韓建忠
摘 要:越來越多的證據已經表明全球氣候處于快速變化的時期,而且很多研究也指出了過去幾十年里,以氣候變暖為主要特征的氣候變化對農業產生了很大影響。由于這種變化存在區域差異性,本文將具體研究氣候變化對祁連山地區的農業影響,根據該地區的氣候變化情況進一步探討其對農業的影響,從而為該地區農業可持續發展的對策制定提供依據。
關鍵詞:氣候變化;祁連山;農業影響
中圖分類號:S162 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)17-0007-01
1 引言
祁連山位于東部季風濕潤區、西北內陸干旱區、青藏高原區三大自然區的交匯處,是青藏高原東北緣的典型高寒干旱-半干旱山地系統,對氣候變化非常敏感。特殊的地位位置以及地貌特征使得該地區分布大量的現代冰川、積雪、草地、森林,而這些資源對區內、野生動物保護、森林生態系統以及水資源涵養都有非常重要的作用,在維護河西走廊綠洲農業生產以及遏止荒漠化擴展中的作用可謂是舉足輕重。當前該地區的氣候變化已經受到影響,而且還會繼續對山地區域的農作物產生一定的影響。而農作物變化情況又將反饋到區內的水文條件、地表輻射特征和碳循環等,對區域氣候和生態環境帶來影響,所以分析氣候變化對該區域農業的影響具有重要的現實意義。
2 祁連山地區氣候變化情況
祁連山位于中緯度北溫帶,深居內陸,遠離海洋,它又處于青藏、蒙新、黃土,三大高原的交匯地帶,由于青藏高原對大氣環流的特殊影響,使夏季來自東南季風的濕潤氣流得以北進西伸,波及本區;冬季受內蒙古干冷空氣,西北寒冷氣流的影響,致使本區冬季降溫幅度大,氣溫年較差較大。
隨著山區海拔的升高,各氣候要素發生有規律自下而上的變化,呈明顯的山地垂直氣候帶。自下而上為:淺山荒漠草原氣候帶、淺山干草原氣候帶、中山森林草原氣候帶、亞高山灌叢草甸氣候帶、高山冰雪植被氣候帶。
(1)太陽輻射。在林區,隨著海拔的增高,大氣中的水汽含量和塵埃減少,大氣透明度增加,太陽總輻射量加大。該地區4~12月份山上的云雨比山腳地帶顯著增多,日照時間顯著減少,山區的總輻射,反不如山腳地帶高,因而太陽總輻射和日照年總量山上比山腳少。月總輻射及日照時數最大值均出現在4月。最小月總輻射量出現在太陽高度角較小而日照又較短的2月。(2)日照時數。經統計,位于祁連山北坡的西水地面氣象站4~8月份日照時數較長,日照時數差異較小。西水地面氣象站日照時數年內變化表現為夏季最大(502小時)、春秋季次之、冬季最?。?53小時),日照時數除受可照時間影響外,它還與天氣狀況有很大的關系,這主要是由于夏季云量增多,降水較多,抵消了緯度的影響,致使4~8月份日照時數無明顯差異,甚至4月份比7月份還長;進入冬季以后,雖然可照時間相對縮短,但由于受蒙古高壓的控制,氣候嚴寒干燥,多為晴朗低溫天氣,因而冬季日照時數與夏季日照時數相比變化幅度小。因此,其年內變化又表現出與可照時間變化的不一致性。在北坡形成了比較穩定的溫度空間,為林木的更新創造了積極因素。(3)氣溫分布。祁連山區年平均氣溫都在4℃以下,隨著高度的升高氣溫逐漸降低,遞減率為0.58℃/100m。山頂的溫度一般低于0℃,常年都有積雪。最冷的1月平均氣溫低于-11℃,最熱的7月平均氣溫低于15℃,12月至次年3月,祁連山區大部分地區氣溫都在0℃以下,4~10月最高氣溫在4~15℃之間。祁連山區平均氣溫的空間分布形勢比較穩定,年際變化很小,氣溫最低中心常年位于西段海拔較高的托勒山附近,氣溫的等值線走向與地形廓線基本一致,這說明影響祁連山附近氣溫分布的主要因素是地形(即海拔高度),地理緯度的影響次之。
總的來說,祁連山區屬于生態環境的脆弱區以及氣候變化的敏感區。祁連山區1961-2016年的年平均氣溫是4.1℃,且呈顯著上升的趨勢,其中增幅是0.45℃/10年,低溫日數減少而高溫日數增多。另外年降水量是258.9mm,從整體上來看有增加的趨勢,而年平均蒸發量是2036.9mm,且在1996年之后出現顯著增加的情況。
3 氣候變化對祁連山地區的農業影響
3.1 喜溫作物面積擴大,復種指數提高
由于氣候變暖,導致祁連山區地區的作物種植制度有所變化。首先是作物的熟制變化,例如玉米在20世紀80年代初其中晚熟品種種植海拔高度的上限是1700m,而如今已經成功在海拔1800~1900m的廣大地區種植,不僅如此種植面積也不斷擴大。其次是復種指數有一定程度的提高,其中秋、冬季氣溫升高,早霜凍的時間推遲,而小麥收獲之后的剩余積溫有所增加,復種區域向南擴展。谷子、蕎麥等在20世紀60-70年代是很難成熟的,不過在氣候變化下,卻能夠成熟,同時相應的種植面積有所增加。80年代在不能復種的海拔1700-1800m地區到了年代帶狀種植以及間作套種的面積卻在逐年增加。第三是喜溫作物的種植面積在不斷增加。玉米在20世紀60-70年代只在熱量資源比較豐富的山區種植,其播種面積約占總面積的6%,80年代后期已經增加到占總面積的9%,隨著種玉米的大力推廣,2003年以來,其種植面積已經占播種總面積的28%。
3.2 氣候變暖利于大棚蔬菜種植
祁連山地區冬季平均氣溫1987-2006年比1961-1986年升高了1.8℃,1月、2月、12月分別升高1.2、2.2、2.0℃。氣溫升高,為此區域冬季大棚蔬菜的發展提供了有利的氣候條件。尤其20世紀90年代,隨著氣候變暖,對熱量資源認識的提高,以及溫室結構和配套技術的改進,以日光溫室、鋼架大棚為主的冬春設施蔬菜業正在飛速發展。90年代后期,僅高效節能日光溫室種植面積就達到了2萬多畝。隨著設施蔬菜生產地的擴大發展,祁連山地區已經成為甘肅省蔬菜生產優勢區域之一,種植的蔬菜種類由原來的黃瓜等少數品種發展到現在的瓜、果、菜、花等多個品種,極大地豐富了冬、春淡季市場和人民對“菜籃子”的需求愿望。
3.3 氣候變化對祁連山地區農業的不利影響
冬季由于氣溫升高將增加農田土壤水分的無效蒸發,也很容易導致后期農田的干旱。隨著氣候不斷變暖,20世紀80年代以來祁連山地區的干旱年份以及重旱次數也逐漸增多。
由于氣候變暖,載畜量增加,草原植被退化嚴重。一是草原生產能力下降,20世紀60年代至今,天然草原的生產力水平一直呈現下降趨勢,優質牧草產量逐步下降,天然草原牧草產量2001年比1983年下降了近77%。祁連山地區某縣240萬畝低濕地草原和平原荒漠草原產草量2001年比1968年下降了近90%,近35%的草原荒漠化,草原等級也由1、2等占80%轉變為3、4、5等占76.9%。二是草原蟲鼠危害嚴重,牧草蝗蟲多發生在冬季放牧草地上,危害面積達427萬畝,占該類草地可利用面積的40%,同時鼠類危害面積827萬畝,占可利用面積的38.8%,每年造成斑禿地15萬畝。該地區絕大多數草場過度放牧,草場“三化”嚴重,三化草地2240萬畝,占可利用面積的69.2%,其中退化草場1635萬畝,沙化草地400萬畝,堿化草地200萬畝,荒漠半荒漠草場面積占比較大。
4 結語
針對氣候變化對祁連山地區的農業影響,應加強對該地區氣候變化情況的監測,隨時做好相應的應對措施。同時加強對該地區節水農業項目的支持,從而促進水資源合理高效利用。對此可進行新型農作制度研究及建立項目的扶持,建設該項目并對現有農作制度加以改革,對作物布局進行相應的調整,從而減少以及壓縮高耗水的作物,并發展節水高效的經濟作物以及設施農業,進一步提高水資源的利用率。另外可綜合節水技術集成研究以及示范推廣項目,如通過增施有機肥、滴管、噴灌、分畦灌溉、地膜覆蓋等高效節水技術綜合應用,從而實現農藝節水效能的新突破。
參考文獻
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