农业气象灾害风险评估研究进展与展望

2020-12-21 11:25李鑫杨刘沫彤卢赫宇
农业灾害研究 2020年9期
关键词:农业气象灾害风险评价

李鑫杨 刘沫彤 卢赫宇

关键词农业气象灾害;风险评价;技术趋势

农业气象灾害具有多样性的特点,同时,存在较为丰富的气象灾害评估体系。各种现代信息技术的发展过程对农业气象灾害的评估过程产生了一定的影响,使其更具快速性和准确性,同时,体现出一定的经济性。基于此,在现代农业气象灾害评估体系实践和完善过程中,要求能够不断优化具体的风险评估和控制流程,保障具体的评估方式能够更好地应用于农业气象灾害的预防。

1农业气象灾害风险评估的具体情况

在农业生产的发展过程中,对农业气象进行的风险分析和评估体系建立时间较早。对于农业部门来说,气象灾害风险评估的关键措施是选择合适的评估技术,并综合考虑各种气象风险因素。到目前为止,我国已经建立了农业领域各种气象灾害的风险评估体系,大多数学者也可以用系统的、科学的视角来评估气象风险。但事实上,在各种具体的农业气象风险评价方法中,还缺乏科学的评价标准可供参考,总体上缺乏较强的实用性和可操作性。

我国气象风险评估体系整体水平还不够完善。从目前情况看,大多数国家已经可以用科学的方式分析气象问题及其造成的灾害风险,具体包括潜在的社会风险、经济风险、环境风险和综合气象灾害风险等。可以看出,国外许多国家通过构建经济评价模型,可以将经济领域和农业气象领域相结合,对农业气象风险作出更加全面的分析。

2农业气象灾害风险评估未来的发展趋势

农业自然灾害正处在多样化发展阶段,但是各种科学的农业气象灾害评估方法还没有真正达到系统化的水平,仍然值得探讨。在当前,对气象灾害进行预测和分析中,需要提高评估方式的动态化以及精细化水平,通过各种合理的手段来对农业气象灾害风险进行全面化分析。特别是农业气象灾害风险评估有序推进,主要体现在以下技术进步上。

2.1动态风险评估技术

采取动态风险评估技术能够更加及时地发现农业气象问题对农业领域产生的影响,结合实际情况采取更加具有针对性的措施。这种技术在具体应用中具有更好的效果,通过对不同条件下农业气象风险的及时跟踪,实现调整农业生产模式的要求。具体来说,在3S技术的应用基础上,对農业技术动态风险评价建立作物生长模型来评价当地气象的影响。

2.2综合风险评估技术

在对业气象风险评估体系建立的过程中,单一性的风险评估方法无法实现对不同气象风险的及时监测和预防。采取综合化风险评估技术,降低农业领存在的不同气象对农作物的产量和农作物的质量造成的负面影响,倘若不利用一定的技术加以控制,将对我国的农业以及整体的经济发展带来很大影响。因此,对于农业气象风险方面的评估不再局限于单一性的问题,要求重视更加综合性的评估技术,进一步促进农业的发展,解决客观存在的风险评估技术问题。

2.3风险评估模型

综合气象风险评估离不开数学模型的支持。利用建模灾害评估手段能够更好地为农业生产服务。具体来说,通过风险评估模型的应用,在整体评估系统中渗透相关的数据,采取适当的模拟分析方式来对农业灾害进行评估和判断,进而对农业生产中存在的客观风险进行及时了解。和传统的定性风险评估相比,定量建模可以提高风险评估的质量,减小评估方面产生的误差,帮助相关人员更好地采取有效的措施来规避农业气象风险,降低造成的影响。实际中,产生农业气象灾害的主要原因包括气候变暖等多种因素,体现出一定的复杂性。采取更加合适的综合风险评估模型来提出对应的治理措施,有利于促进农业生产的发展,提高农业方面防范风险的能力。

3内蒙古粮食作物生长与农业气象条件的关系

3.1内蒙古粮食作物在冬季水分缺少环境下的生长

根据图1可知,内蒙古地区为干燥气候,并且该地区冬季气候极为干燥,年均降水量为全国年均降水量的2%-3%,此时农作物休眠,对水的需求较小。因此,粮食作物越冬期幼苗成长期、衰退期幼苗呈现灰青色。发芽后的粮食作物幼苗根系发育不全,进入地下的部分吸收能力弱,耐高温,光照差。过冬时,干燥的粮食作物根不能生长。

一般来说,在9月底,粮食作物叶子会变黄,地上会枯萎,地下会长出根来。当本地气温在5℃~10℃时,粮食作物又开始变绿了。通常粮食作物茎、枝、叶生长速度较快,30d左右为正常值,生长速度较慢,当温度达到5℃~10℃时,粮食作物开始变绿。先长出丛生的芽,再分化成茎、枝、叶,形成新的植株。返青初期,植株生长迅速,在30d左右达到正常株高,随后生长速度再次减缓,这个时期,粮食作物受到气温和水分的极大影响。

3.2内蒙古粮食作物在夏秋季环境下的生长

在夏秋季,由于温度和水分的影响,粮食作物在栽培2年多的时间里,一般在6月初才发芽,生长过程中,果实萌发,萌芽逐渐形成,萌芽期在20~30d。7月初萌芽,萌芽期在20~25 d,7月中旬果实开放,萌芽期在30d左右。结果表明,在果实成熟前高温干燥,种子经纬率增加30%,种子质量下降,粮食作物根生长最快,地相光洁物质主要运往根部,根部后通过生殖生长形成。季风周期对内蒙古地区影响最大,年降水量为40-70mm。

春天气温急剧上升,暖和潮湿的空气逐渐增强,降水增多,有利于粮食作物的生长;夏季来临,炎热与雨水并存,日平均气温在10℃左右的降水占年降水量的85%~95%,气温较高,粮食作物生长旺盛,需水多,农田耗水量大。在同一时期,降水量也很大,特别是在气温最高的7月和8月,为雨季;进入秋天后,暖湿气流减弱,两极冷空气持续南下,气温骤降,降水减少。这时,粮食作物的生长基本停止,各种氨基酸、糖、淀粉等各种营养物质都已成熟,内蒙古地区粮食作物皮光、中空、色黄、淀粉大等许多优点都是这种气候造成的。

3.3内蒙古粮食作物在生长中光源对其的影响

内蒙古地区光源丰富,往年日照为23 837h,4-9月的日照时间占全年的55%,3-6月尤其充足,5-6月日照最长。太阳是绿色农作物进行光合作用的能量来源,农业生产的实质是固定太阳能在绿色加工工厂中的运用。内蒙古地区视野开阔,光线充足,光线不受遮挡。只有与本地光热高峰相一致,粮食作物的生长环境和生育期才能保证生长质量。

3.4內蒙古粮食作物在生长中温度对其的影响

内蒙古地区年平均气温范围在8.1℃~10.1℃,受大陆寒流控制,冬季气温偏低,最冷月份(1月)气温在一115.3℃~-6.3℃。冬储期间,除了有很大的热差外,还根据光照、水分条件等因素,形成适合粮食作物等生长的复杂的养分生态系统。春季(3-5月)为渡轮季节,4月平均气温6.6℃~13.4℃,随太阳高度升高,气温回升较快。夏季(6-8月)为恢复作物活力的绝好时机,主要受变温、湿润的气团影响,夏季温度相对较高,最热月份(7月)日均温度在23.1℃~26.6℃,月间变化稳定,对粮食作物这一作物极为有利,同时,粮食作物具有促进生长的作用,也有枝干少的重要因素。最高气温下降幅度较小,最低气温下降幅度明显,日均气温极差,对粮食作物增加糖、淀粉、叶酸和各种氨基酸等有益物质有利。

由于气温日益变化的特点,不同地区的作物产量和品质有所不同。内蒙古自治区位于我国的北部边疆,由东北向西南斜伸,呈狭长形,目前,主要种植粮食作物的土质有所不同,部分种植区域日温高,阳光充足,农作物根系吸收能力强,有益于光合作用及干物质形成。夜间地表有效辐射大,温度低的农作物呼吸作用减弱,可减少农作物对养分的消耗。内蒙古地区平均温度每天通常温度介于9℃-18℃。另外,春天的温度升高很快,3-5月的平均温度平均每月上升7℃-8.6℃:秋天气温骤降,9-11月的平均气温为7.8℃~9.7℃。各阶段的极限温度(0℃、5℃、10℃、15℃)相对集中,在达到粮食作物生长指标时,生长的热量也相对稳定。

日均气温在0℃以上,内蒙古地区稳定。在3800℃~4300℃期间,总积温为零。日均温高于100C时,年积温3400℃~400℃,霜期约100d。这样的积温条件一般能满足农作物的正常生长和发育。较好的条件是日平均气温稳定在0℃以上,这一时期的降水量约为全年总降水量的95%,是粮食作物可能达到的最高值。

4结语

针对农业气象方面产生的灾害,如何采取合理的措施提高预防效果,并促进农业发展,是和农业生产率和经济效益直接相关的问题。因此,相关部门应当重视具体的农业气象灾害评估体系的建立,帮助相关人员更好地判断农业气象灾害程度,有序开展农业灾害科学防治,完善区域气象风险评估措施,促进农业生产发展。

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