气候变化对吉林省东部地区农业发展的影响研究

蒋兆恒，陶国芳，2

1 研究区概况

根据2015年《吉林省东部绿色转型发展区总体规划》，吉林省东部规划范围包括通化市、白山市、延边州、吉林市的桦甸市和磐石市.为了保证地州市行政区划的完整性和研究方便，本文选取的吉林省东部地区研究范围小于上述范围，包括通化市、白山市和延边朝鲜族自治州（延边州）3个地州市.根据中国气象数据网的相关数据集，选取9个国家级基准、基本气象站，分别是敦化、汪清、梅河口、靖宇、延吉、通化、临江、集安、长白（见图1）.

图1 吉林省东部地区地理位置及9个气象站示意图

研究区地理位置：40°52′～44°30′N，125°10′～131°18 ′E.行政区划上：通化市辖通化县、辉南县、柳河县3县，梅河口、集安2市，东昌区、二道江区2区；白山市辖浑江区、江源区2区，临江1市，抚松、靖宇2县和长白朝鲜族自治县（长白县）；延边州辖延吉、敦化、珲春、图们、龙井、和龙6市和安图、汪清2县，三个地州市辖区共计21个县（市、区）［1］.气候类型为中温带湿润季风气候，雨热同季，四季分明.境内河流水系分布密集，分属鸭绿江流域、松花江流域、图们江流域和绥芬河流域.土壤类型有暗棕壤、山地暗棕壤、白浆土、高山苔原土、草甸土、沼泽土、水稻土等［2］.

2 吉林省东部地区农业发展现状

2.1 农业产业布局现状

根据地形地貌类型、水土资源匹配情况和农业生产条件的相似性，研究区可分为三种农业产业结构类型［3］：

（1）低山丘陵农业区.范围包括通化市下辖的辉南、梅河口、柳河三个市县.主要发展生态高效农业，发展优质、高效的水稻、玉米种植.

（2）熔岩台地农业区.范围包括通化市下辖的东昌区、二道江区、通化县、集安市，白山市下辖的浑江区、江源区、抚松县、临江市、靖宇县、长白县.主要发展特色高质农业，重视发展山区农林特产业带，人参、蓝莓、林蛙、鹿茸等林特产品生产备受关注.

（3）河谷盆地农业区.范围包括延边州全境.主要发展绿色有机农业，发展水稻玉米大豆种植带，兼顾发展农业和林业特产，人参产业发展势头良好.

2.2 主要粮食作物生产现状

根据各地州市2013—2017年历年国民经济和社会发展统计公报，获取各地州市的粮食作物播种面积、粮食总产量、玉米产量、水稻产量、人参产量等数据，见表1.可以看出，各地州市粮食作物播种面积基本稳定，2014年3个地州市粮食产量整体减产幅度较大，2016年白山市、延边州粮食产量较上一年均有减少.白山市水稻产量逐年减少，但林特产品类别和产量在逐年增加.

3 吉林省东部地区气候变化特征

根据中国气象数据网提供的《吉林地面气候资料月值数据集》和《吉林地面气候资料年值数据集》，提取2013—2017年吉林省东部地区敦化、汪清、梅河口、靖宇、延吉、通化、临江、集安、长白9个国家级基准、基本气象站20～20时降水量和平均气温的数据.

3.1 年平均气温变化特征

2013—2017年期间，9个气象站的年平均气温最低值都出现在2013年，最高值集安和临江站点出现在2014年，其他地区均为2015年.五年内年平均气温的最高值和最低值相差大约1℃，5年平均气温从高到低排序为：集安＞通化＞梅河口＞延吉＞临江＞汪清＞敦化＞靖宇＞长白，见图2.

表1 2013—2017年吉林省东部地区各地州市主要粮食作物产量

图2 2013—2017年吉林东部地区各气象站年平均气温变化特征

3.2 年降水量变化特征

2013—2017年期间，9个气象站的年降水量最大值出现在2013年，最小值出现在2014年，降水量年际变化大，最大最小值相差120mm以上.5年平均降水量从大到小排序为：集安＞通化＞靖宇＞临江＞梅河口＞敦化＞汪清＞长白＞延吉，见图3.

图3 2013—2017年吉林省东部地区各气象站点年降水量变化特征

4 气候变化对吉林省东部地区农业发展的影响

4.1 气候变化对农业产业布局的影响

合理的农业产业布局是指农业类型和结构既符合当地农业生产的自然条件，又能保证良好的生态效益和较高的经济效益.吉林省东部地区三个地州市中，2013—2017年年平均降水量从多到少为：通化＞白山＞延边，年平均气温从高到低为：通化＞延边＞白山，见表2.大气的水热条件组合，结合地形地貌和土壤水文状况，决定了农业产业布局.通化市适合发展高效的低山丘陵农业，种植玉米、水稻；延边州适合发展河谷盆地农业，种植玉米、水稻、大豆和农林特产；白山市生态环境良好，适合发展具有特色的农业和林业特色产品；在城市周边地区适宜发展高效集约的城郊农业，如大棚蔬菜、水果采摘等.

4.2 气候变化对粮食产量的影响

吉林省东部地区气候变化的主要趋势为气温上升和降水稳定性下降.气温上升改变了作物的生长季，降水变化影响了作物的品质和产量.五年间影响最显著的是2014年，三个地州市粮食产量均有减少，究其原因，主要是因为2014年降水量下降所致.2014年通化市、白山市、延边州的年降水量分别是560.6mm、585.4mm、467.2mm，比2013—2017年5年平均降水量的783.7mm、707.6mm、609.5mm分别减少223.1mm、122.2mm、142.3mm.辖区内的主要作物玉米、水稻等需水量大，降水量减少致使干旱严重，农业减产.

4.3 气候变化对农业病虫害的影响

农业生产不可避免有病虫害.病虫害的发生与气候条件、气候变化关系密切.吉林省东部地区农业病虫害与冬季气温升高、生长季气温降水变化等有一定联系.冬季气温升高，病虫害的越冬、繁殖能力提高.加之生长季气温适宜、雨水丰沛，病虫害繁殖、扩散能力强，影响范围扩大，影响了农业的收成.农民为防治病虫害增加农药的使用，既影响了农产品的质量安全，又污染了农业土壤环境和水体环境［4］.

表2 三个地州市2013—2017年年降水量和气温数据

4.4 气候变化对农业自然灾害的影响

近年来吉林省东部地区气候变化导致农业自然灾害发生频率增加，干旱、高温、冰雹、暴雨、大风、寒潮等农业自然灾害频发.以2018年夏天作物生长季为例，先是遭遇了几场冰雹和大风天气，后又遭遇干旱、高温，玉米、水稻减产明显，有些地方玉米甚至绝收.此外，暴雨和大风对水稻的影响较大，水稻临近收割期遭遇大风和暴雨，对农民而言是严重的灾难.

4.5 气候变化对农业生产方式的影响

气候变化的不确定性影响了农业生产过程和粮食产量，农民为了应对气候变化，减小气温、降水和气象灾害的影响，不得不改变农业生产方式.主要的趋势为：传统农业向现代集约化的转变，广泛使用农膜、大棚以及生长素等；为了应对气象灾害，作物品种的选择，选择早熟、生长周期短的品种，降低了农产品的质量；为保证稳定的作物产量，防治类型多样、愈演愈烈的病虫害，大量使用农药、化肥，增加了农业污染.

5 结语

2013—2017年吉林省东部地区9个国家级基准、基本气象站表现为气温上升和降水稳定下降的变化趋势.9个气象站之间存在一定差异，5年平均气温从高到低依次为：集安＞通化＞梅河口＞延吉＞临江＞汪清＞敦化＞靖宇＞长白；5年平均降水量从大到小依次为：集安＞通化＞靖宇＞临江＞梅河口＞敦化＞汪清＞长白＞延吉.总体上看，气温呈现一定的年际波动，9个气象站年平均气温最低值出现在2013年，最高值出现在2014年、2015年；9个气象站的年降水量年际变化大，最大值出现在2013年，最小值出现在2014年，最大最小值相差120mm以上.气候变化对吉林省东部地区通化、白山、延边三个地州市的农业产业布局、粮食产量、农业病虫害、农业自然灾害、农业生产方式等方面都产生了很大影响.其中农业病虫害和农业自然灾害大多属于短时突发事件，难以预料，农业产业布局、粮食产量、农业生产方式则有一定的滞后性.今后有关部门和研究人员应在监测和预报农业气象要素方面作出更多的努力，以应对农业病虫害和农业自然灾害，为合理布局农业产业结构和类型、改良农业生产方式、提高粮食产量等提供依据.