气候变化对农业生产影响探索浅析

气候变化对农业生产影响探索浅析

陶长敏

中央农业广播电视学校重庆市巴南区分校

摘要：对气候变化最敏感的一个特殊部门就是农业，农业的稳定有助于我国稳定繁荣发展。现如今，气候持续变化，此种情况对农业生产格局及种植模式产生严重冲击，进而对粮食安全及农业生态环境形成直接影响。鉴于此，文章详细论述了气候变化对中国农业生产的影响，旨在我相关业界人士提供有价值的借鉴与参考，进而为农业的繁荣发展提供助力。

关键词：气候变化；农业生产；影响；浅析

前言：中国农业的稳定关系到中国在未来气候变化下的长期可持续发展，国内外气候变化和农业气象学研究界对气候变化对我国农业生产的影响没有相同的认识，对于气候变化而言，对我国农业生产有着十分复杂的影响，鉴于此，笔者拟利用重庆1983—2013年年平均温度、年降雨量总量和年日照时数等气象资料分析近30年来气候变化特征及其对油菜生产的影响，以期为重庆开展本辖区气候变化对油菜生产造成影响的监测、诊断、评估、预估以及应对措施提供参考和科学依据。

1材料与方法

1.1数据来源

气象数据选用1983—2013年重庆地区34个地面气象台站的逐日观测资料，包括平均温度、降雨量和日照等要素。为保证数据完整和结果可信，各站点缺测数据作如下处理：首先对个别台站的缺测资料进行插值处理，缺测值取该站点前后两年实测值的平均值。对连续多年都缺测的站点进行空间插值处理，即取离该站点最近的周围各站点，按与距离成反比的方法确定加权平均的系数，再进行加权平均得到该测站的补测值。利用34个测站气象要素日平均值计算整理得到年平均值。同期油菜播种面积、单产和病害数据通过查询《重庆统计年鉴》得到。

1.2 研究方法

利用 SPSS V13.0、Excel 等软件统计分析1983—2013年重庆气候变化与油菜面积和单产的演变规律，筛选出影响油菜生产的关键气象因子。

2 结果与分析

2.1研究区概况

重庆市位于四川盆地东南部，境内地形复杂、地势起伏，以丘陵、山地为主，约占90%，平坝不足10%。重庆气候温和，属亚热带季风性湿润气候，年平均气候在18℃左右，冬暖夏热，多雾、无霜期长、雨量充沛、常年降雨量1000~1450 mm。区内主要土壤类型有紫色土、水稻土、红壤、黄壤、黄棕壤和新积土等。目前油菜种植面积在 20.5万hm ²，受重庆特殊气候条件影响，常年有20万hm ²的冬水田和撂荒田。

2.2重庆地区气象特点

由图1可见，1983—2013年，重庆地区年平均增温幅度0.003℃/年；年平均温度在波动中呈现显著的上升趋势（在0.05水平上通过显著性检验）；最高气温为2013年19℃，其次为1998年和2006年18.8℃，最低温度是1989年17.1℃，最高温度和最低温度相差1.9℃。由图2知，重庆近年降雨量突变发生比较频繁，线性变化趋势不明显，但相邻年份间降水量差异较大。如：1983年降水量为1354.6 mm，1986年降雨量仅为85 mm，1997年降雨量为877.1 mm，1998年降雨量为1363.5 mm，年份间降雨量最大差值达486.4 mm。重庆为阴雨寡照地区，如图3所示，近30年平均日照时数为1213 h，2012年日照时数最少仅为853.5 h，1990年日照时数最长为1481.4 h，极差达到627.9 h，相差42.4%。日照时数呈现显著的减少趋势，。总之，重庆气象特点为冬季温暖霜、雪少见、夏季炎热多伏旱、云雾多日照少、绵绵秋雨和夜雨多。

图
1 1983—2013年重庆地区年平均温度变化

图2 1983—2013年重庆地区年降雨量变化

图3 1983—2013年重庆地区年日照时数变化

2.4气候变化对油菜生产的影响

Morrison等研究发现，花期和角果期环境气温超过29℃会显著降低油菜产量。重庆油菜生育期一般为9月下旬至4月下旬，从1983年至2013年全年平均气温为17.8℃，降水量为1001.9 mm，日照时数为1213 h，作为寡日照地区，温、光、水等气候条件总体上满足油菜生长所需。但因气象要素的年际分布差异，导致油菜生产中存在播种期干旱洪涝、开花期低温阴雨、成熟期高温高湿等多种异常气象，影响油菜产业的发展。

根据农业部2009年最新统计，在最近30年，全国油菜种植面积总体上呈现增加的趋势，重庆1978年油菜种植面积仅71400 hm²，到 2012 年已增至 204600 hm²，增长率达186.6%。选取重庆1998—2012年自直辖以来气候变化和油菜面积单产情况作为研究对象，重庆温度与油菜面积呈显著负相关(P=-0.568 * )，受重庆特殊的生态地理条件影响，虽近30年来重庆温度呈上升趋势，但是直辖15年以来平均温度变化反而呈现下降趋势，油菜面积逐年增加，温度与油菜单产相关性不显著。日照时数与油菜单产呈显著负相关(P=-0.544 * )，与油菜面积相关性不显著。重庆年降雨量的线性变化趋势不明显，而且相邻年份间降水量差异较大，对油菜种植面积和单产的影响无规律遵循，相关性不显著。然而酸雨现象在重庆地区各季节不同程度地存在，秋、冬季的pH普遍低于春、夏季的pH。特别是酸雨pH＜3.5，对油菜生长发育的影响极端显著(P＜0.01)。

2.5气候变化对油菜种植结构的影响

随着气候变暖、水热条件变化，中国主要粮食作物结构布局发生了极大的变化。水稻种植比例总体上为下降趋势，呈南北方反向变化且变化幅度趋缓；小麦种植比例对气候变化较敏感，波动大，呈现增-减-增变化；玉米种植比例持续增加，增幅加大。重庆年均温在 18.1℃，3—4 月日照时数平均在

3结论与讨论

分析期内重庆年平均气温变化呈现显著的曲线上升趋势以1~2年的短周期波动变化为主，这也是和全球气候变暖是一致的，但是增温幅度仅为0.003℃/a，相比中国近100年来气温增幅为0.5~0.8℃/a增温并不显著。重庆位于四川盆地的东南部，受地形限制，水汽多，云量大，属于寡日照地区，近30年年平均日照时数1213 h，低于广州平均日照 1906.0 h 的 36.4%，上海平均日照 2014.0 h 的39.8%，北京平均日照2780.2 h的56.4%。重庆近年降雨量突变发生比较频繁，线性变化趋势不明显（未通过0.05水平上显著性检验），但相邻年份间降水量差异较大。1998年降水量为1363.5 mm是分析期内降水量最多的一年，以此为突变点，降雨量总体呈下降趋势。

重庆油菜面积与温度呈显著负相关(P=-0.568 * )，单产与温度相关性不显著。日照时数与油菜单产呈显著负相关(P=-0.544 * )，与油菜面积相关性不显著。降雨量的线性变化趋势不明显，而且相邻年份间降水量差异较大，与油菜面积和单产相关性均不显著，另酸雨对油菜生长发育的影响不容忽视。但重庆油菜面积和单产却逐年在增加，因此推测温度、降雨量和日照时数变化虽然在生产中局部影响到油菜的播种、管理和收获，但并不是决定油菜面积和单产演变轨迹的根本因素。优质甘蓝型油菜新品种的推广应用、栽培技术的完善与普及、农资的丰富配置等新型农业科技技术的发展和当地政府财政的大力支持才是推动重庆油菜产业快速发展的真正动力。

重庆气候变化最明显的特征是油菜面积和适宜油菜种植面积增大。受耕作制度和气候的影响，重庆小麦面积大幅度调减，冬闲田和撂荒田的充分利用，也是重庆油菜面积增加的重要原因，重庆油菜发展潜力巨大。20世纪90年代以来，全球社会和科学界十分关注气候变化对农业生产能力及食物安全供应的影响。但与其他农作物相比，气候变化对油菜生长及产量影响的研究还不多，结果也不确定。气温升高能够促进作物新陈代谢、利于油菜生长，也利于油菜的安全越冬，但重庆春季温度回升快，特别是油菜成熟期高温逼熟现象严重，这可能也是造成重庆油菜产量和品质较其他省份偏低的原因之一。

结束语：

总体而言，气候变化对农业生产的影响已成为世界各国共同关注的一个焦点，会涉及到信息科学、大气科学、地理科学、农业科学等多学科交叉问题。国内外许多学者对有关气候变化对农业生产的影响和应对策略，开展了大量的研究工作，最终也获得了一系列的研究成果，然而，与农业、工业、电子等其他研究领域相比，还相差甚远，此外，对全球气候变化规律和趋势进行全盘考虑，进一步去研究气候变化内在机制和为我国农业生产的带来的影响，具有十分重大的现实价值。

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