常耀軍,顧 娟,路智淵
(寧夏固原市氣象局 寧夏,固原 960000)
固原市全年大部分時間受西風環流影響,受北方大陸性氣團控制時間較長,遠離海洋,為黃土丘陵半干旱大陸性氣候區。固原市南部涇源、隆德、六盤山一帶屬中溫帶半濕潤區,彭陽縣、西吉縣、原州區等大部分地區屬中溫帶半干旱區。氣候特點為:南涼北暖,南濕北干,冬寒漫長,夏熱短足,雨雪稀少,風大沙多,日照充足,降水集中,蒸發強烈、,氣溫年日較差大,無霜期短而多變,干旱、冰雹、沙塵、霜凍、局地暴雨等災害性天氣發生頻繁。氣溫南低北高,降水南多北少。各縣(區)降水南北差異明顯,南北相差185mm;氣溫由南向北遞增(年平均氣溫由南部的5.9℃上升到原州區北部的7.3℃)。年降水量由南向北遞減(從涇源縣的619.9mm降低到原州區的435.2mm)。
固原市除涇源、隆德小部分地區屬濕潤氣候外,其余大部地區為半濕潤、半干旱、干旱氣候,太陽輻射強,日照時間長,光資源十分豐富,農作物、果樹、牧草經常處于光飽和狀態,極有利于有機物質的合成,與全國其他地區相比,作物光合生產潛力相對較高。云雨少,陽光中藍紫光多,作物個體矮小,既抗倒伏,也利密植。氣候干燥,晝夜溫差大,有利于光合作用和營養物質的積累,同時,病害一般難以滋生蔓延,產品質量好。生長季節地氣溫度高,有利于土肥分解被植物根系吸收,促進植株生長發育。不利因素則是水資源短缺,氣候生產潛力不高[1]。
固原市海拔在1481.5~2842.8m,有利于亞熱帶經濟林果越冬,熱量資源豐富,適宜發展耐寒的林果木,如杏、桃、黑刺、刺槐等。雨熱同季,有利于作物生長發育。全市南部地區年降水豐沛但季節不均,大部分地區春季和初夏雨量較少,對春播作物不利,7月下旬至8月上旬降水相對減少,易形成伏旱,特別是北部干旱地區水熱匹配不夠協調,伏旱影響尤為嚴重,同時暴雨、8月下旬開始的早秋連陰雨,影響作物正常開花授粉而造成減產;9、10月連陰雨天氣對馬鈴薯、玉米、蕎麥、糜子的灌漿、成熟、產量和品質形成都很不利,同時也影響秋播作物的適時播種。這些不利因素,致使充足的熱量資源潛力發揮受限,對固原市農業生產影響頗大。海拔在1900~2100m以上的山區,氣候溫和濕潤,配合著豐富多樣的山區熱量資源,為山區多種經營提供了優質的生態環境,對發展山林土特產,各種藥材以及經濟林果的優質高產與速生豐長尤為有利。高山區有利于發展材林。冬季溫和,全年降水充沛,荒山草坡四季常青,為發展畜牧業提供豐富的飼料資源。然而,固原北部3~4月多大風天氣,終霜凍較強,對農作物尤其是經濟作物不利。另外,降水少,且分布不均,是農業生產中普遍存在的問題。
固原市北部屬于半干旱氣候,熱量資源較豐富,且雨熱同季,對農作物生長發育有益,可以發展一年兩熟旱作。降水變率大,干旱發生頻率高,因此干旱是農業生產中的主要問題。春季降水少,占全年的14%~21%之間,春旱發生頻繁,對春播作物和夏糧的穩產帶來及其不利的影響。春小麥生長后期干熱風發生幾率高,尤其是北部川區出現次數多,持續時間長,危害程度重,對小麥構成很大威脅;6~8月降水占年降水量的53%~56%,適合旱地作物如玉米、谷子、糜子等栽培,但7月上旬至8月上旬經常發生伏旱,而伏旱發生期,正是玉米等秋作物需水關鍵期,直接影響最終產量的形成;秋季降水占年降水量的25%~28%,有利于冬小麥來年生長,但連陰雨天氣對玉米、晚秋作物后期成熟和收獲不利。另外,由于黃土自身結構原因,加之溝壑縱橫,草木稀疏,一遇短時間、大強度降水,便會引起地面徑流沿坡溝地形迅速下瀉,匯集成局地洪水和泥石流,并造成水土嚴重流失。旱農區干旱季節在大風的作用下,土地風蝕嚴重,由于土壤表層較肥農田的水土流失,造成農業生產長期處于很低水平。春季升溫快,冬小麥返青早,生長快,作物有效的生長期長,且春季作物春小麥、豌豆等不會因光溫條件而延遲播種。6~8月高溫多雨季節,也正是蘋果、梨、杏等果實生長期,雨熱同季很有利于這些干鮮水果的高產,同時光資源豐富,日較差大,氣候生產潛力大,有利于發展優質果樹,如蘋果含糖量較高,著色好。此外,固原東北部光熱豐富,灌溉條件好,除有利于小麥、玉米種植外,還適宜發展經濟作物。固原北部春季大風和沙塵暴天氣較多,最多可達39~47天,風蝕較重,夏季集中程度低,但夏季降水強度大,常引起嚴重水土流失。9~10月間,一出現連陰雨天氣,與大秋作物的成熟和收獲及各種露天作業均極為不利,春末夏初的冰雹及異常年份的晚霜凍對農業也有一定的危害。南部涇源、六盤山區,冬秋季節多大風天氣,最多年份可達47~188天以上,風蝕強烈。晚春至夏季之間,固原南部山區多冰雹,最多可達11~16天,對農牧業生產構成嚴重的威脅。夏秋云雨多,全市大于10℃積溫1900~2600℃,最熱月溫度不足20℃,氣候溫涼又較濕潤,只能在淺山、河川發展農業,其余地區有利于牧業生產。固原中北氣候干燥,云雨少,光照多,溫差大,有利于光合產物的積累,但水分條件差,降水量265.5~403.2mm,且變率相當大,春至夏初少雨干燥,加之春季多大風風沙天氣,風蝕強烈。
固原市北部干旱農牧過渡帶,光照充足,熱量條件較好,但因降水少,只有265.5~403.2mm,變率大(20%~25%),干旱發生頻繁,又缺乏灌溉條件,旱作物的穩定性受限,但具有人工造林的氣候條件,宜農林牧結合。春季大風、風沙天氣多,危害大。4~6月,雨水稀少,氣候干燥,風速大,蒸發強,不能滿足種子發芽出苗和拔節以后植株迅速生長需要。降水變率大,春旱經常發生,對牧草返青、造林成活率及播種抓苗和苗期生長威脅仍很大。7~9月暴雨多,水土流失嚴重,另外,冰雹危害也較重,對農牧業生產不利。
固原中北部干旱區,光資源比較豐富,年日照時數多,在2518.1~2716.6h以上,年太陽輻射量達122.04~135.44千卡/cm2,有利于植物光合作用;同時大于0℃積溫都在2900℃以上,最熱月氣溫18.7℃~19.6℃,對一年一熟作物而言,熱量充足,氣溫日較差大,對作物、牧草的有機產量積累十分有利;年降水量403.2mm~478.2mm,變率大,干旱少雨,白天溫度很高,土壤、植物的蒸騰作用十分強烈,風沙也大。作物生長期間天然降水遠遠不能滿足作物對水份的要求。在有灌溉條件的地方,適宜發展優質瓜果和棉花生產。冬、春季降水量一般只占全年的14%~21%,嚴重春旱影響春播作物出苗,并使牧草返青推遲。降水量集中在夏半年,雨熱同季,對農牧業生產極為有利。小麥灌漿至乳熟期平均每3年遇1次干熱風天氣,北部灌溉地區干熱風尤其嚴重,對小麥產量影響很大。
(1)根據我市氣候資源地分布和配置情況,結合產業結構調整的目標,提出合理開發利用氣候資源的最佳調整地目標,為生態環境建設、退耕還林還草以及發展特色農業、節水農業、立體農業、生態農業等提供科學依據。為推動氣候資源地合理開發、利用和保護,在主要農林牧氣候區內應建立氣候資源開發利用實驗示范基地,進行氣候資源開發利用地示范。(2)根據不同的地區性特點劃分自然地帶,也即生物氣候帶,是認識生態環境的一個宏觀框架。植物的生長分布有很強的地域性。生態環境建設應該因地制宜,分類指導,生態恢復和重建、退耕還林還草一定要重視氣候資源地合理利用,符合自然規劃。
水是固原市經濟發展的命脈,又是優勢氣候(光、熱)資源和能源轉化為優勢產業地紐帶。固原市光、熱、水資源中,光能資源比較豐富,熱量資源較為一般,自然降水相當匱乏,且時空分布不勻,水分有效利用率很低,對靠天吃飯,靠天養畜的固原來說,發展農業必須充分考慮光、熱、水的供給數量界線,根據固原氣象資料和多年農牧業生產實踐證明,年降雨量在350mm以下的地區,如無灌概條件,不宜發展旱作農業,重點發展畜牧業,退耕還牧,規劃發展草原。年降水量在500mm以上的陰濕高寒山區,氣溫低,光照少,石質山區土層薄,坡度大,水蝕重,以水資源涵養林保持水土,發展木用材林。其次在河谷川道、谷塬地區適當布局農業。在350-500mm之間地帶,是牧與農、牧與林的過渡地帶,應以牧業為主,牧農林全面規劃。在清水河寬谷地帶,紅河、茹河、葫蘆河流域,宜重點發展種植業。在黃土溝壑地區,宜喬灌草相結合,以水保林,逐步退農還牧,積極引進培育牧草牧草優良品種。