韩建忠
摘 要:越来越多的证据已经表明全球气候处于快速变化的时期,而且很多研究也指出了过去几十年里,以气候变暖为主要特征的气候变化对农业产生了很大影响。由于这种变化存在区域差异性,本文将具体研究气候变化对祁连山地区的农业影响,根据该地区的气候变化情况进一步探讨其对农业的影响,从而为该地区农业可持续发展的对策制定提供依据。
关键词:气候变化;祁连山;农业影响
中图分类号:S162 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)17-0007-01
1 引言
祁连山位于东部季风湿润区、西北内陆干旱区、青藏高原区三大自然区的交汇处,是青藏高原东北缘的典型高寒干旱-半干旱山地系统,对气候变化非常敏感。特殊的地位位置以及地貌特征使得该地区分布大量的现代冰川、积雪、草地、森林,而这些资源对区内、野生动物保护、森林生态系统以及水资源涵养都有非常重要的作用,在维护河西走廊绿洲农业生产以及遏止荒漠化扩展中的作用可谓是举足轻重。当前该地区的气候变化已经受到影响,而且还会继续对山地区域的农作物产生一定的影响。而农作物变化情况又将反馈到区内的水文条件、地表辐射特征和碳循环等,对区域气候和生态环境带来影响,所以分析气候变化对该区域农业的影响具有重要的现实意义。
2 祁连山地区气候变化情况
祁连山位于中纬度北温带,深居内陆,远离海洋,它又處于青藏、蒙新、黄土,三大高原的交汇地带,由于青藏高原对大气环流的特殊影响,使夏季来自东南季风的湿润气流得以北进西伸,波及本区;冬季受内蒙古干冷空气,西北寒冷气流的影响,致使本区冬季降温幅度大,气温年较差较大。
随着山区海拔的升高,各气候要素发生有规律自下而上的变化,呈明显的山地垂直气候带。自下而上为:浅山荒漠草原气候带、浅山干草原气候带、中山森林草原气候带、亚高山灌丛草甸气候带、高山冰雪植被气候带。
(1)太阳辐射。在林区,随着海拔的增高,大气中的水汽含量和尘埃减少,大气透明度增加,太阳总辐射量加大。该地区4~12月份山上的云雨比山脚地带显著增多,日照时间显著减少,山区的总辐射,反不如山脚地带高,因而太阳总辐射和日照年总量山上比山脚少。月总辐射及日照时数最大值均出现在4月。最小月总辐射量出现在太阳高度角较小而日照又较短的2月。(2)日照时数。经统计,位于祁连山北坡的西水地面气象站4~8月份日照时数较长,日照时数差异较小。西水地面气象站日照时数年内变化表现为夏季最大(502小时)、春秋季次之、冬季最小(353小时),日照时数除受可照时间影响外,它还与天气状况有很大的关系,这主要是由于夏季云量增多,降水较多,抵消了纬度的影响,致使4~8月份日照时数无明显差异,甚至4月份比7月份还长;进入冬季以后,虽然可照时间相对缩短,但由于受蒙古高压的控制,气候严寒干燥,多为晴朗低温天气,因而冬季日照时数与夏季日照时数相比变化幅度小。因此,其年内变化又表现出与可照时间变化的不一致性。在北坡形成了比较稳定的温度空间,为林木的更新创造了积极因素。(3)气温分布。祁连山区年平均气温都在4℃以下,随着高度的升高气温逐渐降低,递减率为0.58℃/100m。山顶的温度一般低于0℃,常年都有积雪。最冷的1月平均气温低于-11℃,最热的7月平均气温低于15℃,12月至次年3月,祁连山区大部分地区气温都在0℃以下,4~10月最高气温在4~15℃之间。祁连山区平均气温的空间分布形势比较稳定,年际变化很小,气温最低中心常年位于西段海拔较高的托勒山附近,气温的等值线走向与地形廓线基本一致,这说明影响祁连山附近气温分布的主要因素是地形(即海拔高度),地理纬度的影响次之。
总的来说,祁连山区属于生态环境的脆弱区以及气候变化的敏感区。祁连山区1961-2016年的年平均气温是4.1℃,且呈显著上升的趋势,其中增幅是0.45℃/10年,低温日数减少而高温日数增多。另外年降水量是258.9mm,从整体上来看有增加的趋势,而年平均蒸发量是2036.9mm,且在1996年之后出现显著增加的情况。
3 气候变化对祁连山地区的农业影响
3.1 喜温作物面积扩大,复种指数提高
由于气候变暖,导致祁连山区地区的作物种植制度有所变化。首先是作物的熟制变化,例如玉米在20世纪80年代初其中晚熟品种种植海拔高度的上限是1700m,而如今已经成功在海拔1800~1900m的广大地区种植,不仅如此种植面积也不断扩大。其次是复种指数有一定程度的提高,其中秋、冬季气温升高,早霜冻的时间推迟,而小麦收获之后的剩余积温有所增加,复种区域向南扩展。谷子、荞麦等在20世纪60-70年代是很难成熟的,不过在气候变化下,却能够成熟,同时相应的种植面积有所增加。80年代在不能复种的海拔1700-1800m地区到了年代带状种植以及间作套种的面积却在逐年增加。第三是喜温作物的种植面积在不断增加。玉米在20世纪60-70年代只在热量资源比较丰富的山区种植,其播种面积约占总面积的6%,80年代后期已经增加到占总面积的9%,随着种玉米的大力推广,2003年以来,其种植面积已经占播种总面积的28%。
3.2 气候变暖利于大棚蔬菜种植
祁连山地区冬季平均气温1987-2006年比1961-1986年升高了1.8℃,1月、2月、12月分别升高1.2、2.2、2.0℃。气温升高,为此区域冬季大棚蔬菜的发展提供了有利的气候条件。尤其20世纪90年代,随着气候变暖,对热量资源认识的提高,以及温室结构和配套技术的改进,以日光温室、钢架大棚为主的冬春设施蔬菜业正在飞速发展。90年代后期,仅高效节能日光温室种植面积就达到了2万多亩。随着设施蔬菜生产地的扩大发展,祁连山地区已经成为甘肃省蔬菜生产优势区域之一,种植的蔬菜种类由原来的黄瓜等少数品种发展到现在的瓜、果、菜、花等多个品种,极大地丰富了冬、春淡季市场和人民对“菜篮子”的需求愿望。
3.3 气候变化对祁连山地区农业的不利影响
冬季由于气温升高将增加农田土壤水分的无效蒸发,也很容易导致后期农田的干旱。随着气候不断变暖,20世纪80年代以来祁连山地区的干旱年份以及重旱次数也逐渐增多。
由于气候变暖,载畜量增加,草原植被退化严重。一是草原生产能力下降,20世纪60年代至今,天然草原的生产力水平一直呈现下降趋势,优质牧草产量逐步下降,天然草原牧草产量2001年比1983年下降了近77%。祁连山地区某县240万亩低湿地草原和平原荒漠草原产草量2001年比1968年下降了近90%,近35%的草原荒漠化,草原等级也由1、2等占80%转变为3、4、5等占76.9%。二是草原虫鼠危害严重,牧草蝗虫多发生在冬季放牧草地上,危害面积达427万亩,占该类草地可利用面积的40%,同时鼠类危害面积827万亩,占可利用面积的38.8%,每年造成斑秃地15万亩。该地区绝大多数草场过度放牧,草场“三化”严重,三化草地2240万亩,占可利用面积的69.2%,其中退化草场1635万亩,沙化草地400万亩,碱化草地200万亩,荒漠半荒漠草场面积占比较大。
4 结语
针对气候变化对祁连山地区的农业影响,应加强对该地区气候变化情况的监测,随时做好相应的应对措施。同时加强对该地区节水农业项目的支持,从而促进水资源合理高效利用。对此可进行新型农作制度研究及建立项目的扶持,建设该项目并對现有农作制度加以改革,对作物布局进行相应的调整,从而减少以及压缩高耗水的作物,并发展节水高效的经济作物以及设施农业,进一步提高水资源的利用率。另外可综合节水技术集成研究以及示范推广项目,如通过增施有机肥、滴管、喷灌、分畦灌溉、地膜覆盖等高效节水技术综合应用,从而实现农艺节水效能的新突破。
参考文献
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