發(fā)生了變化。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)要根據(jù)這些變化及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)樗畬?duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著很大的影響，氣候變暖會(huì)導(dǎo)致氣溫升高從而會(huì)使農(nóng)作物對(duì)水分利用效降下降， 也會(huì)直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，所以要不斷適應(yīng)氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來的影響，并采取合理的措施，不斷提高對(duì)有效的熱量資源的利用率。

（作者單位：1. 411200 湖南省湘潭縣氣象局;2. 411100 湖南省湘潭市氣象局）