氣候變化對(duì)池州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

孫卉 宣普 王惠 蔡茶花

摘 要：該文分析了1961—2015年的池州市氣象光照、熱量變化情況，以及氣候變化對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。結(jié)果表明：池州市光能資源呈明顯的減小趨勢(shì)，但熱量條件呈明顯的增加趨勢(shì);澇災(zāi)面積呈現(xiàn)先減少后增多的趨勢(shì)，旱災(zāi)面積沒有明顯的線性變化;進(jìn)入21世紀(jì)以來，高溫?zé)岷υ龆?氣候變暖導(dǎo)致病蟲害增多，農(nóng)藥用量明顯增加;稻谷和油菜單產(chǎn)都呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，但從單產(chǎn)氣候產(chǎn)量可以看出，氣候變化導(dǎo)致暴雨洪澇、旱災(zāi)等極端氣候事件增加，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大影響。

關(guān)鍵詞：氣候變化;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);氣候產(chǎn)量;池州市

中圖分類號(hào) F323;P467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2021）21-0163-03

當(dāng)前，全球正呈現(xiàn)著以氣候變暖的主要變化特征，氣候變化導(dǎo)致災(zāi)害性天氣氣候事件頻發(fā)，氣候變化及其引發(fā)的影響是當(dāng)前亟須解決的問題[1-3]。農(nóng)業(yè)是對(duì)氣候變化反應(yīng)最為敏感的部門之一[4-5]，是最容易受到氣候變化影響的產(chǎn)業(yè)之一，國(guó)內(nèi)外許多專家就氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響進(jìn)行了大量研究[6-7]。

池州地處中緯度地帶，為暖濕性亞熱帶季風(fēng)氣候，氣象災(zāi)害種類多，且發(fā)生頻繁。該地農(nóng)業(yè)資源豐富，現(xiàn)有土地面積8364.80km2，適宜農(nóng)林牧漁全面發(fā)展。

1 資料選取

本文選用1961—2015年池州市4個(gè)國(guó)家站的平均年日照時(shí)數(shù)、≥10℃的年活動(dòng)積溫、高溫日數(shù)。農(nóng)業(yè)方面資料取自于安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒及池州市統(tǒng)計(jì)年鑒，由于各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)起始時(shí)間不一致，為了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行最大程度地使用，各類數(shù)據(jù)的樣本數(shù)存在一定差距。

2 對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源的影響

2.1 光能資源及其變化 植物光合作用一般與太陽輻射成正比，日照時(shí)數(shù)則是反映太陽輻射強(qiáng)弱的要素之一。1961—2015年，池州市平均年日照時(shí)數(shù)呈明顯的減小趨勢(shì)（圖1），平均每10年減少69.7h。20世紀(jì)60—70年代僅3年低于常年平均，其余年份較常年平均偏多;20世紀(jì)80年代以后主要表現(xiàn)為振蕩變化，其中20世紀(jì)90年代中期以來日照時(shí)數(shù)以偏少為主，2015年、2014年分別為1961年以來平均年日照時(shí)數(shù)最少的2年。

2.2 熱量資源及其變化 積溫是指對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響的溫度，它既表明了農(nóng)作物生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短和所需熱量資源的多少，也可以反映農(nóng)作物播種時(shí)間、生長(zhǎng)周期和成熟時(shí)間，是農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃和農(nóng)作物產(chǎn)量、物候期、病蟲害發(fā)生期的氣象預(yù)報(bào)依據(jù)。積溫變化會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來重大影響。1961—2015年池州市平均≥10℃的年活動(dòng)積溫呈明顯增加趨勢(shì)（圖略），平均每10年增加69.0℃·d。20世紀(jì)60年代初至90年代初活動(dòng)積溫總體較常年平均偏低，且變化趨勢(shì)不明顯;之后開始波動(dòng)上升，且從20世紀(jì)90年代中后期起，明顯上升（僅2年略低于常年平均）。

3 對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

3.1 對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響

3.1.1 旱澇災(zāi)害 池州的氣象災(zāi)害種類較多，其中旱澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，同一年內(nèi)既可以發(fā)生旱災(zāi)又可以發(fā)生澇災(zāi)，是對(duì)農(nóng)業(yè)影響最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害。從1998—2016年池州市逐年旱澇受災(zāi)面積來看（圖2），近19年池州市澇災(zāi)面積呈現(xiàn)先減少后增多的趨勢(shì)，旱災(zāi)面積沒有明顯的線性變化趨勢(shì)，其中21世紀(jì)初旱澇災(zāi)害面積相對(duì)較小。

3.1.2 高溫?zé)岷?高溫?zé)岷κ怯绊懗刂蓦p季稻的重要?dú)庀鬄?zāi)害之一，在全球氣候變暖的背景下，池州市高溫發(fā)生頻率和強(qiáng)度有所增加，對(duì)早稻生產(chǎn)危害呈加重趨勢(shì)。楊太明等[8]分析了安徽省早稻高溫?zé)岷σ?guī)律，發(fā)現(xiàn)安徽沿江2年約有3次高溫?zé)岷^程。高溫?zé)岷εc高溫日數(shù)有著密切的關(guān)系。1961—2015年池州市高溫日數(shù)無顯著的線性變化趨勢(shì)，但是從不同年代來看，20世紀(jì)80—90年代高溫日數(shù)多數(shù)在常年值以下，進(jìn)入21世紀(jì)后高溫日數(shù)開始增多，除2014、2015年外，其余均在常年值以上。

3.2 對(duì)種植制度的影響 種植制度指一個(gè)地區(qū)或生產(chǎn)單位作物種植的結(jié)構(gòu)、配置、熟制與種植方式的總體。近年來，氣候變化對(duì)中國(guó)種植制度的影響引發(fā)廣泛關(guān)注。楊曉光等[9]研究表明，隨著氣溫升高，積溫增加，雙季稻的種植北界現(xiàn)不同程度北移。

3.3 對(duì)病蟲害發(fā)生的影響 病蟲害對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量有著較大影響。隨著氣溫升高，害蟲的生長(zhǎng)發(fā)育也加快，同時(shí)也使得病蟲害發(fā)生的區(qū)域逐漸擴(kuò)大。從圖3可以看到，1990年至今，池州市農(nóng)藥用量明顯增多，但近10年來較平穩(wěn)。

3.4 對(duì)作物產(chǎn)量的影響

3.4.1 種植面積 池州市糧食作物以水稻的產(chǎn)量占主要，受氣候變化影響，池州市稻谷的種植面積發(fā)生了較明顯的變化。20世紀(jì)90年代池州市稻谷種植面積較穩(wěn)定地維持在10.5萬hm2左右，21世紀(jì)開始持續(xù)下降，到2003年種植面積達(dá)到最低谷，而后又呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，并穩(wěn)定地維持在10萬hm2左右。

3.4.2 作物產(chǎn)量 氣候條件會(huì)顯著影響農(nóng)作物產(chǎn)量。從圖4可以看到，池州市稻谷和油菜單產(chǎn)都呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。農(nóng)作物對(duì)氣候變化最直接的響應(yīng)主要是產(chǎn)量的變化[10]。將產(chǎn)量分解為趨勢(shì)產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量2個(gè)部分，趨勢(shì)產(chǎn)量指技術(shù)、政策變化而帶來的增產(chǎn)效應(yīng)，氣候產(chǎn)量是指氣候條件造成的產(chǎn)量年際波動(dòng)。總體來看，全市糧食單產(chǎn)的氣候產(chǎn)量呈現(xiàn)震蕩趨勢(shì)，2012年以來全部為負(fù)值。可見氣候變化導(dǎo)致暴雨洪澇、旱災(zāi)等極端氣候事件增加，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著巨大影響。1991年大澇、1994年大旱、1996年大澇、1998—1999年大澇、2013年高溫?zé)崂恕?016年大澇等均導(dǎo)致了不同程度的減產(chǎn)。

20世紀(jì)90年代稻谷的氣候產(chǎn)量波動(dòng)較大，除1997年產(chǎn)量較大外，其余以負(fù)值居多，表明1997年氣候適宜水稻生產(chǎn)，其余年份以負(fù)面影響為主;2000—2011年，氣候產(chǎn)量基本為正值，表明這段時(shí)期的氣候?qū)λ旧L(zhǎng)有利;而近5年來，水稻氣候產(chǎn)量均為負(fù)值，池州市進(jìn)入了一段不適宜水稻生長(zhǎng)的氣候期。對(duì)油菜而言，90年代末以前，氣候產(chǎn)量波動(dòng)較小，均在0值附近，即氣候變化對(duì)油菜影響較小;20世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)初期波動(dòng)較劇烈;2013年開始?xì)夂虍a(chǎn)量逐年下降，表明氣候變化對(duì)油菜生產(chǎn)的負(fù)面影響增加明顯（圖5）。

4 結(jié)論

（1）池州市光能資源呈明顯的減小趨勢(shì)，但熱量條件呈明顯增加趨勢(shì)。

（2）澇災(zāi)面積先減少后增多，旱災(zāi)面積沒有明顯的線性變化。

（3）隨著氣溫升高，積溫增加，雙季稻的種植北界有不同程度北移。

（4）進(jìn)入21世紀(jì)以來，高溫?zé)岷﹂_始增多;由于氣候變暖，病蟲害增多，農(nóng)藥用量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。

（5）稻谷和油菜單產(chǎn)都呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，氣候變化導(dǎo)致極端氣候事件增加，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著巨大影響。90年代稻谷的氣候產(chǎn)量以負(fù)面影響為主;近年來，水稻氣候產(chǎn)量均為負(fù)值。氣候變化對(duì)油菜影響較小，20世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)初期波動(dòng)較劇烈，2013年開始?xì)夂蜃兓瘜?duì)油菜生產(chǎn)的負(fù)面影響增加明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]葉篤正.中國(guó)的全球變化預(yù)測(cè)研究[M].北京：氣象出版社，1992.

[2]陳泮勤，郭裕福.全球氣候變化研究與進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)，1993，14（4）：16-23.

[3]丁一匯.中國(guó)的氣候變化與氣候影響研究[M].北京：氣象出版社，1997.

[4]張家誠(chéng).氣候與人類[M].鄭州：河南科技出版社，1998.

[5]Rosenzweing C and D.Hillel.Climate Change and the Global Harvest：Potential Impacts on the Greenhouse Effect on Agriculture[M].New York： Oxford University Press，1992.

[6]蔣高明，韓興國(guó).大氣CO2濃度升高對(duì)植物的直接影響-國(guó)外十余年模擬實(shí)驗(yàn)研究之主要手段及基本結(jié)論[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，1997，21（6）：489-502.

[7]林而達(dá)，張厚宣，王京華.全球氣候變化對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)影響的模擬[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，1997.

[8]楊太明，陳金華，金志鳳，等.皖浙地區(qū)早稻高溫?zé)岷Πl(fā)生規(guī)律及其對(duì)產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（27）：97-104.

[9]楊曉光，，劉志娟，陳阜.全球氣候變暖對(duì)中國(guó)種植制度可能影響Ⅰ.氣候變暖對(duì)中國(guó)種植制度北界和糧食產(chǎn)量可能影響的分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（2）：329-336.

[10]陳鵬獅，米娜，張玉書，等.氣候變化對(duì)作物產(chǎn)量影響的研究進(jìn)展[J].作物雜志，2009，2（1）：5-9.

（責(zé)編：張宏民）