林下经济气象服务需求调研报告——以天津市静海区林海循环经济示范区为例

黄冬梅，戴　彤，李兴阳，闫　俊，冯　帅

（天津市静海区气象局，天津 301600）

林下经济气象服务需求调研报告
——以天津市静海区林海循环经济示范区为例

黄冬梅，戴彤，李兴阳，闫俊，冯帅

（天津市静海区气象局，天津 301600）

林海是天津市静海区最具特色的林下经济示范区，被评为国家首批林下经济示范区及国家绿色农业示范区。该区采取林下种养混合模式，基于科学的管理，为静海区经济增长提供了一种新模式和新思路。因此，做好林下种养殖气象服务工作，可为林下经济增效保驾护航，促进静海区经济增长。天津市静海区气象局针对当地典型生产模式进行调研，针对菌类、花卉、蔬菜、药材等主要经济作物进行适宜和制约气象条件分析，以及当地农业生产对气象服务的需求分析，并提出关键期气象服务产品和农业气象服务实施方案，为以林业为基础的种植方式提供了气象理论依据和支撑。

林海；适宜气象条件；气象制约条件；气象服务需求；调研

林下经济是指以林地资源为基础，充分利用林下特有的环境条件，选择适合林下种植和养殖的植物、动物和微生物，构建和谐稳定的复合林农业系统，或开展其他活动，进行科学合理的经营管理，以取得经济效益为主要目的而发展林业生产的一种新型经济模式[1]。林海循环经济示范区位于天津市静海区西北部，占地面积100 km2，森林覆盖率80﹪以上，林业资源丰富，现已成为华北地区最大的人工森林，先后被评为国家首批林下经济示范区、国家绿色农业示范区。

林海循环经济示范区农业基础条件优越，科技服务体系完善，产业运营模式先进。目前园区入驻项目已达61个，累计投资10亿元以上，已初步形成林地食用菌、散养禽、蔬菜、西瓜、花卉、芦笋等特色产业，实现了园区建设、项目建设、景观建设的有机统一。通过走访调研，天津市静海区气象局对林海示范区特色作物生长条件及其气象服务需求有了更深层次的认识，为后续的林海循环经济气象服务保障工作提供了坚实的基础。

1　基本情况

现阶段林海主要包括6大生产模式：林菌模式、林药模式、林花模式、林禽模式、林菜模式和林游模式，各模式主要生产项目如表1所示。

表1　林海示范区主要生产模式下的生产项目

其中，林菌模式已形成“菌棒生产—食用菌林下栽培—产品保险加工销售—废菌棒加工有机肥回田或生物质燃料”的循环产业链条，林下菌类生产是运河西部乡镇依托林地资源探索出的农民增收致富的新途径。林海在滋养区域生态（包括较高的林木覆盖率可增加每年累积降水量等）、带动农户增收（包括食用菌栽培会使树木每年多长2 cm，大面积种植的速生杨用途广、经济效益高等）、提升产业结构、丰富农产品供给方面有着重要的作用。林海地理位置及功能分区如图1所示。

图1　林海示范区地理位置及各功能分布区

2　调查方法与内容

2.1调查方法

为了全面、系统地做好静海区林下经济对气象服务需求的分析，2016年3月调研人员到林海示范区进行了实地考察与调查，并与多个生产项目的主要负责人、技术工作人员进行了研究讨论。

2.2调查内容

2.2.1林海典型种植作物适宜气象条件分析

食用菌生长发育所需条件主要包括营养条件和环境条件，其中营养条件包括碳源、氮源、碳氮比、无机盐、生长激素等，环境条件包括温度、湿度、光照和风速等气象条件以及二氧化碳与氧气含量、酸碱度等。林海示范区典型食用菌品种关键生长阶段适宜的气象条件如表2所示。营养生长阶段恒温有利于食用菌持续生长和营养积累，营养生长向生殖生长转化阶段需要温差刺激；光照多散射光或弱光，过强过弱对菌类生长会起抑制作用；空气相对湿度会通过子实体原基的形成、菇体表面蒸腾速率、病虫害以及二氧化碳和氧气的分压等方面影响食用菌生长发育；适量通风也可为菇房内部提供充足的氧气[2]。

表2　林海主要食用菌品种关键生长阶段气象条件

花卉植物的生长发育除受遗传基因控制外，还要求有一定的外界条件，包括营养条件和环境条件（以光、温、水为主）[3]。林海典型花类品种生长适宜气象条件如表3所示。温度适宜条件下花卉生长速度快，适度低温有利于春化作用，促进花芽形成和花器发育；昼夜温差8~10 ℃以内最有利于花卉的营养积累、花器发育和开花时间延长[4]；对于同一品种，各生长阶段所需积温固定，温度高低决定了开花期的提前或延后。弱光照利于花卉营养生长，强光照利于花芽分化、花苞形成和开花；太阳光谱中紫、蓝、绿光影响花卉趋光性，红光对光合作用有效，紫外光和紫光能提高花瓣色素浓度，但紫外光又对茎叶类营养器官有抑制作用[5]。不同品种光周期系数不同，日照时数长短会影响开花时间。不同种类花卉对水分的需求不同，陆生花卉生长需要充足的水分和空气，旱生花需水少，水生花终年长于水中。适度的干旱促进花芽分化，花卉生长和开花需要较高的相对湿度，利于叶片伸展和花朵艳丽，因此，较干燥空气会使花苗生长不良，花期缩短，花色变淡，而空气湿度长期过高会导致病虫害的发生和蔓延。

表3　林海典型花类植物适宜生长的气象条件

林海典型蔬菜生长发育适宜气象条件如表4所示。光温水条件对蔬菜生长影响的相关研究表明[6]：蔬菜在适宜温度下发芽整齐迅速，发芽率高，植株生长速度较快；适宜的昼夜温差及温度变化有利于有机物的积累。对于喜光蔬菜，光照不足会明显降低同化作用和蒸腾作用，减少结果数，还会引发花粉机能衰退、花粉不孕、落花等生理障碍；700～1 000 nm波长的光促进细胞延长，400～510 nm和610～700 nm波长下光合作用良好，而紫外线等短波光会限制干物质形成，抑制过分生长[7]。白菜类、绿叶菜的适宜空气相对湿度较高，茄果类适中，瓜类和葱蒜类最低[8]。土壤含水量过低会引发干旱，而过高会影响根系呼吸。

表4　林海主要蔬菜品种的适宜生长气象条件

林海典型草药生长适宜气象条件如表5所示。现阶段草药对气象条件（光、温、水）要求的相关研究还比较缺乏，其原理机制与花卉和蔬菜的基本一致。草药多为喜阳品种，需要充足阳光，若光照强度未达到光补偿点，会使植物生长不良。由于光周期现象的存在，依据品种日照特性，日照过长或过短均会导致不开花，不同喜热（凉）品种需要不同的适宜温度。旱生草药、水生草药、湿生草药以及中生草药对水分需求也不同。风一方面会通过影响空气中氧气、二氧化碳等成分的含量来影响草药有机物的积累，另一方面会影响地面热量与水分的运转、花粉传播，甚至造成物理损害。

表5　林海主要种植药类的适宜生长气象条件

2.2.2林海农业生产气象制约条件分析

林海示范区的食用菌、花卉、草药和果蔬基本均在温室和大棚内栽培生长，区别于大田粮食作物，设施农业采用现代化农业工程和机械技术，以应用设施及环境调节为手段，为植物生产提供相对可控制的甚至最适合的温度、湿度、空气成分、水肥等环境条件，在一定程度上摆脱了对自然环境的依赖[9]。但针对静海区实际情况，现阶段林海农业生产气象制约条件主要表现为气象灾害：雾霾、连阴雨、冬季低温、夏季高温干旱、大风、冰雹和强降水。其中，雾霾的影响一方面表现为光照不足，降低光合作用和室内温度，另一方面表现为霾尘粒浓度过大，影响植物呼吸作用；连阴雨带来的不利影响表现为光照不足和低温；大风带来的危害最直接可观，尤其对大棚影响最大，会直接刮破或刮飞棚膜，甚至导致棚架和农膜报废，降低大棚保温性能；冰雹和强降水对设施农业的影响也直接可见，尤其是对大棚，强烈的破坏力会造成棚膜破损甚至对作物植株造成直接伤害。

2.2.3气象服务需求分析

现阶段静海区气象局对林海示范区提供的气象服务主要是气象信息服务：通过短信、微信、微博、大喇叭和LED显示屏等多种渠道发布天气预报、未来天气趋势、预警信息、雨情公报等气象信息，以及农作物生长发育期预报、农业天气预报等农用气象信息。但极端天气事件预警体系及防御措施不够完善，低温、高温干旱、冰雹、大风、强降水等造成的棚顶破损、棚架坍塌和作物受损仍有发生，且雾霾天数日渐增加，极大地影响了当地农业生产和经济发展。因此，林海示范区对农业气象服务需求最突出的就是气象灾害防御。

3　拟实施方案

3.1气象灾害监测预警

雾霾、低温、高温干旱、大风、冰雹、强降水等极端天气事件发生前期，密切关注静海区天气形势，结合市气象台分析结果，适时提供温馨提示、灾情预评估和影响、防御措施及应对建议等服务；灾情发生期间，做到滚动提供天气实况（包括风强与风向，冰雹、强降水、低温、高温干旱的强度与持续时间等）；灾情发生后，及时组织相关人员赴现场进行实地调查取证，提供灾情过程总结和总体评估等服务，并做好保险理赔的气象证明工作。

3.2预警信息发布

基于现阶段气象台预警信息内容形式及其发布流程制度，继续加强与多个信息传播媒体合作，包括大喇叭、显示屏、微信、微博、手机短信等，对各类机构发布的信息加以监管和统一，并对极端天气过程变化情况及时增播、插播、补充和订正。完善气象灾害预警信息发布系统，将林海总负责人、各项目的负责人及生产技术人员均纳入到短信、微信和微博服务群体。

3.3灾害防御科普宣传

广泛开展气象灾害防御知识宣传，提高林海全体工作人员的灾害防御意识：适时组织专业人员到林海开展气象灾害防御知识宣传和专题讲座；设立宣传栏和材料栏，放置气象灾害防御宣传画报和手册。

3.4其他方面

在气象灾害预警和防御工作实施基础上，与农业部门联合开展广泛和深入的研究，并在市气象局和专家的指导下，进行林海典型室内作物光温水需求等生理生态学机理、作物病虫害发生规律及其受气象条件的影响等研究，对利用温室小气候、土壤等环境条件增加产量、改善品质进行初步探究，以科技创新促进服务水平。

4　结　论

通过本次调研，对林海典型生产模式主要作物适宜生长条件、气象制约条件及其气象服务需求有了进一步认识。林海示范区采用现代化农业工程和技术，在一定程度上降低了自然气象条件的影响，但雾霾、低温、高温、干旱、大风、冰雹等气象灾害仍会对当地作物生产发育造成生理影响和直接伤害。因此，今后应在现有农业气象服务基础上，加强林海示范区作物生长期气象灾害的预警和防御工作，做到灾前预估提示、灾中实时跟进、灾后调查评估，为促进林海示范区的持续稳定发展提供坚实的基础。

[1]翟明普. 关于林下经济若干问题的思考[J]. 林产工业，2011，38（3）：47-52.

[2]于海龙，郭倩，杨娟，等. 环境因子对食用菌生长发育影响的研究进展[J]. 上海农业科学，2009，25（3）：100-104.

[3]马树庆，王琪. 气象条件对花卉生长发育的影响概述[J]. 吉林气象，2002（1）：2-5.

[4]刘思汉.天气对花卉生长的影响[J].现代化农业，2014（11）：42-45.

[5]武树培. 大力发展林下经济加快建设美丽林海[J]. 求知，2015（6）：51-53.

[6]王文斌，高占峰. 影响蔬菜生长的气象因子分析[J].安徽农业科学，2012，40（35）：17202-17203，17211.

[7]刘凤生. 商品蔬菜生产中光照的重要作用[J]. 上海蔬菜，2002（4）：18-19.

[8]于红梅. 控制土壤含水量对蔬菜产量及露地菜田水分渗漏量的影响[J]. 中国农学通报，2007（4）：232-236.

[9]李明财，黎贞发，李春. 中国设施农业气象服务现状与前景分析[J]. 现代农业科技，2009（16）：214-219.

F326.27

A

1002-0659（2016）05-0036-04

2016-07-12

主要作者简介：黄冬梅（1979-），女，工程师，主要从事气象观测预报和气象服务研究。E-mail：582136828@qq.com