氣候變化對普安縣農業(yè)氣候資源的影響及其應對策略

摘 要 氣候變化是當今世界面臨的最嚴峻挑戰(zhàn)之一，對農業(yè)生產和農業(yè)氣候資源產生了深刻的影響。為促進農業(yè)生產可持續(xù)發(fā)展，以貴州省普安縣為例，探討了氣候變化與農業(yè)氣候資源之間的關系，分析了近年來該地區(qū)的氣候變化特征，評估了氣候變化對農業(yè)氣候資源的影響，提出應對該地區(qū)農業(yè)生產氣候變化的有效策略。

關鍵詞 氣候變化；農業(yè)氣候資源；應對策略；貴州省普安縣

中圖分類號：S162.3 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.043

氣候變化是指自然因素或人為活動導致的全球或區(qū)域氣候系統(tǒng)的持續(xù)性和顯著性變化。氣候變化是當今人類社會可持續(xù)發(fā)展過程中面臨的重大挑戰(zhàn)之一，對人類社會的經(jīng)濟、環(huán)境等各方面都造成了巨大影響[1]。氣候變化對農業(yè)生產和農業(yè)氣候資源的影響是一個復雜的、多方面的、動態(tài)的過程，涉及農業(yè)生產的自然條件、生產方式、生產風險等多個方面[2]。因此，研究氣候變化對農業(yè)生產和農業(yè)氣候資源的影響，對于保障糧食安全、促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展、應對氣候變化具有重要的理論和實踐意義。

普安縣位于貴州省西南部，地處云貴高原中部，屬于典型的山地丘陵地區(qū)。該縣地處亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，農業(yè)氣候資源豐富，是一個具有較大農業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)。然而，近年來，由于全球氣候變化的影響，普安縣的氣候條件發(fā)生了顯著變化，導致農業(yè)氣候資源數(shù)量的減少和質量的下降，對農業(yè)生產和農民生活造成了嚴重的影響。對普安縣的氣候變化特征及其對農業(yè)氣候資源的影響進行深入研究，可為該地區(qū)農業(yè)發(fā)展制訂合理的氣候變化適應策略提供理論依據(jù)與參考。

1 氣候變化與農業(yè)氣候資源之間的關系

農業(yè)氣候資源是指農業(yè)生產過程中所需要的氣候要素，如溫度、降水、日照、風等[3]。農業(yè)氣候資源與氣候變化之間存在著復雜的相互作用和不可分割的聯(lián)系，主要表現(xiàn)在以下2個方面。

1）氣候變化影響農業(yè)氣候資源的數(shù)量和質量。氣候變化導致農業(yè)氣候資源的時空分布發(fā)生變化，如積溫帶北移、干濕季節(jié)錯位、降水量和降水強度變化等，這些變化會影響農業(yè)生產的時序、區(qū)域和結構，對作物的生長發(fā)育、產量和品質產生不同程度的影響[4]。

2）農業(yè)氣候資源影響氣候變化的過程和結果。農業(yè)氣候資源的利用和管理會影響農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的碳、水、氮等循環(huán)，進而影響溫室氣體的排放和吸收，對氣候變化起到緩解或加劇的作用。例如，農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可以通過光合作用和土壤固碳等方式吸收大氣中的二氧化碳，減少溫室效應；也可以通過焚燒秸稈、畜禽糞便處理等活動排放甲烷、一氧化二氮等溫室氣體，加劇溫室效應。

2 普安縣氣候變化概況及其對農業(yè)氣候資源的影響分析

2.1 普安縣氣候變化概況

普安縣位于貴州省西南部烏蒙山區(qū)，平均海拔1 400 m，屬亞熱帶濕潤季風氣候。根據(jù)普安國家基本氣象站的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，1961—2011年，普安縣的年平均氣溫為13.8 ℃，呈上升變化趨勢，趨勢系數(shù)為0.11 ℃·（10a）-1，其中20世紀60年代至20世紀90年代，氣溫變化較平緩；進入21世紀后，氣溫急劇上升，2001—2010年平均氣溫較之前上升了0.5 ℃。在這50年中，普安縣各季節(jié)的平均氣溫均呈上升趨勢，夏、秋兩季的趨勢變化通過顯著性檢驗；極端最高氣溫和極端最低氣溫均呈上升變化，但極端最低氣溫變化更明顯；年平均氣溫在1997年發(fā)生突變。普安縣的降水主要集中在夏季，1961—2011年，年降水量呈減少趨勢，變化趨勢系數(shù)為-74.30 mm·（10a）-1，但降水量的變化有明顯的季節(jié)性，即春、夏、冬三季變化不明顯，而秋季減少明顯。近年來，普安縣年平均氣溫維持在14 ℃左右，無霜期長（290 d左右），年平均日照時間1 437 h；雨量充沛，年平均降水量達1 298 mm。普安縣特殊的地理環(huán)境及多樣立體的氣候特點，適宜多種動植物生長繁殖，孕育了豐富的物產資源。

2.2 普安縣氣候變化對農業(yè)氣候資源的影響

2.2.1 氣候變化對光資源的影響

光資源主要指日照時間和日照強度，它們是決定農作物生長發(fā)育和產量的重要因素。普安縣的年平均日照時間為1 437 h，低于全國平均水平（2 200 h）和貴州省平均水平（1 800 h），屬于光照較弱的地區(qū)。氣候變化對普安縣的光資源有以下兩方面的影響。1）氣候變暖導致普安縣的云量增加，降低了日照時間和日照強度，影響了農作物的光合作用和生理代謝，從而降低了農作物的產量和品質。例如，普安縣是“中國古茶樹之鄉(xiāng)”，茶樹對光照的需求較大，光照不足會導致茶葉的芽葉數(shù)量減少，品質下降，茶葉的香氣、色澤、滋味等品質指標降低。2）氣候變暖導致普安縣的無霜期延長，延長了農作物的生長時節(jié)，提高了農作物的生物量，但也增加了農作物的水分需求，加劇了農業(yè)用水的矛盾。普安縣是貴州省重要的糧食生產基地，主要種植水稻、玉米、小麥等糧食作物，這些作物對水分的需求較大，而普安縣的年降水量逐漸減少，尤其是秋季降水量減少明顯，導致農業(yè)干旱風險增加，影響了農作物的生長和收獲。

2.2.2 氣候變化對熱量資源的影響

熱量資源是指太陽輻射能和地熱能等形成的熱量，它是影響農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要因素之一。熱量資源的多少和分布情況，決定了農業(yè)生產的季節(jié)性、區(qū)域性和多樣性，也影響了農作物的生長發(fā)育、產量和品質。普安縣的氣候變化特征是氣溫升高、降水減少、干旱加劇、極端事件增多，這些變化對熱量資源的影響主要表現(xiàn)在以下3個方面。1）氣溫升高導致熱量資源增加，但也加劇了土壤水分的消耗，降低了農業(yè)生產的水分利用效率。同時，氣溫升高會影響農作物的生理代謝，導致生長期縮短、成熟期提前、品質下降等不利后果。2）降水減少導致熱量資源的利用效率降低。降水是調節(jié)氣溫、維持土壤水分、促進農作物生長的重要條件。降水減少會使農業(yè)生產受到干旱的限制，增加了灌溉的需求，也增加了農業(yè)生產的成本和風險。3）干旱加劇導致熱量資源分布不均。干旱會造成土壤水分空間和時間分布的不均勻性，影響了熱量資源的有效利用。干旱會使農作物受到水分脅迫，影響了農作物的光合作用、呼吸作用、營養(yǎng)物質的運輸和積累等生理過程，降低了農作物的抗逆能力和產量。

2.2.3 氣候變化對水分資源的影響

近50年來，普安縣的氣候呈現(xiàn)明顯的變暖和干旱化的趨勢，這對農業(yè)氣候資源中的水分資源產生了不利的影響，主要表現(xiàn)在以下3個方面。1）水分資源總量減少。普安縣的年降水量呈現(xiàn)逐年減少的趨勢，尤其是秋季降水量減少明顯，導致水資源供需矛盾加劇，農業(yè)用水缺口擴大，農業(yè)灌溉水源保障能力下降。同時，由于氣溫升高，蒸發(fā)量增加，土壤水分損失加劇，農田有效降水量減少，農業(yè)生產的水分需求增加，農業(yè)水分利用效率降低。2）水分資源時空分布不均。普安縣的降水量主要集中在夏季，占全年降水量的60%以上，而春、冬兩季降水量較少，占全年降水量的20%以下，造成水資源的季節(jié)性分配不均，農業(yè)用水旱澇災害頻發(fā)，農業(yè)生產的穩(wěn)定性受到影響。同時，由于普安縣地形復雜，垂直氣候差異較大，降水量在空間上也存在較大的差異。一般來說，海拔高的地區(qū)降水量多，海拔低的地區(qū)降水量少，造成水資源的空間分布不均，農業(yè)用水的區(qū)域性差異顯著，農業(yè)生產的適應性受到制約。3）水分資源質量下降。普安縣的水資源受人為活動和自然因素的影響，水質污染和水土流失問題日益突出，影響了水資源的可利用性和可持續(xù)性。

3 普安縣農業(yè)生產應對氣候變化的有效策略

3.1 應對光資源變化的有效策略

普安縣年平均日照時間較少，光資源較為緊缺，可采取以下措施以應對氣候變化對光資源的影響。1）調整農業(yè)結構，選擇適宜的作物品種。普安縣應根據(jù)光資源的變化，調整農業(yè)結構，選擇適應性強、光合效率高、品質優(yōu)良的農作物品種，提高農作物的光能利用率和抗逆性，減少光照不足造成的產量和品質損失。應減少對光照要求高的作物的種植面積，如茶葉、水稻等，增加對光照要求低的作物的種植面積，如玉米、小麥、薯類等，或者選擇耐陰性強的作物品種，如黑茶、紫茶等，以適應光照條件的變化[5]。2）大力推廣光伏農業(yè)，提高光資源的利用效率。普安縣應充分利用其有限的太陽能資源，發(fā)展光伏農業(yè)，即在農田上安裝光伏發(fā)電設備，既可以發(fā)電，又可以調節(jié)農田的光照條件，實現(xiàn)光能和農業(yè)資源的雙重利用。目前，普安縣已有多個光伏農業(yè)項目在建設或運行，如新店席草沖風光火儲一體化農業(yè)光伏電站、樓下金竹坪風光火儲一體化農業(yè)光伏電站等，這些項目為普安縣的光資源利用提供了示范和借鑒。

3.2 應對熱量資源變化的有效策略

普安縣應根據(jù)自身實際情況，采取針對性的措施，優(yōu)化熱量資源的利用，提高農業(yè)生產的效率和質量，增強農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的適應能力和抵御能力。1）利用普安縣的地熱資源，建設地熱溫室，延長農作物的生長季節(jié)，增加農作物的種類和數(shù)量，提高農業(yè)生產的附加值。地熱溫室可以利用地下的熱水或蒸汽，通過管道或散熱器，為溫室提供恒定的溫度和濕度，滿足農作物的生長需要。2）利用生物質資源，建設生物質能發(fā)電系統(tǒng)，為農業(yè)生產提供可再生的熱能。生物質能發(fā)電系統(tǒng)可以利用農業(yè)生產中的秸稈、樹枝、動物糞便等生物質，通過氣化、燃燒、發(fā)酵等方式，產生可燃的氣體或液體，為農業(yè)生產提供熱能。3）發(fā)展設施農業(yè)。利用地膜覆蓋、溫室和大棚栽培等設施進行農業(yè)生產，能有效提高地溫，彌補露天大田熱量不足的問題，降低冷害凍害影響。

3.3 應對水分資源變化的有效策略

1）加強對水資源的保護和管理，合理開發(fā)和利用水資源，控制水資源的總量和用量，防止水資源的浪費和污染。可通過興修水利，建設水庫、水渠、水井等水利設施，增加農業(yè)用水的供應和儲備；同時實施水量計量和定額管理，規(guī)范農業(yè)用水的行為和標準，減少水資源的損耗和浪費。2）提高農業(yè)用水的效率和效益，采用節(jié)水農業(yè)技術，提高農作物的水分利用效率和抗旱能力。例如，采用保水劑、覆膜、秸稈還田等土壤保墑技術，減少土壤水分的蒸發(fā)和流失，增加土壤水分的有效儲存，改善農作物的水分狀況，提高農作物的抗旱能力和產量。3）增加對非常規(guī)水資源的利用，開發(fā)利用雨水、廢水等非常規(guī)水資源，擴大農業(yè)用水的來源和渠道，增加農業(yè)用水的供應和保障，降低對常規(guī)水資源的依賴，提高農業(yè)用水的安全性和穩(wěn)定性。例如，建立雨水收集和利用系統(tǒng)，收集并儲存屋頂、道路、農田等表面匯集的雨水，用于農業(yè)灌溉、日常生活等，減少對地下水和地表水的開采和消耗。

4 結語

氣候變化對普安縣農業(yè)氣候資源產生了多方面的影響，有利也有弊。為了應對氣候變化，保障農業(yè)生產和糧食安全，必須加強對農業(yè)氣候資源的監(jiān)測和評估，調整農業(yè)種植結構和品種選擇，加強農業(yè)防災減災能力建設，保護和恢復農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，以提高農業(yè)生產的風險抵抗能力和可持續(xù)發(fā)展水平。

參考文獻：

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[4] 李蒙，黃瑋，周建琴，等.云南不同氣候帶農業(yè)氣候資源變化特征研究[J].中國農學通報，2021，37（34）：103-111.

[5] 李勇，童紹玉.氣候變化對我國農業(yè)的影響及其適應研究[J].安徽農學通報，2023，29（5）：151-157.

（責任編輯：劉寧寧）