氣候變化對太原市農業發展的影響及對策

李楠

摘要

利用SPSS軟件對太原市氣溫、降水量和日照進行分析，制作趨勢圖和5階多項式擬合曲線圖，指出太原市氣候變化的主要特點，研究氣候變化對太原市農業產生的影響，針對其不利影響提出應對策略，為適應和降低氣候變化對農業的影響提供科學依據。

關鍵詞 氣候變化;農業;影響及對策;SPSS

中圖分類號 S161 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2014）34-12203-03

Impacts of Climate Change on Taiyuan Agriculture and Response Strategy

LI Nan

（Sichuan Normal University， Chengdu， Sichuan 610101）

Abstract Using the SPSS software， the air temperature， precipitation and sunshine of Taiyuan City were analyzed， then the trend diagrams and 5 order polynomial fitting curves were made. The main characteristics of climate change in Taiyuan City were pointed out， the impact of climate change on agriculture were studied. Some coping strategies for its adverse effects were put forward， in order to provide scientific basis for adapting to and reducing the effects of climate change on agriculture.

Key words ?Climate change; Agriculture; Effect and solutions; SPSS

全球氣候變化主要表現在氣候持續變暖、極端天氣氣候事件的頻繁發生，直接影響世界各國的農業生產[1]，雖然影響農業氣候的因子有很多，但光、熱、水3個主要因子直接影響著農業生態環境和作物產量[2]。20世紀90年代以來，眾多學者對氣候變化規律進行了大量的研究，表明氣候變化已給自然生態環境、工農業發展和社會經濟生活各方面帶來許多新問題，尤其對農業的影響更為嚴重[3-4]。為積極應對氣候變化帶來的影響，很多學者就氣候對環境影響、對農業影響進行了大量研究，如潘根興等研究氣候變化對農業的影響表明，極端天氣氣候事件對農業產生很大危害[5];馬欣等研究氣候變化對我國水稻主產區水資源的影響表明，氣候變化對水稻生產及農業產生影響，且影響農業系統的脆弱性[6]。以上學者的研究工作說明了氣候變化與農業的關系是目前科學界十分關注的問題。Hanks從作物生產與水分有效利用的關系角度，提出各種計算模型，歸納起來大致有兩類：一類是采用降水量與作物需水量比較，其結果反映氣候對生產力的影響;另一類是從農田實際蒸散量與作物需水量比較，反映水與產量關系的實際狀況[7]。筆者利用SPSS軟件對太原市氣溫、降水量和日照進行分析，指出太原市氣候變化特征，研究氣候變化對太原市農業產生的影響，并針對其不利影響提出應對策略。

1 ?資料與方法

所用資料來自《中國氣象年鑒》、《中國統計年鑒》、《山西省統計年鑒》等，統計近幾年來的氣溫、降水、日照變化特征，其中溫度數據為1985～2011年，降水與日照數據為2000～2011年數據。利用SPSS軟件對各項數據進行分析，并對數據資料5階多項式擬合，繪制擬合后的曲線圖。

2 太原市氣候變化特征分析

2.1 平均氣溫變化

1985～2011年太原市年平均氣溫為10.53 ℃，整體呈階段性上升趨勢（圖1a），增溫速率為0.17 ℃/10a，變暖趨勢十分明顯（P<0.01）。近27年氣溫變化可以分為3個特征階段：1985～1996年為偏冷階段，這階段年平均氣溫為9.97 ℃，比多年平均值低0.54 ℃;1996～2002年為增暖階段，此階段內年平均氣溫為10.97 ℃，年平均氣溫持續上升，線性傾向率為0.12 ℃/10a，尤其是1996～1998年上升速率明顯增加，1998年以后，除2000年氣溫接近常年外，其他年份均明顯高于歷年均值，1998和1999年最高（11.50 ℃）;2002～2011年為偏暖階段，年平均氣溫處于震蕩階段，但此階段年平均氣溫為11.03 ℃，比多年平均值高0.50 ℃，是歷年來溫度最高的時期。

從1985～2011年太原市各季節平均氣溫變化（圖1b～e）可以看出，太原市各季節的平均氣溫均呈現上升趨勢，尤其在1997年之后，大部分年份各季節的平均氣溫均在平均線之上;就趨勢線斜率來看，春季斜率最大，說明太原市近27年來春季氣溫逐漸偏高，回暖速度加快。

2.2 降水量變化

太原市2000～2011年年降水量變化趨勢不顯著（未通過0.05水平的顯著性檢驗），總體呈略上升趨勢，但年際間變化較大，多年年平均值為373.2 mm。從太原市逐年降水量及11年降水量變化趨勢（圖2a）可以看出，太原市近12年的降水傾向率為正值，說明降水總體呈增長趨勢。5階多項式擬合的年降水量曲線則反映出2000～2011年太原市的年降水量具有波動性增減的特點，降水量的演變大致可以分為3個階段：2000～2005年降水量逐年減少，其中2001和2005年降水量明顯下降且遠低于多年平均值;2005～2009年降水量明顯上升，斜率傾向為1.52 mm/a，在2009年時達到多年最大值，高于平均值251.9 mm;2009～2011年降水量出現明顯下降趨勢，斜率傾向為-0.21 mm/a。

從2000～2011年太原市各季降水量變化趨勢線傾斜方向（圖2b～e）可以看出，春、夏、秋季降水量呈增長趨勢，而冬季降水量呈下降趨勢;從趨勢線傾斜角度可以看出，太原市春季平均降雨量的趨勢線斜率為0.52 mm/a，說明春季平均降雨量增加明顯，秋季雨量有所增加，而冬季雨量下降顯著。此外，各季節降水量的年際變化量較大，最多年份與最少年份之間可相差十倍左右（太原市2008年春季雨量為34.0 mm，而2000年春季的平均雨量僅有3.7 mm）。

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

圖1 1985～2011年太原市全年和各季平均溫度變化

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

圖2 2000～2011年太原市全年和各季降水量變化

2.3 日照時數變化

從2000～2011年太原市年和各季日照時數變化（圖3）可以看出，21世紀以來太原市日照時數變化不明顯，但年際變化較大，日照時數最多的年份與日照時數最少的年份相差可達393.4 h;春季日照時數小幅度上升，上升結果不明顯，其他3個季節的日照時數均呈減少趨勢;冬季變化幅度較大，從2000年的177.8 h下降至2011年的134.7 h;其中，夏季、秋季、冬季平均日照時數分別為214.7、185.5、156.3 h。

3 氣候變化對農業產生的影響

20世紀80年代中期以來，冬季氣溫逐漸升高，一方面，暖冬對冬小麥等越冬作物的生長有利。暖冬年份冬小麥能較好地安全越冬，此外，暖冬還使大棚蔬菜、果樹等免遭受凍害，但暖冬促使小麥旺長，降低抗寒能力，趕上春季低溫小麥容易受凍害。另一方面，暖冬使農田冬季蒸發量加大，再加上冬季降水量不斷減少，從而可能會加劇冬季及初春的農田干旱，不利于糧食生產。再者，由于冬季變暖，一些農作物病蟲的越冬基數將會增大，可能會造成病蟲害危害加劇。從太原市1995～2011年農林牧產值趨勢（圖4）可看出，農林牧總產值總體呈現上升趨勢，且上升幅度較大，自2003年以后，歷年農林牧總產值均高于多年平均水平;農業產值和林業產值均不斷上升且上升幅度較大。

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

圖3 2000～2011年太原市全年和各季日照時數變化

圖4 1995～2011年太原市農林牧總產值（a）、農業產值（b）和林業產值（c）

4 農業生產對策

4.1 做好農業氣象災害的預防工作

政府應制定農業氣象災害的應急預案以應對可能出現的突發農業氣象災害;氣象部門應加強農業氣象災害的預警預報技術研究，提高預報準確率，暢通農業氣象災害預報的發布渠道，最大程度降低農業氣象災害損失。

4.2 改良作物品種、調整作物種植結構

氣候變暖是一個漸進的過程，應按照氣候變暖的實際狀況，趨利避害，合理利用氣候資源。可利用氣候變暖使得熱量條件變好、積溫增加、生育期延長、低溫冷害凍害減輕等有利條件，適當地調整農林作物種植結構，培育優良品種，擴大晚熟品種的種植面積，且提高農作物耐旱、耐高溫的能力，以增加糧食產量。

4.3 加強水資源管理和調蓄

氣候趨暖會加重干旱對農業的危害，尤其是冬季溫度升高、降水減少，使得春旱更加嚴重。因此應注意把解決干旱問題放在主導位置，增強氣候意識。發展節水農業，特別要大力開發空中云水資源。在作物布局和調整農業結構時，要考慮旱作比例，注意選用抗旱性強的品種。

4.4 減少病蟲害的發生

冬季氣溫的不斷升高，為病蟲蟲卵的越冬提供了有利條件，使得病蟲害越冬的基數提高，對農林業生產構成較大的威脅。因此，要采取有效措施減少或避免病蟲害的發生與危害。

42卷34期

李 楠 氣候變化對太原市農業發展的影響及對策

5 結論與討論

目前評價氣候對農林產業影響的方法很多，但無論任何方法對哪些氣候因素進行分析均有一定的局限性。由于影