氣象災害對高標準農田的影響分析

摘 要：為了有效應對氣候變暖對農業生產的不利影響，不斷提升糧食生產能力，確保國家糧食安全，構建高標準農田刻不容緩。選擇關嶺國家氣象觀測站1991—2023年研究時段內的暴雨洪澇、冰雹、干旱、大風資料，運用統計學方法分析關嶺縣各種氣象災害年際和月季變化特征，同時探討了各種氣象災害對當地高標準農田的影響，并提出了一些氣象災害防御對策，助力高標準農田建設工作順利推進。

關鍵詞：氣象災害；高標準農田；防災減災；暴雨洪澇；冰雹；干旱；大風

中圖分類號：S42 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

自20世紀90年代以來，全球極端氣候事件頻繁出現，IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change，

政府間氣候變化專門委員會）第六次評估報告指出了全球范圍內人類活動對氣候變化的影響較大，直接造成極端天氣和極端氣候事件頻繁發生[1-2]。氣候變化的具體表現是東亞、南亞和東南亞等地區的極端高溫和降水事件出現頻率提高。由于氣候變率增大，重大農業氣象災害事件頻發，其所造成的損失加大，農業生產的不穩定性水平隨之提高[3]。

高標準農田是指在基本農田中劃分出的土地平整、集中連片、設施完善、土壤肥沃、生態良好、抗災能力強，與現代農業生產和經營方式相適應，能夠旱澇保收、穩產高產的耕地[4]。黨的二十大報告強調，要“全方位夯實糧食安全根基，全面落實糧食安全黨政同責，牢牢守住十八億畝耕地紅線，確保中國人的飯碗牢牢端在自己手中”，逐步將永久基本農田全部建成高標準農田，有效降低不利氣候條件對農業生產的影響，進一步推動農業生產的可持續發展。

1 研究資料和方法

近年來，我國高標準農田建設取得明顯成效，有效增強了農業抗災減災能力，對保障國家糧食安全發揮了重要支撐作用。通過選擇關嶺國家基本氣象觀測站1991—2023年研究時段內的暴雨洪澇、冰雹、干旱、大風資料，運用統計學方法分析關嶺縣各種氣象災害年際和月際變化特征。季節劃分應用常規劃分標準：春季3—5月，夏季6—8月，秋季9—11月，冬季12月至翌年2月。

2 氣象災害對高標準農田的影響

2.1 暴雨洪澇

1991—2023年關嶺縣平均年暴雨日數為7.5 d，整體呈增加趨勢，變化傾向率為3.621 d/10年，研究時段內共增加11.9 d，r值為0.783 8，通過了α=0.01的顯著性水平檢驗，說明關嶺縣的年暴雨日數增加趨勢極為顯著。通過分析1991—2023年關嶺縣年內各月平均暴雨日數（圖1），發現除每年的4—10月外，關嶺縣其余各月均沒有暴雨天氣出現，且每年4—6月關嶺縣暴雨日數呈逐月遞增趨勢，從6月往后，暴雨日數開始逐月遞減，整體呈單峰型變化特征，峰值出現在每年6月，該月月平均暴雨日數為2.5 d，谷值出現在每年4月，暴雨日數只有0.1 d。

此外，關嶺縣年內暴雨天氣主要出現在每年的5—9月，暴雨日數共7.2 d，占年暴雨日數的93.5%，尤以每年6—7月最為集中，占年暴雨日數的61.0%。關嶺縣年內暴雨日數具有明顯的季節性變化特征，春、夏、秋平均暴雨日數分別為0.9 d、5.6 d、1.2 d，分別占年暴雨日數的11.7%、72.7%、15.6%，全縣年內暴雨天氣主要集中在夏季，其次是秋季和春季，冬季幾乎未出現暴雨天氣。

暴雨洪澇對農業生產的影響主要表現在以下幾個方面。第一，暴雨洪澇導致作物產量下降，甚至死亡。暴雨洪澇會淹沒農田，致使土壤中的氧氣減少，作物根系呼吸困難，不利于作物正常生長發育。暴雨還會破壞作物莖稈和葉片，不利于作物進行光合作用，進而影響作物產量。第二，暴雨洪澇會引發農田山體滑坡和土石流。由于關嶺縣多山，暴雨出現時極易沖擊山體，誘發山體滑坡，這也是導致土地退化、基巖巖層易斜滑的主要原因。農田山體滑坡和土石流對作物和土地造成了巨大的破壞，農田無法耕種，使得農民遭受嚴重的經濟損失。暴雨洪澇還會沖刷農田，破壞農田道路、灌溉設施、排水設施等，影響農業生產工作的順利開展。

2.2 冰雹

1991—2023年關嶺縣平均年冰雹日數為1.1 d，整體呈下降趨勢，變化傾向率為-0.548 d/10年，研究時段內共減少1.8 d，r值為0.524 1，通過了α=0.01的顯著性水平檢驗，這說明關嶺縣年冰雹日數增加趨勢極為顯著。通過分析1991—2023年關嶺縣年內各月冰雹日數（圖2），發現每年4月關嶺縣出現冰雹天氣的概率較高，研究時段內共出現12 d，占年冰雹日數的33.3%，而每年的8月、10—12月則基本沒有冰雹天氣出現，6—7月和9月冰雹天氣出現頻率較低。關嶺縣年內冰雹天氣主要出現在每年3—5月，該階段的冰雹日數共27 d，占年冰雹日數的75.0%，尤以每年的3—4月最為集中，占年冰雹日數的61.1%。

此外，關嶺縣年內冰雹日數具有明顯的季節性變化特征，冰雹天氣主要出現在春季，共27 d，占年冰雹日數的75.0%；其次是冬季，冰雹日數共6 d，占年冰雹日數的16.7%；再次是夏季，冰雹日數共2 d，占年冰雹日數的5.6%；最后是秋季，出現頻率最低，共出現

1 d，占年冰雹日數的2.8%。

冰雹由于從高空降落，沖擊力較大，可對農作物直接產生破壞。若冰雹的直徑較大，則會對正在開花、結果的果樹、蔬菜等作物產生毀滅性的破壞，使得作物減產甚至絕收。因冰雹屬于強對流天氣之一，出現時大多伴隨大風、劇烈降溫和強雷電現象，極易引起作物凍害，進而對作物正常生長發育產生影響。冰雹災害還會破壞農田設施，如溫棚等，從而加劇農業生產損失。

2.3 大風

2004—2023年關嶺縣平均年大風日數為74.6 d，變化傾向率為48.414 d/10年，r值為0.746 2，通過了α=0.01的顯著性水平檢驗，這說明關嶺縣年大風日數增加趨勢極為顯著。通過分析2004—2023年關嶺縣年內各月平均大風日數（圖3），發現關嶺縣年內大風天氣整體呈多峰型變化特征，峰值分別出現在5月

（10.1 d）、7月（8.8 d），谷值則分別出現在6月（6.4 d）、12月（2.0 d）。關嶺縣年內各月均有可能出現大風天氣，且主要出現在每年2—11月，共70.2 d，占年內大風日數的93.7%，尤其集中在每年3—8月；月平均大風日數處于6.4～10.1 d。此外，關嶺縣春、夏、秋、冬四季平均大風日數分別為28.2 d、23.7 d、13.0 d、10.0 d，分別是年大風日數的37.7%、31.6%、17.3%、13.4%，且春季和夏季基本相當，秋季和冬季相當。

首先，大風會造成作物倒伏或折斷，特別是對玉米、高粱等高大作物的危害更為嚴重，會影響農作物分蘗和坐果，進而降低作物產量。大風會提高土壤水分蒸發速率，致使農田濕度下降，尤其是對需水量較大的農作物的威脅更為嚴重。此外，大風會導致土壤風蝕，毀壞農田，不利于栽培優質高產農作物。其次，大風會將病原體、蟲卵等病蟲害源頭帶進農田中，造成作物大面積感染，影響農田健康。最后，大風的出現不利于作物播種、施肥和收割等，降低農業生產效率。

由此可見，大風對農業生產的影響具有全方位特征，作物生長、土壤狀況、農田設施等農事活動均會受到影響。例如，2016年5月19日下午，關嶺縣出現大風、暴雨、冰雹等強對流天氣，農作物受災633 hm2，成災155 hm2。

2.4 干旱

1991—2023年關嶺縣平均年干旱次數為99.5次，整體以增加趨勢為主，變化傾向率為23.409次/10年，

r值為0.345 1，通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，這說明關嶺縣干旱次數增加趨勢較為顯著。結合平均值曲線發現，在21世紀前，關嶺縣年干旱次數基本在平均值曲線以下，該階段的氣候變暖趨勢不太顯著，干旱次數出現頻率相對較低；在21世紀往后，全縣年干旱次數大都在多年平均值曲線以上，且出現干旱災害的頻率較高。結合滑動平均曲線，1991—2013年關嶺縣年干旱次數呈波動增加的趨勢；2013—2017年呈快速下降趨勢；從2017年往后則快速升高，且干旱次數在2023年達到最大。

通過分析關嶺縣一年四季的干旱次數（圖4），發現該縣一年四季均有可能出現干旱，且出現頻率較高。其中，春季平均干旱次數為30.9次，占四季干旱次數的31.1%，研究時段內只有1992年、1997年、2000年和2022年4個年份未出現春季干旱；夏季平均干旱次數為13.3次，占四季干旱次數的13.4%，且1994年、1996年、2000年、2005年、2007年、2008年、2012年6個年份

未出現夏季干旱；秋季平均干旱次數為31.4次，占四季干旱次數的31.6%，且1994年、1997年、1999年、2008年、2014年、2015年、2017年、2020年8個年份未出現秋季干旱；冬季平均干旱次數為23.9次，占四季干旱次數的24.0%，且1997年、2015年、2019年3個年份未出現冬季干旱。

干旱會造成地表水和地下水位下降，以及對應的河流及湖泊的水位下降，進而減少農業灌溉用水來源。缺水會限制作物生長，不利于優質高產作物的生長。干旱災害出現時，直接加快土壤水分蒸發速率，增大滲透性，使得土壤變得更加干燥，難以為作物提供足夠的水分，不利于作物根系的生長和對養分的吸收，進而降低作物產量。同時，干旱災害出現時， 因農作物長期處于干燥環境中，自身的免疫系統受損，農作物抵抗病蟲害的能力減弱，直接提高農作物病蟲害風險，影響作物產量。

3 氣象災害防御對策

3.1 加強氣象服務設施管理

為確保農業氣象服務和氣象防災減災系統的有效性，關嶺縣政府部門應加大資金投入力度，加強基礎設施建設，通過引入配備最新科技成果的農業氣象服務設備，為農業氣象服務的信息化和智能化賦能，增強氣象預測預報效果。通過應用先進的智能設備，保障農業氣象服務和農業生產的安全性。例如，在高標準農田生產中建設區域自動氣象站，可直觀、精確地收集和分析農業氣象資料信息，為高標準農田防御氣象災害提供重要的信息數據支撐。由于氣象要素傳感器老化或故障均會對觀測數據產生影響，需對觀測儀器設備加強日常管理維護，為高標準農田氣象服務工作的開展打下良好的基礎。

3.2 完善農業氣象災害預警機制

當前，農村地區高標準農田建設工作不斷推進，直接提高了農業生產的現代化水平。一直以來，農業氣象災害是威脅農作物產量的關鍵性因素，也是高標準農田建設需高度重視的問題。面對氣象災害給農業生產帶來的危害，需及時采取科學有效的防災減災對策。

首先，關嶺縣氣象部門需不斷完善農業氣象災害預警機制，提高農業氣象預報的準確性水平，以便充分發揮氣象預報的預警作用，為農業生產活動和防災減災工作的開展提供科學指導，將災害性天氣對高標準農田的危害降到最低。

其次，可通過升級和優化現代信息技術，確保農業氣象服務不斷滿足高標準農田生產需求。關嶺縣氣象部門還要高度重視農業氣象服務的推廣工作，構建起與當地農業發展相符的氣象災害預警機制，提前做好防災減災準備工作。

最后，政府部門還要發揮自身的指導作用，組織各部門、各單位聯合應對氣象災害，通過明確各自的責任，立足當地發展實際，制定出完善的防災減災對策，同時規范應急預警的發出、接受、傳達等流程，落實問責機制，保證氣象災害預警責任落實到個人，以便更好地開展氣象防災減災工作。

4 結束語

除冰雹以外，關嶺縣暴雨洪澇、大風和干旱均呈現出不同程度的增加趨勢，且不同種類氣象災害變化趨勢均較為顯著，影響到農業生產工作的順利開展。地方政府部門需深刻認識到建設高標準農田建設工作的緊迫性和重要性，同時采取科學有效的防災減災措策，降低不利天氣對高標準農田的影響，推動高標準農田工作順利推進。

參考文獻

[1] 任福民，高輝，劉綠柳，等.極端天氣氣候事件監測與預測研究進展及其應用綜述[J].氣象，2014，40（7）：860-874.

[2] 胡宜昌，董文杰，何勇.21世紀初極端天氣氣候事件研究進展[J].地球科學進展，2007，22（10）：1066-1075.

[3] 周宇，李軍，辛跳兒，等.上海市近30年主要農業氣象災害時空演變[J].上海農業學報，2024，40（2）：58-65.

[4] 楊艷，谷樹忠.高標準農田建設的挑戰與建議[J].發展研究，2023，40（12）：27-31.

收稿日期：2024-10-09

作者簡介：何斌（1998—），男，貴州安順人，助理工程師，研究方向為綜合氣象業務。