气象与农业生产的关系范文

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气象与农业生产的关系

篇1

摘要:农业是气候变化最敏感的领域之一,灾害性天气直接影响着农业生产。本文从农业气象灾害的概念入手,简要概述了气象灾害的类型及原因,着重出了应对气象灾害应采取的措施。希望从防范于应对气象灾害入手,促进农业生产与农民增收。

关键词:农业 气象灾害 举措

我国是世界上气象灾害种类最多、活动最频繁、危害最严重的国家之一。在所有自然灾害中, 气象灾害占了70% 以上,其中60% 为农业气象灾害。环境恶化、资源枯竭、人口增长等因素造成的压力越来越严重。特别是近10年来, 气象灾害造成的经济损失呈现出加大的趋势。我国是一个农业大国,一个人口大国,农业生产特别是粮食生产直接关系到社会的稳定和可持续发展。农业是气候变化最敏感的领域之一,气候变化会造成我国大多数主要作物水分亏缺、生育期缩短,产量下降,并使我国现行的农业种植制度和作物布局发生改变。因此,研究气象灾害对我国农业生产的影响,对于发展可持续农业是极为重要的,并具有极大的现实意义和深远意义。我国农业生产的基础设施薄弱,抗灾能力差,对气象环境的依赖性很大,尚未完全摆脱靠天吃饭的落后局面。要依靠生物工程、信息技术等高新技术,使我国农业科技和生产力实现质的飞跃。从农业生产的气象环境角度出发,最重要的任务是要瞄准世界科技前沿,充分利用各种高技术手段,对复杂多变的农业气象环境和农业生产过程进行全程动态和准确的监测,开展有针对性的气象保障和减灾防灾调控服务,使气象科技对农业生产的服务和贡献上一个新台阶。

一、影响我国农业的主要气象灾害

干旱灾害农业干旱不同于气象干旱和水文气象干旱,农业干旱是由外界环境因素造成作物体内水分失去平衡,发生水分亏缺,影响作物的正常生长发育,进而导致减产或绝收的现象。农业干旱涉及到土壤、作物、大气和人类对资源利用等多方面因素,而且与社会经济关系密切。中国大部地区旱灾严重,干旱缺水对农业生产所造成的损失比洪涝更为严重,是农业稳定发展和粮食安全的主要制约因素。

二、灾害类型

洪涝灾害农业洪涝可分为洪灾、涝灾、湿害,这3种类型的洪涝密不可分。洪涝的形成与降水量、地理位置、土壤结构、植被、以及季节、作物生育期、防洪设施等密切相关。但多数情况下是由于持续性暴雨、特大暴雨造成江河洪水泛滥淹没或冲毁作物,造成减产或绝收。全国大部地区年降水量集中在夏季,年际变化十分明显,洪涝灾害较为频繁,是影响作物产量的重要气象灾害。

风雹灾害。风灾害是一种局地性很强的农业气象灾害,它对农作物枝叶、茎杆和果实产生机械损伤,造成作物减产或绝收。风雹天气产生于强对流天气系统,是大气的动力条件和热力条件共同作用而成,是由特殊的地理环境和气象条件形成的一种较为常见的自然现象。分布特点总体上来说是山区多于平原,内陆多于沿海,中纬度地区多于高纬度或低纬度地区。青藏高原和祁连山区是我国雹日最多、范围最广的地区。

冷冻灾害。农业冷冻害主要包括低温冷害和冻害,而冻害包括霜冻害和寒潮冻害。低温冷害主要是指作物在生长期间因温度偏低, 影响正常生产,或者使作物的生殖生产过程发生障碍,导致减产的农业气象灾害。冻害是在植物越冬期间,在低于0℃的严寒条件下,作物体原生质受到破坏,导致植株受害或死亡的现象。冻害包括霜冻害和寒潮冻害。冻害一般发生时间是秋、冬、春季,冷害发生在春、夏、秋季。

台风灾害。台风是指在热带海洋上发生的低气压,当近地面最大风速达到或超过17.2 km·s-1时,成为台风。它是一种强度大,破坏力强的热带气旋,台风被列为全球最严重的自然灾害之一。在我国受北太平洋西部的热带气旋影响,主要发生在浙江以南沿海一象灾害以及由气象灾害引发的瘟疫、环境污染、虫灾、森林草原火灾等气象衍生灾害也将对我国农业生产产生重要影响。

三、气象灾害防御举措

健全气象防灾减灾法律法规体系,依法发展气象防灾减灾事业。应制定《气象灾害防御条例》及配套法规,制定《气象灾害普查办法》、《气象灾害风险性评估管理办法》、《气象灾害调查评估管理办法》等部门规章。同时要加强气象防灾减灾技术标准体系建设,制定气象灾害普查、评估、灾情收集等相关的技术标准,建立健全气象防灾减灾法律体系。

通过提高全社会防御气象灾害的意识和能力,提高气象防灾减灾水平。提高从事气象灾害防御相关工作人员的专业素质和技能,充分发挥气象灾害监测预警与应急系统的建设效益,防御和减轻气象灾害对国民经济和人民财产所带来的损失。

做好农业气象灾害预警工作。针对具体作物品种开展气象灾害指标研究,提高指标确定性和针对性。加强病虫害发生与气象条件关系研究,减少病虫害造成的危害和污染。细化农业气象灾害预警平台建设,提高农业气象灾害产品的服务效率。至今,人类还无力直接阻止极端天气气候事件引起的气象灾害的发生,但是可以通过先进的技术、现代化的手段监测分析大气变化,捕捉极端天气气候事件可能发生的前期征兆,预测气象灾害的发生。如可应用卫星遥感技术,雷达探测技术提高预报精度,延长预见期。目前,我国已建成了4000多个各类气象台站。成功发射了4颗极轨气象卫星和3颗静止气象卫星,是世界上同时拥有双轨气象业务卫星的少数国家之一。具有世界先进水平的多普勒天气雷达网和沙尘暴监测网、自动气象站网、L波段探空雷达、全球定位系统探空站、飞农业生产气象信息服务保障气象卫星信息服务与保障利用多种气象卫星开展夏粮和秋粮长势遥感监测分析,提供生长期内卫星遥感作物长势及其变化动态。气象气候预测产品应用服务与保障针对影响农业生产的关键性气象问题,充分运用多种气候监测信息,综合现代数值天气预测、雷达和卫星遥感信息分析预测、现代综合统计预测和中期集合预测方法以及长期气候预测方法等,发展直接针对作物生长关键时段和关键性农业气象灾害的中、短期综合预测技术和长期预测新技术,以及将加工处理的区域性农业气象灾害预测产品更迅速分发到农业生产的决策指挥和服务部门,为作物生长关键时段各类农业气象灾害的减灾防灾调控技术的实施提供咨询服务。

气候影响评价服务与保障。从农业生产过程及其与环境气象条件的相互关系入手,研制新一代的机理性农业气象影响评估模型,进而提高评价分析的客观定量化程度和科学水平,并投入信息保障服务业务,及时提供评价服务产品。利用多种模型集成结果,生成农业气象影响评价服务产品,建成一套可供业务化使用的服务系统,系统有良好的界面,用户使用方便,可为用户提供各种单一的、综合的监测、诊断、预测保障信息。

参考文献:

[1]卢丽萍,程丛兰,刘伟东,覃志豪.生态环境学报2009,18(4)30年来我国农业气象灾害对农业生产的影响及其空间分布特征.

[2]孟宪群.浅谈中国的农业气象灾害.

[3]辛吉武,许向春.我国的主要气象灾害及防御举措.

[4]朱兰娟,宋健业.网络信息.2007年第8期.

篇2

关键词:农业生态环境建设;气象因子;影响

中图分类号:S162 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161233007

r作物是农业生产的主要针对对象,且目前露天作业仍然是最主要的农业生产模式,因而与其他产业相比农业更容易受到自然环境、气象因子等的影响,一旦农业生态环境遭到破坏将对农业生产造成严重的影响,区域内的农民容易遭受巨大的经济损失。

1 农业生态环境建设与气象因子的关系分析

1.1 生态环境建设有利于气象系统减灾

在生态环境的日益恶化之下,农业生产更易遭受到气象灾害的影响,农业气象在防范农业气象灾害以及生物入侵等方面发挥了重要的作用。经济全球化的发展推动了我国农作物出口贸易,同时对于动植物检疫也提出了更高的要求,但是我国传统的农业部门只能对农作物的病虫害进行防治,而土壤、气象等方面的灾害却无法处理,而全面的农作物医疗系统就需要农业气象研究的支持。农业生态环境的改善可以减轻当前的农业气象灾害,促进农业生产发展。

1.2 农业气象对农业生态系统效应的作用

农业生态系统作为一种人工的生态系统,与自然生态系统不同其损害将直接导致生态系统对人类的服务功能的下降,同时损害人类的利益。正确认识农业生态系统的效应在一定程度上可以控制农业污染以及农业生态多样性的减少。农业气象对于农业生态系统既有正面效应也有负面效应,一方面森林等有利于气候的稳定同时有利于减少沙尘暴等自然灾害,但农药、化肥等的使用又会对环境造成污染。为了充分发挥农业气象对农业生态建设的促进作用目前农业气象部门已经在调整服务结构,积极参与农业生态环境建设。

2 农业生态建设与气象系统的协调发展

2.1 区域生态气象观测站的建立

地方政府根据当地气候环境、农作物种植类型以及农业生产结构的特点要对于当前的农业气象观测站设置情况进行改进,扩大农业气象监测的覆盖范围,同时根据农业经济发展和农民生活的实际需求对于观测项目和服务内容进行创新调整,从而充分发挥农业气象系统建设对于农业生产以及农业生态建设的促进作用。在原始森林植被覆盖率较高的地区建立林业生态气象站,在工业区与农业区的交界的地方设置农业生态环境监测站等,气象站的监测指标要与区域的生态环境特点以及监测需求相适应,同时气象观测站与环保检测的内容和指标要避免重复,不同地区的生态气象观测站要加强联系,通过资源的共享推动农业生态建设的发展。

2.2 气象部门要注重新课题的研究

随着社会的进步与经济的发展目前人们对于农业产品也提出了更高的要求,开始追求无公害无污染的绿色农产品,因而各地要加强农业生态建设,促进绿色农业生产基地的建设。绿色农业生产使得农业气象也加入了一些新的课题,包括农作物检疫、农业生产培训、农业科技推广等等。例如马铃薯是我国北方地区重要的农产品之一,马铃薯在种植过程中会受到多种病害的影响,包括PSTV、PX、晚疫病等,但是由于种植地区的气候差异马铃薯的发病时间以及病害严重程度都会有所差别。一般来说南方地区的马铃薯发病时间较多集中在发育阶段,严重影响马铃薯的产量,而北方地区发病时间大多在成熟期且发病率低。气象部门对于农业生产中的新课题要加强研究,促进现代化农业生产的发展。

2.3 加强农业生态以及农业气象专业人才的培养

人才的缺乏严重阻碍了我国的农业气象系统以及农业生态建设的发展,农业气象参与生态建设要求相关人才同时具备农学、生态学以及气象学等多方面的专业知识,但是在目前我国的人才培养模式之下很难培养出这种复合型的人才,相关院校应当通过专业结构以及课程设置的改革加强该方面专业人才的培养促进农业气象与农业生态建设的相结合,与此同时在职的农业气象工作人员要不断更新自身的知识体系,善于学习先进的农业生态气象理念来推动自身研究的进展,为所在地区的农业生态环境建设作出贡献。

2.4 加强农业生态建设的气象研究

气象作为农业生产的影响因子中最为活跃多变的,通过加强农业生态建设针对性的气象研究有利于农业疑难问题,促进农业生产的发展,同时生态环境建设的质量又会对农业气象产生反作用。

参考文献

篇3

关键词:气象服务;“三农”;生产;影响

中图分类号:S165 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20151033169

内黄县是1个气象灾害多发县,每年都因干旱、大风等气象灾害给农业生产造成重大损失。农村气象服务体系建设滞后,气象灾害预警信息覆盖率不高,仅靠现有的电视、手机短信途径获取的气象服务信息已很难满足全面预防气象灾害的需要。进一步加强农业气象服务和防御体系建设,既是发展现代农业、增加农民收入的有效举措,也是做好农村灾害防御工作、保护群众生命财产安全的重要途径。

1充分重视气象在“三农”中的重要性

气象服务的好坏,对于“三农”的影响深远。气象灾害每年都对农业生产造成严重危害,使粮食生产数额大幅下降。农村作为农业生产的主要场地,是抵御气象灾害能力最薄弱的地区,因此由气象灾害引致的大量的人员伤亡事故也多发生于此。气象服务的优良,直接决定了农业的高效生产,农村的快速发展,及农民生活的大幅提高。由此可见,通过进一步加强气象服务,使之更好地服务“三农”,对农业生产效率的提高,农民个人收入的增长,以及推进农村社会经济发展具有极高的现实价值。

2积极提高气象的保障性

2.1加强现代农业气象服务工作

作为气象部门,应积极在农事季节和生产环节的关键部分做足准备,对干旱、暴雨等严重威胁农业生产的气象灾害的出现,做出准确而及时的判定,并通知给农民。地方政府也要根据当地的实际情况,因地制宜,设立现代农业气象示范基地,购置气象观测设备和仪器,使得农业气象服务设施进入现代化与信息电子化阶段。同时还要大力开展特色农业气象服务,强化其系列化的特点。联合各个相关部门就防灾减灾一事进行会商,以最佳的方案来指导针对农村的农业生产气象服务工作,减轻农业灾害损失。

2.2开发农业气候资源的生产潜力

加大农业产业结构调整,突出主导产业的地位,并引领主导产业的发展。强化灾害风险评估力度,并使之渗入到城镇建设,重大农业工程建设,及基础设施建设中,以求避免和减少气象灾害可能带来的损失。对农村可用资源进行积极评估,增强对于农村新能源的开发利用。充分认识空中云水资源在抗旱问题上的巨大作用,完善人工降雨的装备及人员,使得人工降雨在农田抗旱、水库蓄水、高温降除、生态改良等方面得到有效发挥。

3全面提高农村气象灾害防御水平

3.1健全农村气象防灾减灾组织体系

防灾减灾的成功与否,关键要看防灾减灾过程中组织体系的运作情况。因此,建立一整套农村气象防灾减灾组织体系分外紧要。对此,不仅要保证每个乡镇,同时也要保证每个行政村、企业、学校等基层单位都有明确的气象灾害防御责任人和气象信息播报员;要对农村干部及相关人等进行气象灾害预防培训,建立一支具有扎实理论基础,同时又有深厚防灾、减灾经验的队伍;制定应急预案,进行气象灾害预案演练,加强农民预防气象灾害、躲避气象灾害风险的能力。当被气象灾害攻击时,农民也能够在自助的基础上可以帮助他人脱离困境;加大气象知识在农民范围内的宣传,使得气象防御知识普及到更多的农民。通过流动车,高音喇叭等方式,循环播放相关气象知识;针对农村雷电灾害高发现状,加强农村防雷安全管理,积极引导农民按照防雷规范建造房屋,减少减轻农村因雷击造成的灾害损失。

3.2拓展农村气象信息渠道

保证农村气象信息的及时,实时,同时也要完成气象灾害信息在农村的大范围覆盖。气象部门要采取多种途径,与多个部门紧密合作,共同来完成气象信息的和传播。

4做好为“三农”服务工作的保障措施

4.1细化组织职能

只有各个地方政府充分认识到气象服务对于“三农”的重要性,并在实际工作当中,努力做好农村气象防灾减灾工作,才能使得气象服务对于农业生产应有的功用得到最大限度的发挥。因此,各个部门,要互相配合,彼此交流,共享资源,集各方力量于一股来着力推动气象为“三农”服务的进程。

4.2提倡科学研究

各地政府的相关单位要积极探索,深入研究,通过实践和理论相结合的方式,对事关农民切身利益的气象灾害监测,预警及综合防御进行实际考察,并在考察过程中,发现存在的问题,予以实时解决。同时规划试验基地,积累气象数据,为农民的个人收入提供科学保障。

4.3加大资金投入

篇4

关键词: 新农村建设;三农气象服务;农业问题

中图分类号:S16 文献标识码:A

1 “三农”服务中存在的主要问题

农业是一个与天气有很大关系的产业,由于农业生产依赖于自然条件之下,一定会受到土壤、植被、气候等一系列自然因素的影响。其中最重要的要数气候了。人们俗语中提到的靠天养活,讲的就是这个浅显的道理。由于气象跟农业生产有很紧密的关联,所以我国一直把农业的气象监测和预测问题作为首要问题来解决。近年来频频发生的气象灾难让我们措手不及,比如年内,中国的南部地区和美国东南部出现严重干旱,南亚地区出现洪涝,亚洲和南美洲多国暴雨频繁。很多国家和地区都高度重视农业的气象发展,并且不惜大量人力物力来进行科学研究,我国在这方面也不例外,也一直关注着此项工作,并且取得了很大进展。

有史以来湖北省就被国人誉为鱼米之乡,肥沃的土壤和自然天成的自然条件使得湖北省的农业发展迅速,粮食产量居高不下。解放后,人民开始致力于养殖业,和农业一起发展,推进了经济的发展。所以农业气象问题也逐渐热门起来,下面我们就我国的气象服务存在的问题进行讨论。

1.1农业气象的灾害性是农业发展面临的制约因素

由于我们现在对待和应付气象灾害的观念和手段很落后。即使说,当前我省的农业生产和当前的气候状况还是基本可以适合的,还是有很多的气象灾害发生,严重的对我省的农业稳定生产、农民的收入造成了很大的威胁,而且甚至影响到全国的经济持续发展。而且在农业生产和实践的过程中应付气象灾害的观点和手段非常落后,手段还非常有限,而且这些灾难特别是洪涝灾害在一般情况下不可避免。以前大力发展和鼓励人民进行抗灾和减灾的工作,实际上是通过人力、电力和一些物资来换得粮食的总产量。并且这些方法对农民的收入增加起不到大的作用。所以,我们总结经验教训,争取大力提倡减少灾难发生、改变养殖模式和调整比例,因地制宜的发挥地方特色的长处,提高生产,兴建水利,引进新科技手段。

1.2农业的发展战略中对气象服务的重视不够

而且有很多不符合《中华人民共和国气象法》的事情总会发生。有时更会造成很多对农业的决策性问题。而且专业问题也没有相关的专业人员进行讨论和分析。很多大型的农业项目都没有进行适宜性和可行性的检测和分析,农业生产者们对于气象的知识还很匮乏,对于农业的气候资源的认识和理解还不够,以至于不能很好地利用它来指导生产。

1.3当前的气象不能和农业生产充分结合起来,以至于导致农业生产的脱节

农业科技含量的逐渐提高,而且气象条件对农业生产的制约作用变得日益明显,而且对于农业对气象服务的需要也必须是全方位的,并且农业气象是一个和很多学科都有关联的学科。只有很少量的农业气象预报仅供农业的决策部门来决策,个性化、专业化的农业预报和情报的服务还很少,农业气象的科学技术专利还不是很多。而且可以应用到实际操作中的情报服务也很少。在农业气象情报服务的各个环节的把握不够,存在诸多的变化因素。因此,把可以和农业知识联系到一起,是农业气象发展的原动力。

1.4目前我国的气象服务水平还不是很高

比较具有个性的农业气象服务还不是很多。气候的变化具有多变性和复杂性,很不好控制。而且气象服务对异常天气气候的探测网还不密,探测手段和预测水平还不高,对农业气候资源以及对于天气的预报准确性不够高,提供和预报天气的设备很有限。所以,我们要在传统的天气预报基础上加强气象资源的开发和利用功能。引进气象新科技,加大预报信息网络的覆盖,加快气象建设的脚步。

2 改善“三农”气象服务的对策和措施

新世纪新时代的到来也影响了环境的改变,温室效应,极端天气,种种自然灾害的来临让农民倍感压力,也影响着他们的生活。因此,及时的灾害和极端天气预警等措施需要服务于农民朋友,把最新的农业科学知识送到田间地头也是首要任务,以准确的气象防灾减灾信息指导农业生产,帮助农民朋友们用科技武装保护自己的田地,提高防灾防害的意识,以科技的手段面对种种问题都是首要的责任。

2.1改变“三农”气象服务的观念不可以只是关注生产气象的服务

更要加强生活服务的建设。逐步加强农村气象系列化服务,不只在一个方面做文章出对策,对农村各项工程建设开展全方位的气象服务,促进农村气象服务的持续发展和完善的服务系统建设。

2.2农村气象监测网点以“细致化、自动化、全方位”的思路建设

按照新农村建设规划,稳步速度建设农村气象监测站网络。建设农作物、森林场、经济林以及农村城市、环境保护监测等特殊气象观测站点,开展对基本气象信息的全天候全方位无死角监测,成型综合监测体系。

2.3气象服务信息机制需进村入户进入每家每户

让当地电视台等媒体做好“三农”气象信息的推广,以推进气象服进村入户。另一个方面要深入探索稳步市场营销的机制,不增加农民们的负担的情况下,采用各种形式建设气象信息快速直播通道,多农民需要的实时天气预报预警、气象农田知识、短时间多方面信息联发。

2.4协调农村突发灾害应急气象服务体系与突发公共灾害应急体系相适应

完善农村气象应急响应机制,快速实现气象部门对灾害问题的响应。加强预警系统建设,完善体系的软硬件,更要加强注意在农村气象监测系统、农村公共气象服务系统建设,而且要全方位考虑气象服务需要,多在灾害易高发地区、重点地区设置必要的监测站和传输通道,确保应急服务的准确性和高效性,进一步加强做好灾害防御措施。

3 结束语

农业是我国一个重要的发展行业,它的发展关系我国的人民温饱问题和一些其他行业的发展。而三农气象服务是为其提供根据的最有效途径,所以保证三农气象的准确性,提高服务水平任重而道远。

参考文献

[1] 梁潇云,任福民.2005年全球重大天气气候事件概述[J].气象,2006(04).

篇5

风险度是表示风险大小的主要指标。农业气象灾害风险分析主要是通过风险度的大小,从经济效益角度评价作物在生长过程中可能遭受的各种农业气象灾害对作物生长的影响,将分析结果提供给农业决策者,可降低决策过程中面临的不确定性。农业气象灾害风险分析是农业风险决策和风险管理的基础性工作,其核心是建立风险评价模型,通过模型可计算出各条风险链和风险体系的风险度。本文建立的风险评价模型以改进的农业生态地区法为基础,考虑了农业气象灾害对作物营养生长期和生殖生长期干物质积累以及对产量的影响,是一种适宜于以籽粒或果实为收获部分的农作物的气象灾害风险评价模型。

2模型综述

建立一个实用的农业气象灾害风险分析模型需经过三个层次逐级放大:(1)概念模型,(2)过渡模型,(3)实用模型,各层次的具体关系如所示,下文将对层次结构作进一步阐述。

3模型的层次结构

3.1概念模型

概念模型[1]的结构如所示,风险分析的重要环节是建立灾害模型、价值模型和抗灾性能模型。

3.1.1建立灾害模型

灾害模型描述灾害发生的时间、地点、强度以及危害程度,并包括一些与灾害有关的信息。灾害模型主要反映自然灾害系统的孕灾环境、致灾因子、成灾规律、承灾体以及灾情的特征,包括如下主要内容:(1)农业气象灾害发生的形式、天气特点、致害的主要气象指标、灾害的表现;(2)农业气象灾害的分级说明以及各级灾害的指标;(3)根据历史气象资料和灾情资料统计出的各级灾害发生的概率;(4)灾害强度和受灾程度的定量关系。

3.1.2建立价值模型

价值模型必须反映出不同等级农业气象灾害下的最终产值。为计算风险度的大小,还应研究灾前、灾中以及灾后作物价值的变化规律和农业生产的投入价值。由于农业生产的特点,农业气象灾害风险分析价值模型要体现如下特点:首先,农作物的价值在其生长发育过程中是动态变化的。农业生产过程始于一定的基础投入价值之上,在干物质积累的同时不断提高农作物的价值,最终形成产出价值,但是由于作物在不同生育期的干物质累积对最终产值的贡献不同,所以作物价值的变化与干物质累积并不同步。其次,农业气象灾害风险分析是以投入价值和最终产值作为风险分析的基础,而干物质的积累到最终产值的形成需要有良好的转化途径,对以籽粒或果实为收获部分的农作物而言,这个转化途径就是作物能顺利地由营养生长过渡到生殖生长。从中可看出,进行风险分析时,仅研究干物质的积累尚不够,还必须研究最终产值的形成过程。再次,由于作物是活的有机体,对灾害有一定的适应和防御等调节能力,并且能够通过后期生长来弥补灾害带来的损失。所以当灾害发生后,作物价值的变化与受灾程度和抗灾能力紧密相关,而且灾后价值的变化又受作物恢复能力的影响。

3.1.3建立抗灾性能模型

抗灾性能模型的主要功能是根据作物种植环境以及作物本身特征来确定作物的抗灾性能指数。影响作物抗灾性能的因素很多,与作物有关的因素有品种、发育期、作物长势等等,与环境有关的因素有地形、地势、海拔高度、土壤状况等等。理想的抗灾性能模型应能较好地回答如下问题:(1)抗灾性能与哪些因子有关;(2)抗灾性能与这些相关因子的定量关系如何;(3)如何综合这些相关因子对抗灾性能的影响。

3.2过渡模型

3.2.1对农业生态地区法[2]的几点改进

过渡模型的结构如所示,为适应农业气象灾害价值模型的特点,将农业生态地区法作了如下改进:(1)假设作物营养生长期和生殖生长期的干物质分别为Mn和Mr,而籽粒或果实的干物质(Mf)来源于Mn和Mr的一部分,可表示为:Mf=Mn•Tnf+Mr•d(1)式中,Tnf表示营养生长期总干物质输送到籽粒或果实中的比例;d表示生殖生长期总干物质被籽粒或果实利用的比例。(2)在实际做风险分析时要求以天为步长考察作物干物质的变化,这是由灾害发生的随机性和作物内在的调解机制决定的。(3)农业生态地区法得到的产量是一种对气候适应,无限制条件下种植的高产品种的潜在产量,所以有必要考虑除气象条件以外其他因素对产量的胁迫作用,为此引入了实际最大产量(Ypc)的概念,它是指在当前平均生产水平下,由气候条件决定的单位面积植物经济学产量,其计算可依据当地实际产量资料,其值等于代表当前平均生产及管理水平的趋势产量和最大气象产量之和,这里最大气象产量和当地最适气象条件对应。在缺乏实际产量资料时,可由环境相似地区的实际最大产量订正求得。(4)引入了表征除气象条件外其它环境条件对农业生产胁迫作用的系数K,K=1-Ypc•(1-W)Ymp(2)其中:Ymp为由农业生态地区法求得的潜在产量;W为籽粒或果实的水分含量,K值越大,表明除气象条件以外的其它环境条件的胁迫作用越大;反之亦然。(5)为反映果实干物质和最终产值之间的联系,在大面积生产上,暂不考虑产后风险,假定都能及时采收上市、保证品质的条件下,可以认为最终产值主要取决于干物质产量,因此引入从果实干物质到最终产值的转换系数T,其计算式如下:T=YpcPMf(1-K)(3)其中:T表示在最适气候条件及当前生产状况下,每公斤果实干物质在当前市场状况下能获得的最终产值,单位为元/kg;P为当前平均价格。T随当前市场价格的变化,可反映市场条件对农业气象灾害风险的影响。

3.2.2实际最终产值的计算

为计算风险度必须求得实际最终产值,而实际最终产值又与果实的干物重密切相关,文中以Mfp表示实际果实干物重,可按下式计算:Mfp=(Mnp•Tnfp+Mrp•dp)•Fp(4)其中:Mnp为实际状态下营养生长阶段积累的干物质;Mrp为实际状态下生殖生长阶段积累的干物质;Tnfp,dp分别为实际状态下营养及生殖生长期干物质的利用比例;Fp为实际状态下受开花受粉状态影响的果实转化系数。前文已有介绍,籽粒和果实的形成需要有良好的干物质转化途径,这种转化途径的好坏主要受花芽分化期以及开花受粉期气象条件的制约,Fp正反映了该时段气象条件的优劣程度。各变量的计算式如下:Mnp=∑mi=1Md(5)Md=M•(1-K)•f1(d)•R(6)Mrp=∑ni=1M′d(7)M′d=M•(1-K)•f2(d)•R(8)Tnfp=TnfE1(9)dp=d•E2(10)Fp=F•f3(d)(11)其中:Md和M′d为实际状态下营养生长期和生殖生长期每天干物质积累;M为最适气象条件下每天的干物质生产量;R为在抗灾性能模型中确定的抗灾性能指数;f1(d),f2(d),f3(d),E1,E2分别描述灾害对营养生长期每天干物质、生殖生长期每天干物质、开花受粉情况、Tnf和d的影响;d为当天的受灾程度;d为花芽分化期或开花受粉期的平均受灾程度;F为理想状态下的转化系数,其值恒为1。受灾程度是对作物受灾等级的定量描述,其取值范围在[0,1]之间,在取值范围内,随着受灾等级增加,受灾程度逐渐增大。E1和E2的确定可根据营养生长期及生殖生长期的平均受灾程度。

3.3实用模型

针对具体的灾害类型,根据各种灾害的实际资料,可确定上述5个灾害影响函数的具体形式,代入相应计算式中即得到农业气象灾害风险分析实用模型。

4以华南荔枝生产为例的农业气象灾害风险分析

4.1资料来源华南荔枝生产农业气象灾害指标依据广西玉林地区农业气象实验站多年调研和实验研究的成果,同时参考了有关文献[3,4]。气象资料取自广东珠江三角洲代表台站,包括从化(1959-1993)、高要(1955-1993)、广州(1951-1993)、惠阳(1953-1993)、台山(1954-1993)、珠海(1962-1993)、深圳(1953-1993),同时以广西玉林(1954-1993)和陆川(1962-1993)作为对比。选取了与各农业气象灾害指标有关的气象要素,包括从11月至次年5月逐日的平均气温、最低气温、日照时数和降水量。荔枝价格假定为15元/kg,并以15万元/hm2作为目标产值。

4.2荔枝生产的主要农业气象灾害及影响函数

华南荔枝生产的主要农业气象灾害有:(1)越冬期冻害、(2)花芽分化期暖害和(3)开花期低温阴雨天气。越冬期冻害指标如下:当极端最低气温≤0℃时,幼苗开始受冻,下降到-2.0—-3.0℃时,成龄树中等受害,当出现-4.0℃的低温时,冻害严重[5]。荔枝的花芽分化需要一定时间的低温诱导,如果花芽分化期气温持续偏高,则难以形成果枝[6],构成“暖害”。荔枝暖害有两种指标形式:一是冬季极端最低气温,一般冬季极端最低气温在4.0—5.0℃时,为轻暖害;5.1—7.0℃时为中度暖害;≥7.1℃时为严重暖害。二是最冷月平均气温,一般最冷月平均气温在13.0至14.0℃时为轻暖害,14.1至15.0℃时为中度暖害,≥15.1℃时为重度暖害。荔枝开花期的气象条件以低温阴雨日数表示:一般以日平均气温≤17.0℃或极端最低气温≤12.0℃,且雨量≥0.1mm或日照≤1.0h为低温阴雨天气,若盛花期连续低温阴雨天气≤2d为小害,3—4d为中害,≥5d为重害[7]。根据以上分析,华南荔枝生产的风险体系如所示。荔枝冻害可发生在营养生长期或生殖生长期,并能影响Tnfp和d,而暖害和低温阴雨均表现为对转化途径的影响,考虑到低结实率下籽粒重(或单果重)的补偿效应,其函数选用幂函数形式。具体函数如所示。

4.3计算结果分析

风险曲线描述了风险度和目标产值之间的关系,珠江三角洲代表台站以及广西玉林地区荔枝生产的花芽分化期暖害风险曲线如所示,其余灾害有相似的形式。同时在表3中列出了对指定目标产值的各条风险链和风险体系的风险度。从风险曲线可以看出,风险度和风险曲线都有较好的指数关系,即:随着目标产值的上升,风险度呈指数上升。同时从可看出:(1)华南地区荔枝越冬期冻害对生产影响不大,其风险度均小于0.1,而荔枝花芽分化期暖害和开花期低温阴雨天气所造成的风险要大得多,所以该地区荔枝生产的灾害防御应以防御上述两种灾害为主。(2)冻害和暖害的风险程度存在较明显的纬向分布特征:往北越冬期冻害严重,往南花芽分化期暖害逐渐加强,从风险体系的风险度可看出,华南地区荔枝生产的最适区域在北纬23度附近。

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关键词:冬季;农业气象条件;冬小麦;设施农业

中图分类号:S16 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.06.030

Abstract: According to 13 meteorological stations in Tianjin, the characteristics and trend of temperature, sunshine and precipitation were analyzed and compared with the same period in history. Agro-meteorological conditions were analyzed and the conclusions are as below: Disastrous weather was not occurred during whole winter. Agro-meteorological conditions were positive. Winter wheat lived through the winter safety with green. The production of facility agriculture keeps normal. The suggestions of agricultural production were proposed at last.

Key words: winter; agro-meteorological conditions; winter wheat; facility agriculture

1 2014/2015年天津市冬季气候概况

如图1所示,2014/2015年冬季,天津市全市平均气温-0.1 ℃,较常年偏高1.8 ℃,仅次于2001/2002年冬季,与1998/1999年并列为自1960/1961年以来历史同期第2高。各区县平均气温在-1.7(宝坻)~1.3 ℃(市区)之间,较常年偏高1.3 (宝坻)~2.3 ℃(武清)。季内气温呈“低―高―低”趋势变化,其中12月上旬气温偏低,12月中旬及2月下旬气温接近常年,自12月下旬至2月中旬,气温持续显著偏高。

如图2所示,天津市全市平均降水量17.1 mm,较常年偏多6.7 mm,各区县降水量在13.6(滨海新区南部)~21.7 mm(市区)之间。季内前期降水持续偏少,降水主要集中在2月中下旬。2月全市平均降水量14.3 mm,较常年偏多2.4倍,为近10年来第2多。

如图3所示,全市平均日照时数546.3 h,较常年偏多19.4 h,各区县日照时数在417.5(武清)~622.6 h(津南)之间。平均每天日照时间5.2~7.9 h,光照条件良好。

2 2015年春季气候预测

预计2015年春季(3―5月)天津大部地区降水量比常年同期略偏少,气温略偏高。季降水量北部和东部地区为55~75 mm(北部地区多年平均为76.5 mm;东部地区多年平均为72.0 mm);中南部地区为50~70 mm(中南部地区多年平均为68.1 mm)。春季平均气温为14 ℃左右(北部和中南部地区多年平均为13.7 ℃;东部地区多年平均为13.1 ℃)。

春季内,3月平均气温略偏高,4月接近常年,5月略偏高。3月降水量略偏多,4月和5月略偏少。

3 2014/2015年冬季农业气象条件分析

2014/2015年冬季天津市全市气温较常年偏高1.8 ℃,其中12月下旬至2月中旬气温持续显著偏高;降水总体较常年偏多61.4%,但主要集中在2月中下旬;晴好天气多,日均日照时数5.2~7.9 h,光照较为充足,农业气象条件总体利大于弊。

3.1 设施农业

2014/2015年冬季的气象条件对设施农业生产十分有利。2014/2015年冬季天津市晴好天气多,未发生持续性的低温寡照天气,日照充足,加之气温持续偏高,使得温室内部保持良好的光热资源条件。据温室小气候监测结果显示(图5),保温效果良好的温室内部日最低气温95%高于8 ℃(喜温果菜正常生长的下限温度),光热条件能够很好地满足设施作物的生长需求,提高作物的光和效率,利于提高蔬果的品质和产量。

3.2 冬小麦

天津市冬小麦于12月初普遍进入越冬期,时间与常年基本一致,冬前积温为450~550 ℃左右,达到壮苗标准。麦田冬前普浇越冬水,足墒越冬。

由于入冬以后气温持续偏高,降水偏少,麦田地表无积雪覆盖,表层墒情持续下降。据2月3日冬小麦越冬状况田间调查结果显示(表1),麦田表层土壤质量含水量6.3%~8.9%,墒情较差,地表出现5 cm左右的缺墒土层。测点的单株分蘖数1.5~2.3个,每公顷总茎数1 141.5万~1 602万株,麦苗整体发育状况接近常年,部分田块群体偏大。此外,由于冬季气温持续偏高,导致麦苗带绿越冬,增加养分消耗,易造成返青后弱苗。

较差的表层墒情一直持续到2月20―21日的降水过程后才得到有效改善,2月27―28日的小雪过程进一步提升了麦田墒情,为冬小麦返青提供了有利的水分条件。冬小麦可推迟浇返青水,有利于提高地温,促麦苗发根促春分蘖,加快返青起身的生长。

4 2015年春季农事生产建议

(1)3月上旬天津市全市冬小麦将陆续返青,目前麦田表墒良好,气温平稳回升,利于冬小麦返青生长。小麦返青起身期仍需注意低温、干旱等气象灾害,及时浇灌,保证齐苗壮苗。

(2)春季冷空气活动频繁,提醒农户注意应对大风、连阴雨天气,保证设施农业生产安全。另外,进行春提前栽培生产的农户更需注意倒春寒影响。

(3)根据植保部门预计,今年天津市主要农作物病虫害呈中等至偏重发生。应加强田间病虫害的监测预警,做好控制病虫害发生发展的准备工作。

参考文献:

[1] 李宁,杨洋,何士平,等.天津市西青区农业气候资源及主要农业气象灾害分析[J].现代农业科技,2015(2):232-234.

[2] 冯敏玉,段志萍,黄菲.2013年南昌地区农业气象灾害及其影响[J].天津农业科学,2015(3):128-130.

[3] 张高斌,郭建茂,宁建东,等.万荣县冬小麦产量与气象条件的关系研究[J].山西农业科学,2013(1):78-81.

[4] 李月英,刘全喜,张文英,等.黑龙港流域冬小麦产量与气象因子相关与通径分析[J].华北农学报,2008(S2):329-333.

[5] 袁淑杰,梁平,武文辉,等.冀、京、津产麦区小麦赤霉病菌原体形成期的气象要素演变特征与分析[J].华北农学报,2007(S2):220-224.

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关键词农业气象灾害;防御措施;山东庆云

中图分类号 s42 文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0303-01

庆云县位于鲁西平原的东北部,处于暖温带季风气候区,是易灾、多灾与灾情严重的地区之一。通过对庆云县农业气象灾害成灾机理研究,认识灾害发生和发展的规律,建立有效的农业气象灾害预警和防御体系,从而减少农业灾害损失[1]。并结合有关农业生产气象信息库和服务保障系统,寻找农业气象灾害防御技术的最佳实施方案及集成方法,形成农业生产气象灾害减灾防灾业务体系,保障农业生产的持续稳定发展[4]。

1庆云县农业气象灾害特征

1.1干旱

根据表1中干旱等级划分标准,1971—2000年庆云县干旱情况如表2所示。可以看出庆云县春、夏、秋3季干旱具有明显的特征:一是具有季节特征。庆云县的春旱和秋旱比较严重,1971—2000年,庆云县共发生中度以上春旱13次,其中严重干旱5次,特大干旱3次;秋旱中度以上共12次,其中严重干旱3次,特大干旱4次。二是显著的连季特征。几乎每年都有春夏连旱或夏秋连旱发生,甚至出现了春夏秋连旱。

庆云县有记录可查的旱灾24年次,分别出现在24个年份。大约平均每2年就出现1年干旱灾害。其中春旱成灾13次,发生概率为28.9%;春夏连旱成灾5次,出现几率为11.1%;各个不同时期的旱灾几乎每年都有发生的可能。

1.2洪涝

庆云县夏季洪涝灾害频繁。据资料记载,1952—1964年连涝4年,马颊河多处决口,陆可行舟。该灾害往往是盛夏速降暴雨或大暴雨所致,或客水大量入境等因素而致。

由图1可以看出,1971—2000年庆云县的降水量年际变化较大,但该区仍多发涝灾。1949—1994年庆云县有记录可查的涝灾有23个年份,出现机率为51.1%。其中,全年性降水偏多造成涝灾5次,出现机率为11.1%;大涝年出现2次,出现机率为4.4%;轻涝年有3次,出现机率为6.7%。

2庆云县农业气象灾害防御措施

2.1建立灾害防御体系

目前,庆云县尚未建立相应的气象灾害防御体系,农业气象作为服务于新农村建设的一个重要轨道,迫切需要建立农业气象灾害预警机制,以更好地为农业生产服务[4]。特别是农村气象灾害预警能力与城市相比还有很大差别,一些气象灾害的预警还不能通过有效的方式和手段而建立,农业气象灾害防御能力亟待加强。

农业气象灾害的防御是一个系统工程,需要在综合监测的基础上,通过对致灾因子、孕灾环境和承灾体之间相应(上接第303页)

关系的判别,采用不同的物理、化学和生物等防御技术,建立一个防灾减灾的综合应变决策服务系统。

2.2庆云县农业主要气象灾害的防御

2.2.1农业干旱灾害的防御。应用农业生产气象信息服务保障系统,根据不同气候、不同作物、不同生育阶段干旱发生规律及危害机理,重点发展利用气象信息的非工程性节水农业技术,根据气象条件、作物状况和土壤特性优化灌溉模型和灌溉日程表决策系统,采取土壤增墒保墒抗旱技术。

2.2.2农田涝渍灾害的防御。根据农业生产气象信息综合处理系统,针对农田涝渍灾害的致灾程度、综合影响、定量评估方法及重点发生区域,建立防灾抗灾与农业增产相结合的基础体系,包括农田排灌基础配套设施,建立防灾抗灾耕作栽培体系,构建耐渍、避洪的复合高效生态系统等。制订防灾抗灾、临灾对策和灾后应变措施,包括灾害判别、灾后补救、改种补种、促进成熟、损失弥补等方面内容。

3小结

庆云县有关农业气象灾害的研究基本上还停留在经验分析的层面上,缺乏对农业灾害成灾机理的深入探讨。目前庆云县的农民接受气象预警通道有限,对气象科普知识掌握不够,人员设备及部门合作也有限,农村气象灾害预警能力亟待提高。应加强农业气象灾害的防御技术研究,提高该县农业生态环境的气象保障能力,切实保障该县的农业生产持续稳定发展。

整理

4参考文献

[1] 唐蓉.我国主要农业气象灾害及灾害研究进展[j].安徽农业科学,2007, 35(29):9354-9362.

[2] 张星,郑有飞,周乐照.农业气象灾害灾情等级划分与年景评估[j].生态学杂志,2007,26(3):418-421.

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【关键词】降水变化;冬小麦;影响分析;建议

0.引言

冬小麦产量的变化主要受降水、温度、光照等气象要素的影响,其中,以降水尤为明显。冬小麦全生育期对降水量的需求不尽相同,拔节—抽穗期和抽穗—乳熟期是冬小麦需水最大的时期,降水对产量的影响也最大。农业作为对气候反应较为敏感的产业之一,气候变化对其存在着非常明显的影响[1],随着气候变化的日趋发展,导致我国降水时空分布不均,降水强度增强,农业气象灾害危害加重,对农业生产可持续发展构成严重威胁,谢云[2]通过定义敏感指数和气候影响程度指数,探讨了我国粮食生产对气候资源波动响应的敏感性,以及气候的影响程度。农业对气候变化最为敏感,气候变化必然对农作物生长发育和产量产生影响,各地农作物对气候变化的响应有共性也有个性[3]。

气候变化影响农业生产的因子很多,气温、降水量、日照时数是其主要的因子,利用降水量变化对小麦生产的影响分析,提出建议,为各级政府决策、科学种田提供依据。

1.数据来源和研究方法

1.1数据来源与统计整理

1970~2010年社旗县小麦播种面积和产量由县统计局提供,农作物受灾情况数据由县救灾办提供,气象资料由县气象局提供,数据统计整理用计算机处理,小麦生长期10~5月标准划分。

1.2研究方法

采用五年滑动平均、线性拟合、回归、相关、相似等数理统计学和模糊数学方法,分析社旗县气候变暖趋势、积温与主要农作物产量关系、气候变暖给全县农作物生产带来的利弊。在Excel软件支持下, 利用二阶多项式将主要农作物产量和积温分离成社会量和气候量进行研究,将积温数据与主要农作物产量值进行标准化处理,使其能够将不同因素的结果显示在同一图表中,不影响数据的原始性[4]。

对1970~2010年社旗县积温数据与主要农作物产量数据进行数据无量纲化处理,以数据的最大值和最小值的差距进行数学计算,计算公式如下:

Yi = (1)

式中:Yi为数据的标准分数,Xi为数据的值, Xmax为全部数据中的最大值,Xmin为全部数据中的最小值。

2.降水变化对冬小麦的影响分析

全县小麦生产从1970~2010年平均播种面积是100万亩,近10年全县小麦播种面积增加,约占粮食生产平均播种面积的63%。

小麦产量对降水量的响应关系。

刘伟昌等[5]研究的河南省冬小麦分旬耗水量结果显示,河南省冬小麦生长期共需要耗降水量约370mm,该指标大于同期全省平均降水量;社旗县小麦生长期平均降水量为210.9mm,最少年份仅100.8mm(出现在1971年),约比全省平均降水量少100.0mm,正常年份抗旱浇麦也是社旗县小麦生长期的重要工作,因此社旗县有“十年九旱”之说。

社旗县近40年小麦生长期降水量呈波动上升趋势(图略),变化倾向率2.8mm/10年,约占全县年平均降水量上升的14%,虽然全县平均降水量有所上升,但上升幅度小,满足不了全县小麦生长期对降水的需要,随着气候变化强降水概率增加、降水时空分布不均,使涝的季节更涝,旱的季节更旱[6],整体社旗县降水量上升小麦产量增加,二者呈正相关关系。

适时的降水量对小麦生产有很大的促进作用。小麦从播种出苗返青拔节孕穗灌浆等各时期需要的水分不同,后期(3~5月)所需水分是前期(10~次年2月)的近3倍[7]。降水量的强弱、多少直接影响小麦的产量,社旗县1984年和2002年全县小麦减产明显,这两年降水量同时也明显偏少,从小麦生产的角度上说,全县及时掌握和适应气候变化的发生发展,解决好抗旱浇麦的预防措施,是其稳产高产的前提之一。随着气候变化社旗县降水量增加,对全县小麦产量利大于弊。

社旗县从2004~2012年连续9年小麦总产量突破历史水平,其中8年出现小麦生长期降水量偏少,并不是说全县小麦生长与降水量有负相关关系,而是小麦播种面积增加与小麦总产量的提高关系密切,表明各级政府和科学种田的措施得力,全县抵御干旱的能力得到进一步提高,如2010年10月~2011年1月,四个月社旗县降水量仅有1.9 mm,是社旗县气象部门有气象记录以来最严重的特大干旱,由于预报及时、准确,采取预防措施正确,当年全县小麦获丰收,也加大了人力、物力、财力的消耗,小麦生产成本明显增加。

3.结论

(1)1970~2010年,社旗县降水量上升小麦产量增加,二者呈正相关关系,对全县小麦产量利大于弊,但上升幅度小,满足不了全县小麦生长期对水分的需求,抗旱浇麦是全县小麦生长期的重要工作。

(2)社旗县冬小麦生育期降水量的变化是影响冬小麦产量的主要因素。通过对冬小麦产量与降水多少的对比分析发现:4月份(拔节—抽穗)降水量的多少对冬小麦产量影响很大,降水量与小麦产量呈正相关,在适宜的范围内,降水量偏多的年份为增产年,降水量偏少的年份为减产年。

(3)在冬小麦全生育期,社旗县多年平均降水量小于冬小麦生育期需水量;在春季降水异常的年份中,降水量偏少比降水量偏多对冬小麦减产影响明显;在冬小麦生育后期,降水因素(降水量与降水日数)是影响冬小麦产量的主要因素。

(4)生产建议。

努力提高气候变化趋势预测能力,健全天气预报预测预警系统进一步提高天气预报准确率、完善农田水利设施、及时培育优良品种、规范化种田技术、科普宣传教育等措施。 [科]

【参考文献】

[1]薄金涌,姚小英,姚晓红,等.气候变化对甘肃黄土高原苹果物候期及生长的影响[J].中国农业气象,2008,29(2):181-186.

[2]谢云.中国粮食生产对期货资源波动响应的敏感性分析[J].资源科学,1999,21(6):13-17.

[3]王建英,韩相斌,王超,等.豫东北主要农作物对气候变暖的响应[J].气象与环境科学,2009,32(1):43-45.

[4]张星.福建粮食生产对气象灾害的敏感性研究[J].气象科技,2007,35(2):232-234.

[5]刘伟昌,陈怀亮,余卫东,等.基于气候舒适度指数的冬小麦动态产量预报技术研究[J].气象与环境科学,2008,31(2):21-24.

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[关键词]气象灾害 农业灾害 探讨

中图分类号:S165 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01

引言:中国是一个自然灾害频发的国家,目前,对气象灾害进行很好的防御是我国现在亟待解决的问题之一,气象灾害对农业的发展十分不利。我们必须加强对自动气象站、土壤水分观测站等气象相关仪器的检测和维护,严密的监督天气的变化,尤其是在阴雨低温时期,更要加强对气象的监测预报预警工作,及时的向政府以及农业相关部门传达气象信息,并设置专门的人员对农业生产方面进行指导,充分利用新的传播手段来传递天气信息。农作物产量的高低与气象灾害有着直接的关系,因此要加强对气象灾害的防灾减灾能力的研究,以有效地减少作物受灾情况的发生。

一、影响农业生产的主要气象灾害

1、干旱

久晴无雨或少雨,降水量较常年同期明显偏少而形成的一种气象灾害。

①正常或湿涝,特点为降水正常或较常年偏多,地表湿润无旱象;②轻旱,特点为降水较常年偏少,地表空气干燥,土壤出现水分轻度不足,对农作物有轻微影响;③中旱,特点为降水持续较常年偏少,土壤表面干燥,土壤出现水分不足,地表植物叶片白天有萎蔫现象,对农作物和生态环境造成一定影响;④重旱,特点为土壤出现水分持续严重不足,土壤出现较厚的干土层,植物萎蔫,叶片干枯,果实脱离,对农作物和生态环境造成较严重的影响,对工业生产、人畜饮水产生一定影响;⑤特旱,特点为土壤水分长时间严重不足,地表植物干枯、死亡,对农作物和生态环境造成较严重影响,对工业生产、人畜饮水产生较大影响。

2、暴雨

暴雨是指24h降水量达50mm或以上的强降水。按其强度又分为3个等级,24h降水量50.0~99.9mm为“暴雨”;100.0~249.9mm为“大暴雨”;250mm以上为“特大暴雨”。河南省属暖温带大陆性季风气候,降水多集中在夏季。

3、冰雹

冰雹是指由积雨云中降落的、一般呈圆球形透明与半透明冰层相间的固体降水,形如葱头,俗称“冷子”。冰雹发生时经常伴随着狂风暴雨和电闪雷鸣。冰雹极易砸伤人畜、毁坏禾木,造成农作物减产,甚至绝收。

4、干热风

春末夏初,常见的一种又干又热的西南风或南风,其风速3~4级,温度30℃以上,相对湿度30%以下,且连续刮风2~3d。干热风对小麦产量影响很大,因为干热风发生时正值小麦乳熟期,此时“热风”和“干风”给小麦带来“高温热害”和“低湿干害”,双重灾害导致小麦籽粒干瘪,既降低了小麦质量,又减少了小麦产量。

5、大风

风速≥17.1m/s、风力≥8级的风称为大风,常分为北方冷空气南下大风、雷雨大风、台风侵袭大风3种,又以北方冷空气南下大风为最多。大风不仅能摧毁农房、庄稼、树木和通信设施,而且能引起飞沙走石,伤害人畜。

6、 连阴雨

连阴雨是指连续5d以上有降水,且累计降水量≥30mm的天气过程。河南省连阴雨天气多出现在4月上旬至11月上旬之间,其中7、8月最多,是该地区较为严重的自然灾害之一。连阴雨期间,雨水多、湿度大、光照少,不利于农作物的生长发育和成熟作物的收获,连阴雨对小麦、棉花、大豆、花生的品质影响较大,发生在播种期的连阴雨致使播种推迟,导致庄稼欠收减产。

7、寒潮

是一种严重的灾害性天气过程。由于冷空气的入侵,使气温在24h内剧降8℃以上,而且在这一天内最低温度又在4℃以下;或48h降温10℃,最低气温在4℃以下,称为寒潮。寒潮过境时,常伴随6~8级的偏北大风,使沿途气温骤降,容易引发冻害,对农业、畜牧业造成危害。

8、低温冻害

低温冻害是指某一时段、某一地域内出现的气温明显偏低影响农作物的正常生长发育的一种天气现象,可分为冷害、寒害、霜冻和冻害4种类型。因此,防御冻害即使麦苗与越冬生态条件相适应。

三、 对农业主要气象灾害的防御措施

1、干旱 2014年我国的农业大省―河南,大部分地区遭遇63年来最严重的夏旱,多地供水告急。此次干旱不仅严重影响了该省的粮食产量,又影响了人们的生活需要。主要防御措施:一是根据旱区分布调整作物布局,种植耐旱作物品种;二是灌溉时采用灌溉和滴灌技术,节约用水;三是植树造林,改善生态环境;四是加强农田水利基础设施建设;五是开发空中水资源,抓住有利的天气条件,开展人工增雨作业。

2、暴雨 一是及时收听收看气象部门的气象灾害预警信息,加固堤防,疏通河道,检查维修农田水利基础设施;二是及时组织抢收或排除田间积水,防止内涝淹死作物;三是维护房屋农舍,防止大雨冲灌致使房屋或围墙垮塌;四是避开容易发生山洪、泥石流、山体滑坡的危险地段。

3、冰雹 一是对成熟的作物要及时抢收;二是在多雹地带,植树造林,增加绿化面积,改善地貌环境,破坏雹云的形成条件;三是多雹灾季节,农民下地劳作时要随身携带防雹工具。四是气象部门要适时开展人工消雹作业,同时广泛宣传人工防雹的重要性,科学性,一街除对人工消雹效果及不利影响的怀疑,以降低灾害损失。

4、干热风

一是选用抗干热风的小麦品种;二是营造农田防护林,改善田间小气候,降低麦田气温,减小风力,抑制水分蒸发;三是在小麦灌浆前视墒情浇水;四是在小麦孕穗至灌浆期,适时喷洒磷酸二氢钾或石油助长剂。

5、大风

一是及时加固蔬菜大棚和果树,二是切断户外危险电源;三是减少户外活动,尽量不到田间劳作。

6、连阴雨

一是根据气象预报,及时做好粮食抢收抢晒工作;同时做好隔湿防潮,以防霉变;二是连阴雨期间做好清沟排水,防止内涝和渍害;三是为农作物喷洒农药时在药液中增加粘着剂,如把适量的植物油、豆粉、淀粉等加到药液中,以保证施药效果。

7、寒潮

一是在寒潮来临前,对于已浇越冬水的麦田,要划锄、松土、通气;对于未浇越冬水的麦田,要及时镇压、保温、保墒;二是寒潮来临时大棚内温度下降,造成棚内作物生长放缓,因此要增大肥水供应;三是对大棚进行加固,防止大风掀棚。

8、低温冻害

一是培育和选用抗寒品种,搞好品种合理布局,并根据品种春化特性,合理安排播期和播量;二是提高整地质量和播种质量,培育壮苗越冬;三是可采取灌水、中耕保墒、镇压防冻;四是增施磷钾肥,做好越冬覆盖。

此外,人们应该增强生态意识,实现农业生产与气象资源利用可持续发展。气象灾害的发生与环境不无关系,在城市发展建设中应统筹考虑对水资源的保护,污染源的控制及防灾减灾等方面,对山、水、天、林、路等进行合理布局,避免发生气象灾害。在调整种植结构中,合理利用光、温、水、气等气象条件,减少各类气象灾害的发生。

结束语:我国是世界上的农业大国,农作物种植的发展对于我国经济发展产生很大的影响,所以,对于农业气象灾害的研究就变得十分的重要并迫切了。上述对于农作物可能会受到的气象灾害以及相关防御措施的分析,希望可以给未来我国农作物的种植带来帮助。

参考文献

[1] 杜鹏.农业气象灾害风险分析[J].地理学报,2012.

篇10

淡水供应的可持续性是全球日益关注的问题。诸如城市化、工业化、农业集约化进程以及气候变化等因素都给供水带来压力,影响水生态系统的健康,即使是水资源丰富的加拿大也面临着如何实现水资源的可持续利用问题。加拿大在经济合作与发展组织(OECD)分类方案的基础上,采用水可用性指标(WAI),对加拿大各个区域淡水资源可供应性进行评价,研究表明加拿大北部、不列颠哥伦比亚省、大草原地区和大西洋地区淡水资源供需比为10%以下,供水压力较低;而安大略省水供应的威胁比例为40%以上,显示为严重缺水,这主要是因为大量的工业和城市用水。因此,加拿大作为一个水资源禀赋丰富的国家亦在着手推进水资源可持续开发利用战略,以应对水资源危机,但值得关注的是,加拿大将农业领域作为了实现水资源可持续利用的关键突破口。

加拿大农业发展与水资源利用可持续性

加拿大农业生产占国内生产总值(GDP)的3%,为全国最大行业之一。虽然农业不是加拿大最大的水资源使用行业,但却是最大的净消费者。加拿大农业可持续发展需要持续获得稳定且干净的淡水资源,而实现淡水资源的可持续利用就不能忽视农业生产领域。然而,近年来,农业生产区域的淡水资源利用的可持续性受到胁迫,这主要是受以下因素影响:

一是土地利用类型发生变化影响水资源供给水平和水质。由于加拿大农业用地增加,改变了土地原有利用形态,景观的自然水文发生改变影响了水的相对可用性。这是因为庄稼灌溉和雨水系统的水产量会影响自然景观的水流量,灌溉排水系统的水分流和水再分配对自然水文循环也产生了巨大影响,与此同时,作物的培养模式会借助土壤剖面的流动改变了水的渗透性,并相应改变了地表和地下水的流动模式,这种组合会导致洪峰径流事件和河流淤泥泛滥成灾事件的增加,进而减少小溪流和水道的水流量,并降低了原本用于维持湿地水量和供居民使用的水的地表渗透能力,有时甚至影响到了水的质量。例如,在灌溉系统被广泛应用的地区(主要是阿尔伯塔省和不列颠哥伦比亚省),灌溉系统覆盖的流域内,高达35%到40%的年降水量被转用于灌溉,使得这些流域的自然水文发生了重大变化。

二是农业生产模式影响水质。长期以来,加拿大典型的石化农业在提高农作物产量的同时,日益增大投入的化肥、农药等化学品加大了对水生态系统的负荷,由于化肥和杀虫剂日趋严峻的超负荷增加,农业生产区域的地表水和地下水的质量很可能继续恶化。

三是农业技术创新的不足。当前,加拿大农业生产面临的一个重大挑战就是缺乏技术,这使得广大农场主难以在农业生产中提高生产区域范围内灌溉水资源的使用效率和维系水资源的质量。

四是气候变化影响农业生产需水。历史时期,在夏季的几个月里,冰川融水曾为加拿大一些河流贡献了丰富水资源的一些冰川逐渐缩小,并在未来的50到60年内消失,这将对灌溉和保护水生生物的河流的水资源供应产生显著影响。以奥肯那根山谷为例,相关气候变化模型预测研究数据显示,奥肯那根山谷灌溉水的需求量相比往年有37%的增幅。此外,受气候变化因素影响,作物需要灌溉的地区可能向草原省份的北部、安大略省东部、魁北克省和大西洋省份延伸。

加拿大农业领域的水资源可持续利用

在全球一体化格局中,加拿大农业发展为日益增长的世界人口提供实惠、优质的农产品,大量农田需要灌溉以确保土地每年的生产水平得到维持,随着作物多样化和高价值作物种植的推广,水资源需求很可能将普遍上调。与此同时,灌溉系统需要更多的水资源用于作物的散热和防冻保护功能,以保证作物的产量和质量,养分通过灌溉系统输送给作物,从而改善养分管理,最终可会导致水资源使用量进一步增加。这就意味着对水资源的使用带来更多的竞争,并给进一步开发水资源和水资源分配带来更大的压力,以加拿大畜牧业为例,受农业生产区域水环境质量日趋下降因素影响,魁北克省就限制了集约化畜牧业的发展。基于与淡水供应威胁相关的现实困境和发展需求,加拿大采取以下措施实现农业领域水资源利用。

强化对水资源平衡的认识

加拿大在积极应对农业领域水资源可持续利用问题时,客观地认识到了农业生产领域的水资源平衡问题——农业不仅仅只是消耗水资源,农业灌溉和排水也有助于地下水的补给。精准认识农业对水资源的需要以及水需求与水生态系统之间的平衡就是有效解决农业生产领域的水资源利用可持续问题的关键,因此,加拿大从以下领域深化了对水资源利用的相关认识:一是挖掘使用更少水资源的潜力,包括更耐旱作物的开发和灌溉水资源管理方法。二是充分了解特种作物水资源需求,将高价值和有市场前景的节水作物品种推广到加拿大农业和园艺领域。三是精准认识农业和湿地的关系,包括对湿地和河岸地区的农业用水和排水效果的影响以及维系水生态系统平衡的湿地保护。四是强化对土地管理的认识,明确对土壤水分平衡和降水量的划分,以及对所有用水地区的水供应因地区不同而客观存在的影响差异。五是正确认识潜在的气候影响,包括多变的天气和气候变化对农业用水需求和水供应的影响,以及土地管理对气候变化造成的与水资源利用有关的后果影响。

采用综合战略

实现农业领域水资源利用效率的提高,就必须采取综合规划和适应性技术,从而降低农业对水供应的威胁,为此,加拿大采取了以下策略:一是将适当的农业实践纳入综合流域管理计划中,以应对农业生产中大量的水资源利用需求;二是强化水资源再生利用,包括城镇生产、生活用水以及农业废水的再利用,促进水资源再循环利用至切实可行的地方;三是提高对农业实践中地下水的可用性和脆弱性的认识,积极开发决策支持和信息系统,强化决策制定,提高水资源利用的效率;四是制定适应战略,积极应对气候变化对农业生产水资源需求的影响。

明确制度框架

明确在农业水资源利用的分配和保障中充当管理角色的机构所承担的责任,包括明确水资源配置的政策制定,通过制度的规范来强化管理,特别是在水资源短缺时期和农业生产需水的竞争性使用之间进行水资源分配时期,比如对于水资源在农业生产区域不同农场之间的配送管理以及明确农场的灌溉水利用率效率提高措施的优化来提高每单位水的作物产量,实践表明,基于上述制度管控,在艾伯塔省圣玛丽河灌区已经减少了流向水系引水总量中“流失”量,流失量不到7%,这表明制度的改进导致了灌溉水资源更有效的利用,从而减少了每单位作物生产的导流需求。

创新农业生产技术

当前,加拿大积极采取措施集约利用土地进行农业生产,包括越来越多需要灌溉的农业生产区域。为了有效处理现有的和新兴的水供应问题,加拿大对农业生产的技术创新行动做出了明确要求。

积极开展农业用水研究。持续的研究确保可用于土地和水资源管理的最佳知识和技术,重点是减少作物对水的需求,提高水的利用效率;着力了解土地管理措施对水的供应、径流/浸出特征、水质和湿地关系的影响;探索水资源再利用的机会,提高抗旱适应性战略机遇。

积极推动农业灌溉措施采用高效喷灌系统。目前,加拿大大多数灌溉是通过喷灌系统。这种类型的灌溉对表面水文的影响明显比传统的大水漫灌带来的影响要小。大水漫灌常常导致高达50%的地表水损失。在不列颠哥伦比亚省,使用微灌系统(涓流或滴灌)已进一步优化了作物生产的水资源利用,并具有消除地表水损失,降低了地下水的损失,在不列颠哥伦比亚省的奥肯那根山谷,灌溉方式起源于20世纪40年代的大水漫灌,这些系统随后转换为在50年代后期和60年代更高效的喷灌方法,该区域果树种植面积的30%已经从喷灌转换为微灌系统,使用水效率从70%上升到了90%,农业生产还大量使用覆盖膜,以减少园艺作物的蒸发损失,新种植树木的蒸发损失已经被证明减少高达50%,当树木长大后更会使损失降低到10%。在艾伯塔省,从大水漫灌转换为更高效的中心枢纽系统使得灌溉系统的效率提高了40%。当前加拿大农业灌溉系统革新的重点是通过效率更高的灌溉系统来提高灌溉效益,改善水资源管理,调度灌溉以满足作物对水的需求,抑制蒸发损失和提高高价值作物的产量。

积极推动推动退耕还草。加拿大过去的农业计划鼓励从每年耕种的土地中去除小幅土地,这部分土地不用于农业生产,并把这些土地退耕还草,将这部分土地更改为长期覆盖紫花苜蓿牧草的种植地,这类措施降低地表径流并提高地下水补给,还有助于过滤潜在的沉积物、化肥营养物、农药和病原体负荷。最新公布的加拿大农业政策框架中,明确了要积极推动上述计划的持续进行。

建立并维护监测网络,积极开展目标性监测,对水资源对农业生产的影响进行生态影响评估。强化地下水供应数据采集,以了解地下水水供应的范围、可用性和质量。

加强当地气象预报,尤其是中等尺度规模的预报。在全国范围内增加气象预报台密度,特别是农业区域增设额外的气象站,支持农业生产区域的气候监测和预测,为优化农业地区的水资源利用提供详实的气象数据。

推广使用信息技术。加拿大清楚地认识到网络技术和计算机技术可让农民直接从当地气象站获得所需的灌溉调度数据,还可以用来评估和监测基于气候影响因素的作物病害,进而减少化学病虫害防治的应用程序,此外,农业生产活动中使用gps监控技术,有效监控了土壤营养元素和作物水分。因此,加拿大在农业生产区域积极推广网络技术和计算机技术。