气候异常对章丘农产物的不利影响

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近100年来，全球近地面平均气温升高了0.74℃，我国年平均地表气温上升了0.8℃，其中冬春季增温明显，夏季有稍变凉趋势。章丘自20世纪90年代以来，气温上升最明显，接近济南市中心的平均气温。另外在气温上升的同时，降水年际变化加大，旱涝灾害交替出现。笔者分析了章丘1957—2010年近54年来气温、降水变化，讨论了自90年代以来气温升高、降水波动对农业生产的影响，旨在提高农业决策部门和社会各界对气候变化的认识及敏感度，增强农业生产对气候变化的应对能力。

1资料与方法

1.1资料来源气象资料（1957—2010年）取自章丘市气象局；病虫害资料（1981—2010年）来源于章丘市农业局植保站；小麦全生育期资料（1981—2010年）来源于章丘农业局农技站；小麦（1980—2010年）产量资料取自章丘市统计局2010年统计年鉴。气候平均值以1971—2000年为基准。

1.2研究方法利用章丘1957—2010年的气象资料，采用统计分析的方法，对近54年来章丘市的气候变化特征进行了分析。

2气候变化分析

2.1气温变化特征

2.1.1年平均气温变化可知，章丘1957—2010年来气温年变化总体呈上升趋势。20世纪80年代前气温变化较缓和，接近历史均值。80年代初气温略有下降，1984年气温下降到12.1℃，是除1957年的11.7℃历史平均最低外的又一极值，80年代平均气温为12.6℃，较历史均值低0.6℃，处于气温偏低阶段；80年代后期气温剧变，尤以1997—2002年变化最明显，5年滑动平均为14.7℃。1996—2010年平均气温为13.8℃，比80年代平均气温高1.2℃。

2.1.2四季平均气温变化春季气温变化：60~90年代变化平缓，90年代后开始骤升。1980年的12.2℃为历年春季气温的最低值，1994起气温升高明显，尤以2000年后增幅更大。其中2001和2002年均为16.0℃，超过历史极值。夏季气温变化：夏季平均气温总体变化不大，但年际间起伏较大。60年代偏高，平均气温达26.3℃，是近54年来夏季较热的时期；70~80年代呈下降趋势，70年代平均气温为25.2℃，80年代为25.4℃；90年代起气温上升，升温幅度接近70年代水平，但波动较大。秋季气温变化90年代前变化较平缓，部分接近常年均值；自90年代中后期气温波动较大且增温明显。秋季平均气温也频频突破历史极值，其中1998和2006年气温分别达17.4和16.8℃，为近54年秋季气温最高和次高记录的年份。冬季气温变化60年代中后期冬季气温有下降趋势，之后开始上升，至80年开始明显下降，自90年代后在波动中呈明显增暖趋势。1968年平均-4.4℃，为历史平均最低值。80年代平均-1.8℃，90年代平均0.9℃，00年代平均1.0℃，所以90年代比80年代上升了2.7℃，增温最明显。同时也是四季变化中升温最明显的

2.2降水量变化特征章丘历年平均年降水量为613.1mm，60年代平均665.4mm,为降水最多时期；70年代降水波动不大，较为平缓，接近常年均值；80年代后降水波动较大，但总体呈增多趋势；90年代降水下降趋势明显，平均为607.0mm；2000年后，降水开始增多，近10年平均年降水达624.3mm。各个年代降水变幅以70年代最稳定，60和80年代变幅最大，1964年降水量1121.6mm，1990降水量911.9mm，为近54年来最多和次多年降水量，比多年平均值偏高60％以上。1960和1989年降水量分别为115.7和280.1mm,少于常年降水量的30%，为近50多年来年降水量最少的年份。由于章丘地处中纬度，雨热同季，降水分布不均，全年80%的降水量集中在夏季（6~8月）。而章丘冬小麦生长期在10月~次年5月，由于降水不足，温度增高，3~5月大风天气多，土壤蒸发加大，失墒快，再加上受地形影响，境内多山地、丘陵，无水浇条件的地段多，加之降水的时空分布不均匀，年际变化大，致使章丘干旱和洪涝经常发生。

3气候变化对章丘农业的影响

3.1对病虫害的影响近30多年来，章丘农作物病虫害面积逐年加大，造成的损失越来越大。据章丘植保站资料统计显示，1981—2010年章丘农作物病虫害发生面积逐年上升，由1981年的4.5×104hm2次上升到2010年的12.6×104hm2次，增加了近2倍。暖冬造成了作物病虫越冬基数增加，病虫死亡率降低，病虫害发生期提前、危害期延长、危害度加重。1998—1999年冬季平均气温达2.5℃，致使当年红蜘蛛大面积发生，且发生期较常年提前20多d；2004—2007年冬季气温平均2.2℃，小麦白粉病、纹枯病、叶枯病、条锈病及蚜虫也大面积发生，造成夏粮严重减产。80年代前小麦白粉病在章丘只有小面积发生，90年代后，迅速流行蔓延，1991—1999、2000、2003、2006年均大面积重度发生。随着90年代以来冬季气温的显著升高，病虫害发生面积也迅速扩大。

3.2对冬小麦生育期的影响据章丘市农业局农技站资料记载，章丘市小麦返青—成熟期间各发育期开始日期逐年提前，且提前的天数不断增加。章丘冬小麦返青期在2月18日左右，但随着冬天温度的不断升高，小麦返青期提前，如1999年冬季平均气温2.6℃，比历年高近3℃，2月初就无冻土层出现，致使当年小麦2月11日就开始进入返青期，较历年提前了7d，但在小麦拔节—孕穗期，气温偏低，4月22日最低气温为-2.2℃，小麦冻害严重；2005年冬、春季气温均偏低，返青—成熟各发育期均推迟，2月23日返青，4月23日抽穗，较历年偏晚5d左右。将冬小麦返青—拔节期按照不同年份的增温幅度不同，划分为1981—1991、1992—1994、1994—2010年3个阶段对比分析，1992—1994年小麦返青到成熟期的开始日期比1981—1991年提前2~3d，1994—2010年的开始日期比1992—1994年提前4~7d，提前的天数随着增温幅度增大而增多。所以冬季气温变暖、春季回温迅速是导致冬小麦各生育期提前的一个主要因素。

3.3对农作物产量的影响自90年代开始，随着气温上升显著，降水异常尤为明显，且年际间起伏较大，旱涝常交替出现，如2001、2002、2009年降水较历年平均偏少，出现不同程度的旱情；2003、2004年降水较历年偏多130~380mm，出现了秋涝现象。据统计，1991—2010年发生旱涝频率为62%，较1960—1990年升高了15%，且旱涝灾害强度也明显增加。同时，粮食产量波动也在逐年增加。以章丘冬小麦产量为例计算小麦减产率。采用逐年的实际产量偏离其趋势产量的相对气象产量的负值，确定冬小麦历年减产率。定义当年作物实际产量低于对应年趋势产量的百分率为当年作物减产率计算公式：x=ywyt×100%=y-ytyt×100%式中，x为减产率，y为作物实际产量；yt为趋势产量，yw为气象产量，由此得到章丘1980—2010年的冬小麦减产率序列。，90年代小麦产量稳定，80和00年代产量波动较大，这与气温和降水的变化较一致。特别是2002年气温异常偏高，年降水量为366.5mm，小麦全生育期间降水量仅为140.9mm。降水偏少引发的小麦干旱只是小麦减产的一个因素，小麦生长过程中不同发育期的干旱对小麦产量的影响不同，一般而言作物临界期缺水对产量的影响最为严重，另外小麦在生长过程中还可能遇到其他灾害天气影响，如由于气候变暖，致使小麦病虫有了滋生加剧繁殖的环境，加剧了病虫害的危害；由于冬季气温增温明显使冬小麦冬前旺长现象严重，一旦来年遇到“倒春寒”天气，小麦发生冻害的几率增加；小麦成熟期间的干热风天气等都对粮食产量带来了不利影响，进而使得农业生产的不稳定性加强。

4结语

（1）从章丘年平均气温变化趋势看，1957—1987年变幅较小；1987后升温迅速，自1994年后基本稳定在14.0℃以上，均超过常年均值，1998、2006和2007年平均气温接近15.0℃。

（2）从章丘四季气温变化趋势看，冬、春季增温最为明显，秋季自90年后期升温明显，起伏较大，夏季变化相对缓和。另外，90年代气温发生了由冷到暖的突变，1998年还出现了由暖到更暖的突变。这与焦建丽等的研究结果基本一致。

（3）降水量自80年代后年际间波动较大；2000年后降水偏多，但年际变化大，旱涝交替出现，其中2001、2002、2009年降水严重偏少，2003—2005年降水比常年偏多130~380mm。

（4）气候异常使得作物病虫害发生面积逐年扩大，危害程度不断加重；使冬小麦生育期提前；降水偏少致使农业干旱时有发生，造成小麦减产严重。

5对策

5.1调整作物布局适当调整农业产业结构和种植结构，为更好地适应气候变暖、变干、变湿的气候环境，合理利用有利资源，优先选用高产、优质、抗逆性强的作物品种。

5.2改变传统的耕作习惯根据光照条件可适当推迟小麦播种期，如利用冬季热量充足、降水资源丰富，扩大蔬菜大棚面积，还可大力发展设施农业和种植经济作物等。

5.3加强相关部门间的沟通协作气象部门在关键农时季节应充分利用网络、传真、报纸等各种媒体及时将为农服务信息及未来气候趋势预测送达给有关单位和农民，以便更好地指导农业生产。

5.4提高应对各种极端气候事件的防御能力在现有范围内更新改造农业灌溉排水系统，扩大灌溉面积；强化综合防治工程设施建设，为提高农业对各种极端气候事件的防御能力提供保障。