长沙市农业可持续发展的气象问题与建议

黄正才，邱庆栋，章竹青，陈朝晖

（长沙市气象局，湖南 长沙 410205）

自然资源和生态环境是农业可持续发展的支撑体系，气象条件既是农业的重要自然资源，又是生物生存发展的重要环境条件[1]。长沙市特殊的自然地理位置和地形地貌条件决定了它是自然灾害较多的地区，其中气象灾害尤为严重，暴雨、洪涝、干旱、冰雹、大风、低温、冰冻、干热风等气象灾害对国民经济所造成的损失约占自然灾害造成损失的70%以上。

随着经济的发展和社会的进步，灾害性天气造成的损失越来越大，人们对气候环境的依赖和预测需求也越来越迫切。在这种情况下，气象工作发挥着特殊的作用。同时，气候是一种重要的自然资源，合理利用气候资源决策农业发展、指挥生产安排工作非常重要。农业生产绝大部分在露天进行，与气象条件关系密切，且农业生产的丰欠在很大程度上取决于气候条件的优劣[2]。长沙地区的农业是气候型雨养农业，因此，要实现农作物高产、优质、丰收和农业的可持续发展，气象环境不容忽视。

1 长沙市气候资源概况

长沙市属亚热带季风湿润气候区，距海洋700 km2以上，气候变化具有显著的季风性与大陆性特点。气候温和湿润，季节变化明显：冬寒夏热，四季分明；春秋短促，冬夏绵长。热量资源丰富，无霜期长，雨水充沛，光照充足，且光热水相对集中在春夏季节。

1.1 太阳辐射能多

太阳辐射能是地球上一切生命活动所需能量的主要源泉。农作物的产量大约90%～95%是光合作用制造出来的。一切农业技术措施和耕作制度的改革，都是为了通过提高绿色植物对太阳辐射能的利用率来增加农作物的产量和质量。

长沙市全年日照时数为1 544.2 h，折合太阳辐射能为110～115 kcal/cm2，相当于8 亿kcal 能量。据研究，生成1 g 干物质（碳水化合物）需4.25 kcal 的热量。折算成生产1 000 g 干物质需4 250 kcal 的能量。若植物能把一年中的太阳辐射能全部吸收利用制造成碳水化合物，则全年可收获干物质180 393 kg/667m2。但由于种种原因，目前太阳辐射能利用率还只有1%左右，即可生产干物质1 803.93 kg/667m2，以谷物经济系数为0.5 计算，则可收稻谷901.965 kg/667m2，若光能利用率提高到1.5%，则可产稻谷1 352.948 kg/667m2。由此可见，长沙地区太阳辐射能多，具备大幅度提高农作物产量的有利条件，农作物增产潜力巨大。

1.2 热量资源丰富

长沙市年平均气温17.4℃，0℃以上活动积温6 294.0℃，日平均气温稳定通过5.0℃初终间日数293 d，5.0℃以上活动积温5 924℃，10℃初终间日数243 d，平均无霜期274 d，这为农作物优质高产提供了有利的热量条件。

1.3 降水量丰沛、光热水同季

长沙市年降水量为1 428.1 mm，4～9月降水量占年降水量的2/3 以上；日平均气温稳定通过10℃的初终日间为3月23日～11月21日，活动积温5 483.8℃，降水量1 082.0 mm，日照时数1 242.7 h，光热水基本同季，有利于农作物生长。

2 影响长沙市农业可持续发展的气象因子

长沙地处湘中腹地，自然灾害种类多，发生频繁，主要的自然灾害有暴雨、洪涝、干旱、冰雹、大风、雷击、低温、干热风、病虫害、森林火灾等。

在自然灾害中气象灾害占70%以上，是影响长沙市农业可持续发展的主要限制因子。且病虫害、森林火灾等自然灾害的发生与气象条件关系密切，称为派生或次生的气象灾害。气象灾害包括天气灾害与气候灾害。天气灾害是指局地性、短时性的强烈天气所带来的灾害，如暴雨、冰雹、龙卷风、台风等；气候灾害是指大范围、长时间、持续性的气候异常所造成的灾害，如洪涝、干旱、低温冷害和冰冻等，尤以低温、旱涝灾害最严重。

2.1 暴雨洪涝

据近500 a 史料分析，16 世纪以来，长沙共发生洪涝灾害159 次，其中16 世纪25 次，17 世纪32次，18 世纪24 次，19 世纪24 次，1901～1949年中有22 a 出现了洪涝灾害，1950～2010年的61 a 中共发生洪涝灾害32 次，如1954、1998年的特大洪水灾害。4～6月，由于冷暖空气在长沙交汇，极锋雨带在南岭以北、长江以南滞留，长沙地区降水量达600～680 mm，占年总降水量的45%左右。丰富的水资源有利于水稻、薯类、大豆、蔬菜、烤烟及葡萄等多种农作物的生长发育及产量形成，同时洪涝灾害也给农业生产造成了巨大损失。

2.2 干 旱

据史料统计，近500 a 共出现旱灾86 次，平均6 a 一遇。1901～1949年的49 a 中共出现旱灾16次，尤以1921～1926年、1933～1935年、1945～1946年等3 个时段旱灾最严重。1950～2010年的61 a中，共发生旱灾36 次。7～9月，长沙地区在西太平洋副热带高压控制下，气团稳定，天气高温炎热，降水少，蒸发大，降水量仅为270～350 mm，占年总降水量的24%左右，而蒸发量却占年总蒸发量的43%。此时正值双季晚稻、红薯、蔬菜、玉米等作物生长旺盛需水量最多的关键临界期，水份供不应求，常形成规律性的夏秋干旱，给农业生产造成严重威胁。一季稻常因7～8月缺水干旱不能正常孕穗开花，干枯空秕，俗话说“禾怕胎上死”。双季晚稻禾苗因干旱缺水而干枯死亡，造成严重减产甚至绝收。

2.3 低温冷害和冰冻

影响长沙市农业可持续发展的主要低温冷害是三寒一冻。一是3～4月的寒潮低温，每年有6～8次，每隔7～10 d 有一次冷空气侵入。4月的倒春寒常造成早稻烂秧死苗，耽误双季早稻生长；二是五月低温，即五月中下旬日平均气温低于20℃的阴雨寡照天气持续3 d 以上，上半月日平均气温15℃以下的低温使早稻僵苗不发，下旬低温影响早稻幼穗分化，空壳不实而造成早稻减产。一般五月低温是2～3 a 出现一次；三是秋季低温寒露风，即秋分边北方冷空气南下入侵长沙地区、日平均气温低于20℃持续3 d 以上的低温阴雨大风天气，造成晚稻空壳秕粒不实减产甚至失收。长沙市历年日平均气温稳定通过20℃终日平均为9月28日，80%保证率为9月20日，22℃终日平均为9月16日，80%保证率为9月12日。如1987年9月11日出现寒露风，正在抽穗开花的晚稻空壳率40%，全市晚稻减产5 000 t。

冰冻灾害长沙地区平均每年有3～6 d。近60 a，长沙市出现5 次极端低温，即1957年2月7日为-8.4℃，1969年1月31日为-9.5℃，1972年2月9日为-11.3℃，1977年1月30日为-9℃，1991年12月29日为-10.3℃，这使柑桔受冻遭毁灭性的损失。特别是2008年长时间的低温雨雪冰冻天气，给长沙地区的农业生产带来巨大的损失。

2.4 冰雹、大风和雷击

冰雹是一种突发性毁灭性的强对流天气灾害，主要发生在3～6月，7～8月也偶有发生，一般2～3 a出现一次；大风一年可出现5～7 次，集中在1、4、7、11月季节转换时期；雷击是强对流天气下的一种灾害性天气，全年平均50 d 左右，主要集中在3～8月，尤以4、7月最多，平均每月雷暴日数8～10 d，其次为3、5、6月，平均每月5～6 次。冰雹、雷击、大风常给烤烟、葡萄等造成巨大损失。

2.5 高温干热风

7月中旬～8月下旬雨季结束后，长沙地区在西太平洋副热带高压控制下，天气高温炎热，常出现日平均气温30℃、最高气温35℃以上的高温干热风天气。年平均30 d 左右，最多年52 d，主要出现在7～8月，平均7月14 d，8月12 d。高温干热风对一季稻抽穗扬花危害严重，常造成空壳秕粒，降低千粒重，减产欠收。

3 长沙市农业可持续发展的建议

3.1 充分认识和掌握气象灾害发生规律

长沙地区特殊的自然地理位置和地形地貌使气象灾害的发生具有普遍性、区域性、季节性、持续性、集中性、交替性等6 个特点。其发生机理可分为3 种类型：一类是由于降水异常引起的灾害，如：暴雨、洪涝、干旱；二类是气温异常造成的灾害，如低温、冷害、冰冻、高温干热风；三类是由于气温和降水异常共同造成的，如春季和秋季的连阴雨。长沙的气象灾害年年发生，且集中分布在一定的区域或季节，灾害类型较多，以旱涝灾害为主，且旱涝灾害是有规律的，是可以预报防御的。在今后一个相当长的时期内，气象灾害对农业生产的威胁是不可避免的。因此，在制定农业生产发展规划时，应充分估计发生自然灾害的可能性，增强防灾减灾意识，树立长期防灾减灾抗灾的思想。认识和掌握气象灾害的发生规律是建设社会主义新农村和农业可持续发展的重要内容，务必引起各级领导和全体农民的高度关注。

3.2 合理利用气候资源

气候资源是一种可再生的自然资源，这是区别于其他资源的显著特点。光、热、水、气等是气候资源的重要组成部分，可以为人类的物质财富生产过程提供原材料和能源。气候资源广泛应用于农业和人们的各类生产活动中，对社会经济发展的影响是全方位的、多层次的。“顺天时，量地利，则用力少，成功多，任情返道，劳而无获。”这是我国几千年农业生产经验的结晶，至今仍有十分重要的意义。充分利用气候资源，因地制宜，扬长避短地发挥本地区的农业气候资源优势，是建设社会主义新农村和农业可持续发展的重要环节[3-4]。在“两型社会”建设中，合理利用气候资源，趋利避害，优化组合，科学布局，不仅可以提高资源的生产力，减轻气象灾害，而且可以更好地保护生态环境，形成良性循环，建立起可持续发展的支撑体系。

3.3 完善现代化的气象防灾减灾体系

实践证明，“政府主导、部门联动、社会参与”的气象防灾减灾机制是防御和减轻气象灾害最有效的举措。

一是各级政府要坚持“以人为本、预防为主、防治结合”的方针，切实加强对农业气象灾害防御工作的领导，将该工作列入重要议事日程，切实解决农业气象灾害防御工作中的突出问题。

二是要进一步建立健全农业气象防灾减灾工作协调机制和气象灾害应急处理责任制，形成同参与共防范应对气象灾害的格局。

三是气象部门根据天气气候变化情况及防灾减灾工作需要，及时向各级政府和有关部门特别是农业部门提供农业气象灾害监测、预报和预警信息。

长沙市气象局与市农业局自2010年建立合作关系，遇灾害性天气、转折性天气，及时将预警短信发至市委市政府领导、农业大户及气象信息员手中，将气象灾害的损失降至最低程度。同时开发了湖南长沙气象为农服务信息网站：http://10.115.0.12/nyqx/index.asp。因此，乡村气象信息员、乡镇、基地、农业合作社领导干部和农技人员可快速、便捷地得到气象情报、预报和预警信息，并及时传递到农业生产者手中；同时，能方便长沙市气象局制作、发布和管理农业气象服务产品，特别是与信息员能够友好地信息互动，第一时间掌握各地农作物生理期的长势、病虫害发生、灾情等，再与市农业局协商发布应对措施。

四是各有关部门要加强气象灾害应对工作的协调联动，建立互联互通的农业气象灾害信息共享机制和灾害信息共享平台，形成防灾减灾工作合力。各地要通过电视、广播、报纸等媒体，大力宣传农业气象灾害防御工作的重要性，宣传气象科普和防灾减灾知识，加大对农民、中小学生的防灾减灾科学知识和技能的宣传教育力度。

长沙市气象局在长沙地区已建立广播（DAB）152 台、显示屏（LED）53 台，每天上午9 时及下午17 时及时发布天气预警消息，扩大了气象灾害预警的覆盖面及影响度。

4 结 论

（1）气象灾害是影响长沙市农业可持续发展的限制因子之一。长沙主要的自然灾害有暴雨、洪涝、干旱、冰雹、大风、雷击、低温、干热风、病虫害、森林火灾等，尤以低温、旱涝灾害等气象灾害的影响最严重。

（2）合理利用气候资源、提高光能利用率、加强农业产业化服务是建设社会主义新农村和农业可持续发展的重要条件。研究合理开发利用农业气候资源，可起到事半功倍的效果。

（3）树立灾害意识、认识和掌握气象灾害规律、完善现代化的气象防灾减灾体系是确保农业可持续发展的重要环节。

[1]徐建文，肖春梅，赵 莉，等.晋城市旱地农业可持续发展的气象建议[J].科技情报开发与经济，2009，（32）：105-108.

[2]姚西芝.发挥气象作用 服务农业生产[J].河南农业，2006，（6）：41.

[3]祁 宦.宿州市旱地农业可持续发展的气象建议[J].安徽农业科学，2002，30（4）：615-617.

[4]沈建国.内蒙古农业可持续发展气象保障[J].内蒙古气象，2001，（4）：6-10.