范永剛 王鐵男 李兄蓮
敖漢旗氣象局
敖漢旗氣候和地質條件對農林牧產業結構的影響
范永剛 王鐵男 李兄蓮
敖漢旗氣象局
敖漢旗是國家商品糧基地和內蒙古自治區產糧十強縣,農業是當地的主導產業。氣候和地質條件是影響農業產業布局的主要因素。合理利用氣候和地質條件是進行產業結構調整的前提[1]。受地理位置和地形地貌等地質條件的影響,敖漢旗鄉鎮間的氣候差別也很大,進而造成鄉鎮間的農業產業布局也有很大差別。本文根據敖漢旗近30年的氣象觀測資料結合當地地質條件特點,對農業的產業布局進行分析,為敖漢旗未來農業的發展提供參考。
氣候 農業 產業布局 影響
敖漢旗位于內蒙古自治區赤峰市的東南部,地理坐標東經119°32′~120°54′,北緯41°42′~43°01′。屬中溫帶、半干旱、大陸性季風氣候區。具有多季風,少降水,富日照,寒暑變化激烈,四季分明的特點。
1.春季氣候特點
春季氣溫回升時間晚但速度快,多大風,少將水,蒸發量大,氣候干燥,春旱頻率高。敖漢旗春季多處在南北氣流的復合帶,氣旋過境頻繁。在春季,隨著太陽直射位置逐漸北移,太陽高度角逐漸增大,太陽到達地面的熱量逐漸增多,因此天氣多變且多大風,蒸發量加劇,干旱頻繁發生。

表1 敖漢旗近30年3月、4月和5月氣象要素值
2.夏季氣候特點
夏季雨水集中,雨熱同季。夏季蒙古高壓已全部退出,雨帶隨著東南季風的推進,7月中旬前后由江淮流域向北躍進到華北地區,自7月中旬到8月中旬,雨帶停滯在華北北部和東北南部,這段時間正是敖漢旗的雨季。8月下旬到9月初雨帶從華北迅速南撤至華南沿海,東南季風來得遲,退得又早,造成本市雨季短促,降水集中。全年降水量的70~80%(約250~300毫米)集中在夏季。其中7月份平均降水量120.0毫米,約占年降水總量的28.5%。夏季也是敖漢旗最炎熱的季節,6月、7月和8月的平均氣溫分別是20.9℃、23.0℃和21.5℃。歷史極端最高氣溫為41.7℃,出現在2000年7月14日。
3.秋季氣候特點
秋季氣溫下降快,霜凍降臨早。在秋季,干、冷的蒙古高壓重新開始成為敖漢旗天氣的控制系統。冷空氣不斷南下,再加上地面輻射冷卻作用,低層溫度迅速降低,極易出現早霜凍害。敖漢旗近30年平均無霜期為165天,秋霜出現日期為10月7日,較早年份出現在9月中旬,給農業造成較大損失。
4.冬季氣候特點
冬季漫長而寒冷,降水稀少。近30年中,敖漢旗從頭年的10月7日到翌年的4月26日,200天的日平均氣溫都在0℃以下。如果按照日平均氣溫高低的標準劃分四季,則冬季是全年時間最長的季節。在12月、1月和2月的降水量合計值僅有9.9毫米。
5.敖漢旗降水分布狀況
降水是制約敖漢旗農業發展的最主要因素。氣象干旱是指由于降水和蒸發的收支不平衡造成的異常水分短缺現象,是針對一定區域的下墊面系統而言的[2]。每年敖漢旗都會出現階段性的氣象干旱。旱澇的嚴重程度與降水量、土地狀況、水利條件、旱澇發生時段及人類對旱澇災害的反應等有關,但主要因子是降水量[3]。敖漢旗雖然只有8300平方公里的面積,但轄區內南北的氣候差異較大。如:南部的四家子鎮年降水量為527毫米,而北部的長勝鎮只有270毫米。南北部的總體氣候差異是南部氣溫偏高,降水充沛,風速偏小。北部則晝夜溫差較大,降水稀少,多大風和沙塵天氣。
采用SPSS將經度、緯度和海拔高度與監測到的降水量進行回歸分析,建立數學模型。其公式為:

式中F代表降水量的估計值;Φ、e和h分別代表經度、緯度和海拔高度;a0、a1、a2和a3分別代表待定參數。
將建立的數學模型在ArcGIS中進行插值分析,制作出降水量插值分析圖。從圖中可以看到全旗在生長季的降水分布情況。從圖中可以看出,敖漢旗北部,尤其是靠近科爾沁沙地地區的降水量還是非常少的。水資源的日益短缺已經越來越成為社會經濟發展的制約因素[4]。目前該地區的植被覆蓋已經越來越低,主要是一些耐旱的植被,沙漠化日趨嚴重。

圖1 敖漢旗生長季降水量
敖漢旗地處燕山山地向松遼平原過度地帶,從西南向東北依次由低山丘陵、黃土丘陵、黃土漫崗風沙坨沼和沿河平川地貌景觀組成,所謂的“南山、中丘、北沙”。地勢西南高、東北低,全旗海拔在350~1100米之間。
1.南部山區地質條件
中南部地區土壤以棕壤、褐土、灰褐土為主,棕壤土與褐土主要分布在南部的金廠溝梁、林家地、四家子及其以南的努魯爾虎山區一帶。其中棕壤土多分布于海拔1000米以上地區,褐土與灰褐土分布在海拔800~1000米地區,800米以下地區以暗栗鈣土為主,低谷河間地區以灰潮土為主。
2.中部丘陵地質條件
新惠鎮~興隆洼鎮一線以北地區土壤以黃土、耕種黃土、灰潮土為主。黃土實際上是黑壚土和褐土上層被侵蝕后形成的次生土壤,特點是母質深厚,溝壑密布,地形破碎,土質疏松、多孔、耕層不穩定,宜受侵蝕,有機質含量低,一般在1%左右。
3.北部沙地氣候特點
敖漢旗最北部邊緣地區靠近科爾沁沙地,土壤以風沙土、沙坨土、灰潮土為主,風沙土和沙坨土是發育在半固定和固定沙地上的年幼土壤。其特點是表層不穩定,有機質含量低,沙生植物長的較多,肥力最低,尚能進行輕度放牧,但需注意保護植被和沙地改造。灰潮土地帶地下水位較高,多為1~4米,表層鹽份集中,腐殖層厚20~40厘米,以灰色為主,表層常有鹽霜,主要分布于沿河岸地區。
因地質和氣候等因素影響,敖漢旗植被類型復雜,從南到北覆蓋地面的植被可分為山地森林植被、低山丘陵草原植被、沙丘灌叢草原帶;從低到高以草原~灌叢草原~混交林~針葉林植被帶,呈明顯的垂直帶譜。在熔巖臺地原面上,有零星高山草原分布。
山地森林植被帶主要分布在南部的努魯爾虎山區一帶,氣候溫和,植被茂密,以針闊混交林為主,多樺、楊次生林。林下灌叢主要有山杏、虎榛子、繡線菊、山榆等。混生主要有堿草、針茅、隱子草、苔草等。森林多分布在山地陰坡陡坡處,陽坡主要以楊、松、櫟樹為主,夾雜禾草。該地區有幾個較大的林場,但普遍存在著重造、輕管等現象[5]。由于氣候條件較好,當地牧草的適口性良好,產草量也較高。
低山黃土丘陵草原植被主要分布在中南部地區,主要以櫟、樺、楊、松、山杏、禾草為主,代表性植物有大針茅、羊草、雜草類及隱子草、冷蒿等種類,草層較高,產草量中等,飼用價值較高的禾本科、豆科牧草比重較大。這類植被目前退化、沙化、堿化現象嚴重,應加強保護和建設。
沙丘灌叢草原植被廣泛分布在本旗的中北部地區。植被多為沙生植被,灌木有錦雞兒、黃柳、蒿類等。草本植物有沙竹、賴草、冰草、隱子草、針茅、冷蒿、花苜蓿、胡枝子等。在利用上要根據沙地草場植被不穩定、降水少、蒸發大、風蝕沙化嚴重等特點,有計劃地興修水利,人工造林種草,固沙防風等,以逐步恢復和改善植被類型。
天氣系統從北向南運動時,由于地勢逐漸增高,水汽被迫太升凝結,敖漢旗南部地區的降水因此要明顯偏多。同時,敖漢旗南部的棕壤肥力較高,土層深厚,適宜于發展林業。褐土僅分布在四家子一帶的黃土丘陵區,具有森林和草原土壤的某些特征,腐殖質含量較豐富,有機質含量為4%~7%,灰褐土屬山地土壤,主要分布在海拔700~1000米之間的低山地帶及河谷與丘陵坡腳地帶。主要問題是水肥不足和水土流失嚴重,應積極采取措施綜合治理,以改善和提高土壤肥力。
中北部地區土壤大部分已被開墾為耕地,還有相當一部分的撂荒地和荒山禿嶺。該地區受氣候干旱困擾的同時,地下水資源困乏。近年來由于過度墾殖利用,造成植被破壞、水土流失、肥力減弱。要提高黃土的肥力,必須大力植樹造林,封山育林種草,因地制宜建設水平梯田,推行糧草輪作,增施有機肥,進行綜合治理。
敖漢旗北部和科爾沁沙地接壤,老哈河流經此地。受沙漠影響,氣候干旱,土地貧瘠。由于地下水位高,沿河岸地帶水草豐美,有較大面積的優良草場,是發展牧業的好地方。農耕地區則需要大力進行鹽堿地改良,發展水田作物,但須注意排水。
[1]王長金.農業氣候區劃細化在農業產業結構調整中的作用[J].貴州氣象,2003,6[27]:22~24.
[2]裴源生,蔣桂芹,翟家齊.干旱演變驅動機制理論框架及其關鍵問題[J].水科學進展,2013,24(3)∶449~456.
[3]陳建銘.旱澇災害對農業產量的影響及對策[J].河南氣象,1996,20(4)∶30~32.
[4]王密俠,馬成軍,蔡煥杰.農業干旱指標研究與進展[J].干旱地區農業研究,1998,16(3)∶120~122.
[5]史勛鳳,曹淑玉.從生態氣候條件談施秉縣農業產業結構調整[J].貴州氣象,2009,3(33):75~78.