武夷山氣候變化對農業生產的影響及對策

吳華琴，華桃春

（1.福建省武夷山市氣象局，福建 南平 354300；2.福建省漳平市氣象局，福建 漳平 364400）

由于人類活動的加劇和對生態環境的破壞，使得全球范圍內的干旱、暴雨洪澇、冰雹、大風等極端災害性天氣事件頻繁出現，嚴重影響著工農業生產。氣候變化的過程中不僅影響農作物的生長繁衍，還會作用到產量和品質上，研究氣候變化對農業生產影響具有重要的現實意義。本文以武夷山為例，通過分析近39年氣溫和降水量變化特征，以研究氣候變化對農業生產的影響，對本地資源進行充分利用，進而為農業決策提供科學參考依據。

1 研究資料和方法

本文研究資料主要來源于武夷山市氣象局提供的1981—2019年逐月平均氣溫和降水量資料，利用線性回歸法分析武夷山氣候變化特征。季節劃分主要采用常規標準：春、夏、秋、冬分別為3月到5月、6月到8月、9月到11月、12月到次年2月。

2 武夷山氣候變化特征

2.1 氣溫變化特征

2.1.1 年平均氣溫變化特征

通過對武夷山1981—2019年逐月平均氣溫資料進行分析：39年來，武夷山年平均氣溫呈現出線性增加的趨勢，氣候傾向率為0.397℃/10a。氣溫的平均值為18.4℃，其中武夷山最暖的年份出現在2019年，平均氣溫為19.4℃，次暖年份則出現在1998年，年平均氣溫為19.3℃。可以將武夷山氣溫序列變化分為2個時期：1998年之前，大部分年份的平均氣溫幾乎都在多年平均值以下，該階段稱之為偏冷期；從1998年往后，大部分年份的平均氣溫在平均值以上，稱之為偏暖期，偏暖階段比偏冷階段的平均氣溫高出了0.8℃（如圖1）。

2.1.2 季平均氣溫變化特征

通過分析武夷山四季的平均氣溫，近39年武夷山春、夏、秋、冬四季的平均氣溫總體呈現出增加的趨勢，只是氣候傾向率有一定的差異。其中，秋季線性增溫趨勢最為顯著，氣候傾向率為0.49℃/10a；自1996年往后，除了1997年、2001年、2002年、2004年、2012年五年之外，其余年份的平均氣溫均比常年要高，尤其是2016年、2017年、2019年秋季平均氣溫比常年偏高1.6℃以上；冬季和春季氣溫變化相差不大，氣候傾向率分別為0.416℃/10a、0.401℃/10a ；夏季平均氣溫總體上沒有太大變化，尤其是21世紀之前，大部分年份的氣溫幾乎在平均值曲線以下，從21世紀往后，氣溫才有明顯的上升。

2.2 降水變化特征

2.2.1 降水年際變化特征

通過對武夷山1981—2019年逐月降水量資料進行分析：39年來，武夷山年降水量呈現出線性增加的趨勢，氣候傾向率為40.575℃/10a，增加趨勢不太顯著。近39年平均降水量為1951.0mm，其中降水量最多的年份為2010年，高達2847.2mm，降水量最少的年份則為1996年，降水量只有1296.6mm，最多年是最少年降水的2倍多。其中20世紀80年代中后期，90年代前中期屬于降水偏少期，從21世紀往后，降水呈現出波動增加的趨勢，尤其是近8年的平均降水量為2111.4mm，比常年降水量多160.4mm（如圖2）。

2.2.2 四季降水變化特征

通過對武夷山春、夏、秋、冬四季的降水量變化情況進行分析，近39年武夷山春季和秋季降水量呈現出線性減少的趨勢，氣候傾向率分別為-29.905mm/10a、-2.952mm/10a，春季降水量減少最為顯著；夏季和冬季降水量則呈現出增加的趨勢，以夏季增加最為顯著。武夷山年降水量具有時空分布不均的特征，其中春季平均降水量為737.0mm，占年降水量的37.8%，夏季平均降水量為739.9mm，占年降水量的37.9%，秋季平均降水量為229.8mm，占年降水量的11.8%，冬季平均降水量為244.3mm，占年降水量的17.5%。武夷山年內降水主要出現在夏季和春季，秋冬季節降水量相對較少，只有全年降水量的29.3%。

3 武夷山氣候變化對農業生產的影響

3.1 氣候變暖對農業氣候資源的影響

近39年武夷山平均氣溫呈現出線性增加趨勢，氣溫的增加會影響農作物的生長發育。因二氧化碳是植物進行光合作用產生有機物質的重要原料，還能維持地球生物圈平衡。在其它條件不變時，隨著二氧化碳含量的增加，植物的生長發育速度將會加快，反之亦然。隨著氣候變暖現象不斷加重，空氣中的蒸散速率會不斷加快，農業水分供需矛盾會更加突出，會造成干旱災害頻繁出現，對農業生產的危害極大。

3.2 氣候變暖對農業氣象災害的影響

隨著武夷山氣候變暖現象不斷加劇，不定因素增多，氣候變率大，會造成氣象災害頻繁出現。主要表現在以下幾方面：（1）武夷山降水量呈現出波動增加的趨勢，而又以夏季降水增加趨勢最為顯著，很容易引發洪澇災害；（2）根據武夷山四季氣溫變化情況，冬季氣溫變化幅度相對較大，會增加暖冬和冷凍天氣出現的頻率，冬季寒潮、低溫冷害、霜凍等氣象災害不利于農業生產工作的順利推進；（3）近39年，武夷山春季增溫幅度相對較大，很容易出現倒春寒天氣，因為此時恰好是果樹開花、授粉期，使其自身抵抗凍害的能力不足，倒春寒不僅影響自身授粉受精，還會增加花朵脫落率，影響果實品質。

3.3 氣候變暖對糧食作物的影響

由于武夷山氣溫呈現出線性增加趨勢，很容易引發異常高溫天氣，對農作物的影響主要包括：（1）熱害的出現會中斷或終止來不及灌漿的農作物，進而縮短成熟時間；（2）溫度的增加會進一步加快土壤內肥料的分解和流失速率，進而抵消原有的降水量，使得農作物生長中的水分脅迫加劇；（3）農作物生長發育進程會隨著溫度的增加而加快，生育期時間縮短，增加了籽粒的不飽滿度，影響作物產量和品質。水稻屬于喜溫作物，若營養生長期內的氣溫增加有利于產量提升，幼穗分化期則恰恰相反，若是幼穗期內出現高溫天氣，對水稻的影響幾乎是致命的。

4 農業生產應對氣候變化的對策

（1）根據武夷山當地不同農作物全生育期內對水分、光照、溫度等的需求，優先選用早種晚播的方式，降低不利氣象條件對農業生產的影響。適當提前或者推遲夏秋作物，如將夏玉米播種時間提前或者是推遲收獲時間，以增加單產。

（2）對于武夷山早春低溫冷害和春季干旱，應根據農作物種類，優先選擇抗寒能力強的早熟品種；科學合理安排農作物種植比例，科學灌溉，加強田間管理工作，將氣象災害對農業生產的影響降到最低，確保優質高產農作物的形成。

（3）全面分析氣候變化對農業生產的影響，通過對武夷山近些年極端災害性天氣事件出現的情況，做好相關分析和氣候評估。

（4）結合武夷山氣象資料，分析當地氣候變化規律，盡快制作出應對不同氣象災害的應急方案，建立起農業災害監測和預警系統，尤其是要建立起干旱、洪澇、低溫災害等氣象防災減災體系。加強建立農業災害保險機制等的建設，成立起農業合作組織，不斷轉移農業災害風險。