彰武县农业气象灾害的特征分析及防御对策

程肖侠　可　欣　王秀英　李　新　郭亚光

摘要 分析研究了彰武县农业气象灾害特点和变化规律,探讨了彰武农业气象灾害发生几率和气候特征,提出了应对彰武县春耕生产总的气候变化的对策和防灾措施。

关键词 农业气象灾害;气候分析;防灾措施;辽宁彰武

中图分类号 S42 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2009)13-0288-04

彰武县位于辽宁西北部,内蒙科尔沁沙地南缘,是辽宁省21个重要产粮大县之一。属中温带大陆性季风气候,为半干旱、半湿润气候区。其农业气象灾害种类多、危害重、发生频率高,几乎每年都有农业气象灾害发生,而且有的年份农业气象灾害群发。彰武县自然灾害中90%以上是农业气象灾害,占国内生产总值GDP的12%～13%,因此有必要进行分析研究。笔者调查了50多年来当地气象资料及部分灾情资料,并根据辽宁省气象灾害地方标准(DB21/T 1363-2005)和《彰武县农业资源调查与农业区划报告(1982)》指标,对彰武县诸多农业气象灾害进行统计分析,探讨农业气象灾害发生的原因、灾害特点、灾害发生频率。以期在全球变暖的大气候背景下,找出本地区主要高发农业气象灾害,提升防灾减灾意识,积极应对气候变化,提出对策,为彰武县农业防灾减灾提供科学依据。

1 资料与方法

资料来源:彰武气象站气象观测资料、乡镇气象哨观测资料及灾情调查资料;起止时间:1953～2008年。气候资料处理:采用1971～2000年的气候平均值。灾害标准及统计方式:主要采用辽宁省气象灾害地方标准DB21/T 1363-2005和《彰武县农业资源调查与农业区划报告(1982)》指标及常用数理统计方法。

2 彰武主要农业气象灾害分析

2.1 干旱

2.1.1 春旱。一般春季3～5月形成的干旱为春旱。此期气温回升快,大风频繁,蒸发量大,降水量偏少,易形成干旱。此期是彰武县大田作物播种出苗期,如发生春旱将延迟播种和出苗,因此温度适宜时要抢墒早播。

衡量春季是否干旱的主要标准应看耕作层(0～20cm)的土壤墒情好不好。彰武地区土壤墒情时空分布差异较大,中南部平原低洼乡镇、东北部低洼地区墒情较好,西北部、北部较差。近20年全县实测春季3～4月的土壤墒情资料显示:土壤含水率在10%～13%的乡镇(轻度春旱)占25%,含水率在6%～10%之间的乡镇(中度春旱)占71%;含水率<6%的乡镇(重度春旱)占4%。春播期关键月4月轻度干旱的乡镇占37.5%,中度干旱占62.5%。可见彰武县春播期土壤墒情平均状况为轻度至中度干旱。

春旱标准按底墒雨、春播雨及苗期的降水量划分。1953～2008年彰武县底墒干旱出现19年,频率为34%,3年一遇;春播期干旱出现26年,频率为46%,2年一遇;苗期干旱出现9年,频率为19.6%,6年一遇。1953～2008年彰武县发生春旱43次,占76.8%,1～2年一遇,中度以上春旱占发生年的30.2%,约3年一遇。其中,底墒干旱或春播期干旱出现37次,占66.1%,因此保护底墒和适时早播至关重要。

2.1.2 夏旱。夏旱指6月下旬至8月上旬发生的旱灾。此期间高温、少雨是旱灾的主要原因,多雷阵雨天气、降水分布不均也会产生局部干旱。此阶段前期玉米处于七叶期至拔节期,地中10～20cm土壤湿度小于10%时,植株白天萎蔫,夜间不能完全恢复。高粱也处于七叶期至拔节期,要求高温,出现旱灾时,灾害较轻。如果长期干旱缺少有效降水且不能人工补充水分,会使禾苗枯萎,造成严重减产,甚至绝收。此阶段后期处于抽雄至吐丝期,玉米植株的新陈代谢最为旺盛,对水分的要求达到了最高峰。如果水分供应不足,加上高温、空气干燥,将会引起抽穗延迟或晒花,造成严重减产。同时,高粱正值挑旗至抽穗期,大豆则处于结荚期,夏旱均可导致其大幅度减产。

夏旱标准按6月下旬至8月上旬及期间连续2旬的降水量划分。1953～2008年期间彰武县夏旱出现16次,占28.6%,3～4年一遇。中度夏旱占发生年的37.5%,重度夏旱占发生年的50.0%,可见中度和重度夏旱占发生年的87.5%。

2.1.3 秋旱(秋吊)。秋旱指发生在8月中旬至9月上旬的干旱。此时正是大田作物籽粒灌浆阶段。俗话说:“春旱不算旱,秋旱丢一半”。说明这个时期水分供应不足,影响灌浆,降低千粒重,将直接影响农作物的产量和质量。1953～2008年期间彰武县秋旱出现25次,占44.6%,2年一遇。中度秋旱占发生年的28.0%,重度秋旱占发生年的60.0%,中度和重度秋旱占发生年的88.0%。由此可见,秋吊影响不容忽视。

2.1.4 春夏连旱、夏秋连旱、春旱和秋旱同年发生统计。按照春夏连旱分级(标准略),1953～2008年期间彰武县春夏连旱出现14次,频率为25.0%,4年一遇,其中中度至重度连旱占64.3%;夏秋连旱分级(标准略),1953～2008年期间彰武县出现7次,频率为12.5%,8年一遇,其中中度至重度连旱占85.7%;春旱和秋旱同年发生(标准略),56年中出现19次,频率为33.9%,3年一遇,其中,中度至重度干旱占63.2%。

2.2 洪涝

2.2.1 夏涝。夏涝指发生在6月下旬至8月上旬出现的涝灾。彰武县主栽作物玉米是一种需水量大而又不耐涝的作物,在高温多雨条件下,根系常因缺氧而窒息死亡,造成玉米植株未熟先衰,对产量影响较大。1953～2008年期间彰武县夏涝出现11年,5年一遇,中度涝灾占发生年的45%。

2.2.2 秋涝。秋涝指发生在8月中旬至9月上旬出现的涝灾。秋涝常常伴随着光照不足,气温偏低,积温少,使作物贪青晚熟,种子含水量过大,影响籽粒成熟造成歉收。1953～2008年期间彰武县秋涝出现11年,5年一遇,中度以上涝灾占发生年的91%。

2.3 春寒、倒春寒

春寒或倒春寒不但要推迟播期,而且还会发生烂种,造成缺苗或毁种,给农业生产带来损失。

春寒指4月中旬至5月中旬平均气温低于历年或4月中下旬平均气温为负距平,且稳定通过10℃初日比常年晚6d以上。倒春寒指4月中下旬平均气温正距平,5月上中旬负距平或有1旬负距平,且旬内最低气温≤3℃。1953～2008年期间彰武县出现春寒18年,占32.1%,3年一遇;出现倒春寒25年,占44.6%,约2年一遇。

2.4 低温冷害

2.4.1 延迟型低温冷害。作物生育期间,主要指营养生长期(有时也含生殖生长期)遭受较长时间的低温,削弱作物生理活性,显著延迟生育,秋霜来临时不能正常成熟而减产;或前期温度正常,后期温度异常偏低,延迟开花、授粉、受精、灌浆、成熟,以致减产。这类冷害对棉花、水稻、花生、高粱危害最大。气候区划指标:凡≥10℃积温小于历年平均值200℃以上为严重延迟型低温冷害年;<100℃以下时为轻延迟型低温冷害年。1953～2008年期间彰武县出现低温冷害年15年,占26.8%,3～4年一遇;严重低温冷害年5年,占8.9%,11年一遇。其中,严重低温冷害年占发生年的33.3%。

2.4.2 障碍型低温冷害。指作物生殖生长期,主要从颖花分化期至抽穗开花期遭受短时间异常强低温,使生殖器官的生理机制破坏,新陈代谢失调,造成颖花不育,空秕粒增多,从而导致减产。水稻多发生此型危害。气候区划指标:凡8月中旬至9月下旬平均气温≤19.0℃,为障碍型低温冷害年。1953～2008年期间彰武县发生障碍型低温冷害20年,占35.7%,约3年一遇。

2.4.3 混合型低温冷害年。上述2种类型兼有,生育期遇低温,延迟生育和成熟;孕穗期遇低温,部分颖花不育,并延迟成熟,发生大量空秕粒。此型发生对农业危害最重。气候区划指标:凡具备延迟型和障碍型的年份为混合型冷害年。1953～2008年彰武县发生混合型低温冷害10年,占17.9%,5～6年一遇。

3 彰武农业气象灾害发生规律

根据彰武县自然地形地貌、水文地质、气候特征得出农业气候防灾重点:东西山丘怕旱、南北平洼怕涝、春寒冷害较多、全县普遍怕秋吊。彰武县发生的各种农业气象灾害有2个重要特点:一是种类多、发生频繁。大风和区域性冰雹年年都有发生,从农业气象角度看,这些灾害可划分为5灾(旱、涝、风、雹、寒)12害。按发生频率排序占前5位的有春旱、秋旱、倒春寒、障碍型低温冷害、春寒、夏旱。特点一般为2～3年一遇。目前,对农业生产构成主要危害的应归为两大类:旱和寒。即:春、夏、秋旱和春寒、倒春寒、低温冷害、早霜冻等。二是一旦成灾,重灾频率高、危害重。其中,春旱最多,重旱约占1/3,秋旱、夏旱次之,重旱超过2/3。夏涝、秋涝一旦发生重灾几率也较大。从农业气象灾害的年际分布特点看:一般年份出现3～4种,约占56%,2年一遇;最多年份出现6～7种,占24%,4年一遇;最少年份2种以下,占24%,4年一遇。根据记载,没有无灾年。

4 防灾减灾措施

积极应对气候变化,加强农业生态环境建设,是减轻气象灾害的根本措施。由于彰武县农业气象灾害种类繁多,特别是严重灾害发生频率高,因此总的气候对策是:年年有灾年年防,旱涝交潜属正常,“塞北绿洲”粮产区,生态立县是沧桑。

4.1 防干旱措施

目前在变暖的大气候背景下,解决本地区旱灾仍是首要问题。而春旱关系春播,春播关系出苗,出苗早晚关系到抵御夏秋旱及秋季早霜冻,进而会影响到产量提高。因此,在辽西北的彰武地区抓适时早播是极为重要的气候对策。一是蓄墒。即春墒秋保,春旱秋防,如采取秋季悬耕灭茬、耙压保墒等措施。二是适时早播。当地温稳定通过8℃,玉米即可播种。早播的玉米可以早生根、早出苗,依靠根多根长优势吸收地下30～50cm深土壤中的水分,提高抗旱能力。即“适时早播、夏旱春防、减轻秋吊、避免秋霜”。三是确定最佳黄金播期。彰武地区一般年份地温稳定通过8℃时期和10～20cm土壤墒情最大值出现在4月中旬。4月中下旬播种,5月上旬出苗,秋霜80%的保证率在9月20日以后,玉米中长生育期品种通常在130d以上,根据大田播期试验,在不增加投入的前提下,可以获得较高产量。由此确定4月15～25日为彰武县最佳黄金播期。

4.2 防其他灾害措施

实行退耕还林还草,绿化荒山,改变下垫面的状况,能大幅度地减轻风灾和雹灾;平整土地,改良土壤,减少自然降水流失,增强蓄水和排水能力,能减轻旱灾和涝灾。采取切实可行的保墒、增墒措施,充分利用好底墒,抢墒适时早播能减轻春播期干旱的威胁,并可减轻伏旱、秋吊、低温冷害、早霜等灾害造成的损失。可以通过调整种植业结构,选用抗旱品种趋利避害。加强火箭人工增雨、高炮人工防雹,是增加降水,减轻雹灾、旱灾的重要科技手段。提高灾害性天气预报准确率,加强气象情报信息传递,积极做好预防,也能减轻各种灾害性天气造成的损失。进入21世纪以来,气候变暖,彰武县伏旱、秋吊有加重趋势,但夏季低温冷害呈明显下降趋势,春寒、倒春寒也有下降趋势。应重视提高农业防御极端干旱的能力。在全球气候变暖的背景下,极端气象灾害发生的时间、空间、强度及其持续性都将有更大的不确定性,其中,中重度灾害的发生频率的增加将对彰武县农业生产造成更大威胁,更应引起注意。

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