寒冷地區農業水文氣象特點與旱澇指標的分析

收稿日期：2023-11-30

作者簡介：張磊（1982—），男，河北青縣人，助理工程師，研究方向為水文水資源。

摘 要：在寒冷地區，農業的發展受到自然環境，尤其是水文氣象條件的深刻影響。深入了解和掌握這些地區的水文氣象特點，并根據這些特點確定旱澇指標，對于優化農業管理、保障糧食安全具有重要意義。探討寒冷地區農業水文氣象特點和有關旱澇指標的確定方法，為寒冷地區的農業發展提供有益的參考。

關鍵詞：寒冷地區；農業水文氣象；旱澇指標；核心方法

中圖分類號：S161 文獻標識碼：B文章編號：2095–3305（2024）03–0-03

寒冷地區的氣候條件極具挑戰性，極端低溫、降雪和降水分布不均等因素對農業生產帶來巨大影響。了解這些特定的水文氣象特點，是制定有效的農業管理策略和應對氣候變化的關鍵。

1 寒冷地區農業水文氣象特點

1.1 降水分布不均

寒冷地區的顯著特點之一是降水分布不均。特別是在春季和秋季，受到各種氣象因素的影響，降水量通常較少，許多地區甚至可能持續干旱。這種情況不僅會導致土壤濕度降低，還使得農業灌溉所需的水源變得匱乏，嚴重威脅農作物的正常生長。然而，在夏季和冬季，這些地區的降水量相對較多，甚至可能引發洪澇災害，對農業生產和農田基礎設施造成破壞。這種季節性的降水不均勻性給農業管理帶來了巨大的復雜性[1]。

農民需要根據季節變化靈活調整種植策略，以適應可能出現的旱澇災害。對于干旱期，農民應采取有效的節水措施，確保農作物的水分供應，包括精確的灌溉系統、土壤水分監測以及采用抗旱作物品種等[2]。而在降水較多的季節，則應通過排水系統等手段，防范洪澇風險，保護農田和農作物。這種對降水不均的情況，靈活適應將對提高寒冷地區農業的韌性和生產穩定性起到關鍵作用。因此，農業管理者需要在不同季節采取有針對性的水資源管理策略，以最大程度地減輕降水不均勻性對農業生產的不利影響[3]。

1.2 蒸發作用顯著

寒冷地區的氣溫普遍較低，導致地表和土壤中水分蒸發作用的顯著增強。這一現象使得水分在自然狀態下更為迅速和明顯地流失，無法滿足農業灌溉用水量的需求。同時，在許多寒冷地區，由于灌溉水源的短缺和不均勻分布，農民通常需要更加謹慎地使用灌溉用水，以確保農作物的正常生長。此外，這種蒸發作用還可能加劇土壤鹽堿化，對農田的生產力造成不利影響。因此，如何在保證農作物正常生長的前提下，合理利用和分配灌溉用水，成為寒冷地區農業管理亟待解決的問題。

農業管理者需采取科學有效的灌溉技術，包括精確測定土壤濕度、采用滴灌、噴灌等高效方式，以最大限度地減少水分流失。加強對土壤鹽堿化的監測和治理，通過科學、合理的土壤改良措施，減緩鹽堿化進程，有助于提高土地的耕作質量，維護農田的生產力。在農業生產的過程中，農民需根據實際情況調整灌溉方案，確保農作物得到足夠的水分供應，從而提高整體的農業生產效益，同時減輕對水資源的壓力，實現水資源的可持續利用。

1.3 冰雪融水的影響

在寒冷地區，冬季常常會出現大量的降雪，形成厚厚的積雪。隨著春季來臨，這些積雪開始融化，釋放出大量的融水。這一現象對農業灌溉和水文循環產生重要影響。一方面，融水有助于補充河流、湖泊等水體，維持水循環的穩定；另一方面，融水也是農業灌溉的重要水源，可以為農作物提供必要的水分[4]。

然而，需要注意的是，融水的出現時間和融水量存在較大不確定性。如果融水量過大或過快，可能引發洪澇災害，對農業生產和生態環境帶來不利影響。因此，在寒冷地區的農業管理中，農業管理者必須密切關注冰雪融水變化，采取合理的水資源管理措施。建設蓄水設施，以便在需要時儲存多余的融水，確保在旱季或灌溉需要時能夠充分利用。制定科學的灌溉計劃，合理安排灌溉時機和水量，掌握冰雪融水的時序和數量，從而更有效地利用水資源。通過綜合考慮融水的時序和數量，農業管理者可以更好地應對冰雪融水的不確定性，最大程度地發揮融水對農業和水文循環的正面作用，實現農業可持續發展。

1.4 作物生長周期短

由于氣溫較低，寒冷地區農作物的生長周期短，這對作物的選擇和管理提出了更高的要求。在寒冷氣候下，溫度對植物生長發育的影響較為顯著，限制了作物的生長速度和周期。由于氣溫較低，寒冷地區的農作物往往需要更長的時間來完成各個生長階段，包括發芽、生長、開花和結果等。相比之下，溫暖氣候地區的作物生長季節更為延長，有助于作物更充分地發育[5]。

在寒冷地區，農作物的生長周期被顯著縮短，對農業生產的管理和計劃提出了額外的挑戰。農民和農業管理者需要更加精細地選擇適應寒冷氣候的作物品種，以確保其在短暫的生長周期內能夠完成生命周期。同時，采取科學的耕作措施和施肥方案，提供足夠的養分支持，以促進作物的健康生長。對于不同作物，可能需要更靈活的農業管理策略，以適應寒冷地區特有的氣象條件，確保最大程度地發揮農作物的產量潛力，維護農業系統的健康和可持續發展。對于寒冷地區的農業從業者而言，深入了解和適應作物的生長周期特點是確保高效農業生產的重要一環。通過科學、合理的作物管理，可以更好地應對氣溫對生長周期的限制，提高作物的適應性和產量，為寒冷地區農業的可持續發展奠定基礎。

2 旱澇指標

2.1 降水量指標

降水量是評估旱澇情況的關鍵指標，其設定不同的標準可以有效地劃分旱澇等級。在農業管理中，農業管理者可以根據不同季節的降水量標準制定旱澇指標，從而更好地應對自然環境的變化。

以旱澇指標的設定為例，針對不同季節的氣象特點，可以采用靈活的標準。例如，春季和秋季降水較少，可以將相對較低的降水量定義為干旱；而在夏季和冬季，降水相對較多，可以將較高的降水量定義為洪澇。這種差異化的設定有助于更準確地反映不同季節農田水分供應的狀況，為農業管理者提供更具針對性的信息[6]。

通過設定明確的降水量標準，農業管理者可以及時了解并評估旱澇狀況，有針對性地制定灌溉和水資源利用計劃，提高農業系統的適應性和韌性。這種基于季節性降水變化的旱澇指標設定，有助于精細化農業管理，更有效地保障糧食安全和提升農業生產水平。因此，科學、合理的降水量指標制定將為寒冷地區農業管理提供可靠的依據，幫助農業系統更好地應對季節性氣象變化帶來的挑戰。

2.2 土壤濕度指標

作為直接反映作物生長環境水分狀況的關鍵指標，土壤濕度在農業管理中發揮著重要作用。通過精確測定土壤濕度，可以有效評估作物的水分供應狀況，從而提供有力的依據來確定旱澇情況。在農業生產中，不同作物對土壤濕度的需求有所不同，因此設定土壤濕度指標時需要考慮作物的特性和生長階段。

一般而言，當土壤濕度降至某一特定值以下時，可定義為土壤干旱；反之，當土壤濕度超過某一特定值時，可視為土壤過濕或發生洪澇情況。這種基于土壤濕度的旱澇指標不僅直觀地反映了作物生長環境的水分狀況，還有助于農業管理者及時調整灌溉措施，保障作物正常的生長和發育。通過實時監測和分析土壤濕度，農業管理者可以更準確地把握農田水分狀況，采取有針對性的灌溉策略，避免因水分不足或過剩而導致的旱澇災害。這種土壤濕度指標的應用有助于提高農業生產的水平，從而保障農產品的質量和產量，為精細化農業管理提供科學依據。在設定土壤濕度指標時，應充分考慮不同作物的生長特性，以確保指標的準確性和實用性[7]。

2.3 作物生長指標

作物的生長狀況是評估旱澇狀況的另一關鍵指標，其反映了作物在特定水分環境下的適應性和生理狀態。通過觀察作物的生長情況，包括葉面狀態、株高、生物量等方面的變化，農業管理者可以判斷水分供應是否充足，從而確定旱澇狀況。在作物生長的不同階段，作物對水分的需求也各異，因此作物生長指標的設定需要考慮不同作物和不同生長階段的特點。例如，當作物出現葉片卷曲、顏色變化等情況時，可能提示水分不足，可以定義為旱情；而作物株高的明顯下降、生物量減少等現象可能暗示著過度浸水或洪澇。這種基于作物生長指標的旱澇評估方法不僅能夠直接反映作物對水分變化的敏感性，也為農業管理者提供了一種實地觀察的手段，有助于及時發現并應對潛在的旱澇問題。通過綜合考慮降水量、土壤濕度和作物生長等多方面指標，農業管理者可以制定更全面、有效的農業水資源管理策略，提高作物產量，確保農業系統的穩定和可持續發展。因此，在設計作物生長指標時，農業管理者需細致分析作物的生長特性和對水分的敏感程度，以確保指標的科學性和實用性。

2.4 水文指標

在水文指標的研究中，深入分析河流、湖泊以及地下水位等水文數據至關重要。通過全面評估這些水文數據，農業管理者能夠更準確地了解寒冷地區水資源的豐缺狀況。河流和湖泊的流量、水位變化以及水質情況提供了關鍵信息，有助于預測水資源的供需情況。同時，監測地下水位可以揭示地下水資源的變化趨勢，為農業灌溉和生態系統的水需求提供科學依據。水文數據分析不僅有助于灌溉計劃的制定，還為制定水資源管理政策提供了重要參考。

科學、合理的水資源管理政策需要建立在對水文系統全面了解的基礎上，以確保在寒冷地區農業生產中充分考慮水資源的可持續性。通過深度分析水文指標，農業管理者能夠更好地理解水文過程，及時應對旱澇等極端氣候事件，從而實現對水資源的科學、合理利用和保護。因此，水文指標的深入研究不僅在農業灌溉計劃上具有直接應用，也對于制定全面有效的水資源管理政策至關重要[8]。

3 建議與展望

3.1 加強監測與預警

在寒冷地區的農業生產中，加強監測與預警十分重要。第一，相關部門應該強化水文氣象監測系統，實時獲取降水、氣溫、土壤濕度等關鍵信息。通過建立高效可靠的監測網絡，全面、及時地了解氣象和水文狀況，為農業生產提供科學依據。監測體系的應用不僅有助于更好地了解當前農田水分狀態，還為灌溉計劃的制定提供了實時數據支持。

第二，相關部門應在寒冷地區建立健全的旱澇預警機制。通過整合監測數據，建立合理的預警模型，及時識別并預測可能發生的旱澇事件。提前預警將為農業決策者和生產者提供充足的準備時間，使其能夠采取必要的措施，減輕旱澇帶來的損失，包括調整灌溉計劃、選擇適應性更強的作物品種、制定應對緊急情況的具體措施等。通過加強監測與預警，可以有效提高對寒冷地區氣象和水文變化的應變能力，從而更好地保障農業生產的穩定和可持續發展。

3.2 推廣節水農業

為了有效應對寒冷地區水資源的稀缺性，相關部門應在該地區推廣節水農業，并采取一系列措施，提高灌溉效率，減少水分浪費，并積極探索新的節水技術。第一，農業管理者可以通過引入現代化灌溉系統，如微噴灌溉和滴灌技術，實現對水分更為精確的控制。這種精準灌溉不僅可以避免過度使用水資源，還能夠根據植物的實際需求量來進行供水，提高灌溉效率。

第二，農業管理者需要積極推廣水資源管理的最佳實踐，例如引入土壤水分監測技術，以實時監測土壤的水分狀況。通過及時了解土壤的濕度，農業生產者可以更科學地安排灌溉計劃，避免過度或不足的灌溉，從而最大限度地利用有限的水資源[9]。

第三，培訓農業從業人員，使其更加了解和掌握現代農業水資源管理的技能和知識，以提高他們在面對水資源緊缺挑戰時的應對能力。通過上述綜合節水措施的應用，寒冷地區可以更加有效地應對水資源的稀缺性，實現農業生產的可持續發展，同時為未來的水資源管理提供參考。

3.3 提升農業科技水平

為了應對寒冷地區農業面臨的挑戰，當地相關部門應通過提升農業科技水平推動農業的創新與可持續發展。一方面，相關部門應致力于培育適應寒冷環境的抗旱抗寒作物品種。通過基因改良和選擇育種，研發更具抗逆性和適應性的植物品種，使作物能夠在低溫、降雪等惡劣條件下更為穩健地生長，減輕寒冷氣候對農業生產的不利影響。

另一方面，加強農業科技的應用，如智能農業技術、遙感監測等，有助于提高農業生產的科技含量。智能化的農業管理系統可以實時監測土壤濕度、氣溫等參數，為農民提供精準的農業生產指導，從而更有效地利用水資源，降低浪費。遙感技術能夠迅速獲取大范圍的農田信息，幫助科學家和農業從業者更好地了解農業生產環境，提前預警可能發生的旱澇等災害。通過農業科技的創新應用，可以降低寒冷地區農業對自然環境的依賴，實現提高產量、保障糧食安全的目標，有助于農業的可持續發展[10]。

4 結束語

寒冷地區的農業水文氣象特點獨特而復雜，直接影響著農業的可持續發展。為了更好地應對這些地區的氣候挑戰，相關部門必須深入研究和全面了解當地水文氣象特征，并基于這些了解明確旱澇指標，從而更全面地把握寒冷地區農業發展的實際情況，優化農業管理、提高農業系統的適應性和韌性以保障糧食安全。

參考文獻

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