气候变化对太原市农业发展的影响及对策

李楠

摘要

利用SPSS软件对太原市气温、降水量和日照进行分析，制作趋势图和5阶多项式拟合曲线图，指出太原市气候变化的主要特点，研究气候变化对太原市农业产生的影响，针对其不利影响提出应对策略，为适应和降低气候变化对农业的影响提供科学依据。

关键词 气候变化;农业;影响及对策;SPSS

中图分类号 S161  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2014）34-12203-03

Impacts of Climate Change on Taiyuan Agriculture and Response Strategy

LI Nan

（Sichuan Normal University， Chengdu， Sichuan 610101）

Abstract Using the SPSS software， the air temperature， precipitation and sunshine of Taiyuan City were analyzed， then the trend diagrams and 5 order polynomial fitting curves were made. The main characteristics of climate change in Taiyuan City were pointed out， the impact of climate change on agriculture were studied. Some coping strategies for its adverse effects were put forward， in order to provide scientific basis for adapting to and reducing the effects of climate change on agriculture.

Key words  Climate change; Agriculture; Effect and solutions; SPSS

全球气候变化主要表现在气候持续变暖、极端天气气候事件的频繁发生，直接影响世界各国的农业生产[1]，虽然影响农业气候的因子有很多，但光、热、水3个主要因子直接影响着农业生态环境和作物产量[2]。20世纪90年代以来，众多学者对气候变化规律进行了大量的研究，表明气候变化已给自然生态环境、工农业发展和社会经济生活各方面带来许多新问题，尤其对农业的影响更为严重[3-4]。为积极应对气候变化带来的影响，很多学者就气候对环境影响、对农业影响进行了大量研究，如潘根兴等研究气候变化对农业的影响表明，极端天气气候事件对农业产生很大危害[5];马欣等研究气候变化对我国水稻主产区水资源的影响表明，气候变化对水稻生产及农业产生影响，且影响农业系统的脆弱性[6]。以上学者的研究工作说明了气候变化与农业的关系是目前科学界十分关注的问题。Hanks从作物生产与水分有效利用的关系角度，提出各种計算模型，归纳起来大致有两类：一类是采用降水量与作物需水量比较，其结果反映气候对生产力的影响;另一类是从农田实际蒸散量与作物需水量比较，反映水与产量关系的实际状况[7]。笔者利用SPSS软件对太原市气温、降水量和日照进行分析，指出太原市气候变化特征，研究气候变化对太原市农业产生的影响，并针对其不利影响提出应对策略。

1  资料与方法

所用资料来自《中国气象年鉴》、《中国统计年鉴》、《山西省统计年鉴》等，统计近几年来的气温、降水、日照变化特征，其中温度数据为1985～2011年，降水与日照数据为2000～2011年数据。利用SPSS软件对各项数据进行分析，并对数据资料5阶多项式拟合，绘制拟合后的曲线图。

2 太原市气候变化特征分析

2.1 平均气温变化

1985～2011年太原市年平均气温为10.53 ℃，整体呈阶段性上升趋势（图1a），增温速率为0.17 ℃/10a，变暖趋势十分明显（P<0.01）。近27年气温变化可以分为3个特征阶段：1985～1996年为偏冷阶段，这阶段年平均气温为9.97 ℃，比多年平均值低0.54 ℃;1996～2002年为增暖阶段，此阶段内年平均气温为10.97 ℃，年平均气温持续上升，线性倾向率为0.12 ℃/10a，尤其是1996～1998年上升速率明显增加，1998年以后，除2000年气温接近常年外，其他年份均明显高于历年均值，1998和1999年最高（11.50 ℃）;2002～2011年为偏暖阶段，年平均气温处于震荡阶段，但此阶段年平均气温为11.03 ℃，比多年平均值高0.50 ℃，是历年来温度最高的时期。

从1985～2011年太原市各季节平均气温变化（图1b～e）可以看出，太原市各季节的平均气温均呈现上升趋势，尤其在1997年之后，大部分年份各季节的平均气温均在平均线之上;就趋势线斜率来看，春季斜率最大，说明太原市近27年来春季气温逐渐偏高，回暖速度加快。

2.2 降水量变化

太原市2000～2011年年降水量变化趋势不显著（未通过0.05水平的显著性检验），总体呈略上升趋势，但年际间变化较大，多年年平均值为373.2 mm。从太原市逐年降水量及11年降水量变化趋势（图2a）可以看出，太原市近12年的降水倾向率为正值，说明降水总体呈增长趋势。5阶多项式拟合的年降水量曲线则反映出2000～2011年太原市的年降水量具有波动性增减的特点，降水量的演变大致可以分为3个阶段：2000～2005年降水量逐年减少，其中2001和2005年降水量明显下降且远低于多年平均值;2005～2009年降水量明显上升，斜率倾向为1.52 mm/a，在2009年时达到多年最大值，高于平均值251.9 mm;2009～2011年降水量出现明显下降趋势，斜率倾向为-0.21 mm/a。

从2000～2011年太原市各季降水量变化趋势线倾斜方向（图2b～e）可以看出，春、夏、秋季降水量呈增长趋势，而冬季降水量呈下降趋势;从趋势线倾斜角度可以看出，太原市春季平均降雨量的趋势线斜率为0.52 mm/a，说明春季平均降雨量增加明显，秋季雨量有所增加，而冬季雨量下降显著。此外，各季节降水量的年际变化量较大，最多年份与最少年份之间可相差十倍左右（太原市2008年春季雨量为34.0 mm，而2000年春季的平均雨量仅有3.7 mm）。

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

图1 1985～2011年太原市全年和各季平均温度变化

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

图2 2000～2011年太原市全年和各季降水量变化

2.3 日照时数变化

从2000～2011年太原市年和各季日照时数变化（图3）可以看出，21世纪以来太原市日照时数变化不明显，但年际变化较大，日照时数最多的年份与日照时数最少的年份相差可达393.4 h;春季日照时数小幅度上升，上升结果不明显，其他3个季节的日照时数均呈减少趋势;冬季变化幅度较大，从2000年的177.8 h下降至2011年的134.7 h;其中，夏季、秋季、冬季平均日照时数分别为214.7、185.5、156.3 h。

3 气候变化对农业产生的影响

20世紀80年代中期以来，冬季气温逐渐升高，一方面，暖冬对冬小麦等越冬作物的生长有利。暖冬年份冬小麦能较好地安全越冬，此外，暖冬还使大棚蔬菜、果树等免遭受冻害，但暖冬促使小麦旺长，降低抗寒能力，赶上春季低温小麦容易受冻害。另一方面，暖冬使农田冬季蒸发量加大，再加上冬季降水量不断减少，从而可能会加剧冬季及初春的农田干旱，不利于粮食生产。再者，由于冬季变暖，一些农作物病虫的越冬基数将会增大，可能会造成病虫害危害加剧。从太原市1995～2011年农林牧产值趋势（图4）可看出，农林牧总产值总体呈现上升趋势，且上升幅度较大，自2003年以后，历年农林牧总产值均高于多年平均水平;农业产值和林业产值均不断上升且上升幅度较大。

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

图3 2000～2011年太原市全年和各季日照时数变化

图4 1995～2011年太原市农林牧总产值（a）、农业产值（b）和林业产值（c）

4 农业生产对策

4.1 做好农业气象灾害的预防工作

政府应制定农业气象灾害的应急预案以应对可能出现的突发农业气象灾害;气象部门应加强农业气象灾害的预警预报技术研究，提高预报准确率，畅通农业气象灾害预报的发布渠道，最大程度降低农业气象灾害损失。

4.2 改良作物品种、调整作物种植结构

气候变暖是一个渐进的过程，应按照气候变暖的实际状况，趋利避害，合理利用气候资源。可利用气候变暖使得热量条件变好、积温增加、生育期延长、低温冷害冻害减轻等有利条件，适当地调整农林作物种植结构，培育优良品种，扩大晚熟品种的种植面积，且提高农作物耐旱、耐高温的能力，以增加粮食产量。

4.3 加强水资源管理和调蓄

气候趋暖会加重干旱对农业的危害，尤其是冬季温度升高、降水减少，使得春旱更加严重。因此应注意把解决干旱问题放在主导位置，增强气候意识。发展节水农业，特别要大力开发空中云水资源。在作物布局和调整农业结构时，要考虑旱作比例，注意选用抗旱性强的品种。

4.4 减少病虫害的发生

冬季气温的不断升高，为病虫虫卵的越冬提供了有利条件，使得病虫害越冬的基数提高，对农林业生产构成较大的威胁。因此，要采取有效措施减少或避免病虫害的发生与危害。

42卷34期

李 楠 气候变化对太原市农业发展的影响及对策

5 结论与讨论

目前评价气候对农林产业影响的方法很多，但无论任何方法对哪些气候因素进行分析均有一定的局限性。由于影