李楠

摘要

利用SPSS軟件對(duì)太原市氣溫、降水量和日照進(jìn)行分析，制作趨勢(shì)圖和5階多項(xiàng)式擬合曲線圖，指出太原市氣候變化的主要特點(diǎn)，研究氣候變化對(duì)太原市農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響，針對(duì)其不利影響提出應(yīng)對(duì)策略，為適應(yīng)和降低氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 氣候變化;農(nóng)業(yè);影響及對(duì)策;SPSS

中圖分類號(hào) S161 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A ?文章編號(hào) 0517-6611（2014）34-12203-03

Impacts of Climate Change on Taiyuan Agriculture and Response Strategy

LI Nan

（Sichuan Normal University， Chengdu， Sichuan 610101）

Abstract Using the SPSS software， the air temperature， precipitation and sunshine of Taiyuan City were analyzed， then the trend diagrams and 5 order polynomial fitting curves were made. The main characteristics of climate change in Taiyuan City were pointed out， the impact of climate change on agriculture were studied. Some coping strategies for its adverse effects were put forward， in order to provide scientific basis for adapting to and reducing the effects of climate change on agriculture.

Key words ?Climate change; Agriculture; Effect and solutions; SPSS

全球氣候變化主要表現(xiàn)在氣候持續(xù)變暖、極端天氣氣候事件的頻繁發(fā)生，直接影響世界各國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[1]，雖然影響農(nóng)業(yè)氣候的因子有很多，但光、熱、水3個(gè)主要因子直接影響著農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和作物產(chǎn)量[2]。20世紀(jì)90年代以來，眾多學(xué)者對(duì)氣候變化規(guī)律進(jìn)行了大量的研究，表明氣候變化已給自然生態(tài)環(huán)境、工農(nóng)業(yè)發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活各方面帶來許多新問題，尤其對(duì)農(nóng)業(yè)的影響更為嚴(yán)重[3-4]。為積極應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的影響，很多學(xué)者就氣候?qū)Νh(huán)境影響、對(duì)農(nóng)業(yè)影響進(jìn)行了大量研究，如潘根興等研究氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響表明，極端天氣氣候事件對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生很大危害[5];馬欣等研究氣候變化對(duì)我國水稻主產(chǎn)區(qū)水資源的影響表明，氣候變化對(duì)水稻生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)產(chǎn)生影響，且影響農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的脆弱性[6]。以上學(xué)者的研究工作說明了氣候變化與農(nóng)業(yè)的關(guān)系是目前科學(xué)界十分關(guān)注的問題。Hanks從作物生產(chǎn)與水分有效利用的關(guān)系角度，提出各種計(jì)算模型，歸納起來大致有兩類：一類是采用降水量與作物需水量比較，其結(jié)果反映氣候?qū)ιa(chǎn)力的影響;另一類是從農(nóng)田實(shí)際蒸散量與作物需水量比較，反映水與產(chǎn)量關(guān)系的實(shí)際狀況[7]。筆者利用SPSS軟件對(duì)太原市氣溫、降水量和日照進(jìn)行分析，指出太原市氣候變化特征，研究氣候變化對(duì)太原市農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響，并針對(duì)其不利影響提出應(yīng)對(duì)策略。

1 ?資料與方法

所用資料來自《中國氣象年鑒》、《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》等，統(tǒng)計(jì)近幾年來的氣溫、降水、日照變化特征，其中溫度數(shù)據(jù)為1985～2011年，降水與日照數(shù)據(jù)為2000～2011年數(shù)據(jù)。利用SPSS軟件對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)數(shù)據(jù)資料5階多項(xiàng)式擬合，繪制擬合后的曲線圖。

2 太原市氣候變化特征分析

2.1 平均氣溫變化

1985～2011年太原市年平均氣溫為10.53 ℃，整體呈階段性上升趨勢(shì)（圖1a），增溫速率為0.17 ℃/10a，變暖趨勢(shì)十分明顯（P<0.01）。近27年氣溫變化可以分為3個(gè)特征階段：1985～1996年為偏冷階段，這階段年平均氣溫為9.97 ℃，比多年平均值低0.54 ℃;1996～2002年為增暖階段，此階段內(nèi)年平均氣溫為10.97 ℃，年平均氣溫持續(xù)上升，線性傾向率為0.12 ℃/10a，尤其是1996～1998年上升速率明顯增加，1998年以后，除2000年氣溫接近常年外，其他年份均明顯高于歷年均值，1998和1999年最高（11.50 ℃）;2002～2011年為偏暖階段，年平均氣溫處于震蕩階段，但此階段年平均氣溫為11.03 ℃，比多年平均值高0.50 ℃，是歷年來溫度最高的時(shí)期。

從1985～2011年太原市各季節(jié)平均氣溫變化（圖1b～e）可以看出，太原市各季節(jié)的平均氣溫均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，尤其在1997年之后，大部分年份各季節(jié)的平均氣溫均在平均線之上;就趨勢(shì)線斜率來看，春季斜率最大，說明太原市近27年來春季氣溫逐漸偏高，回暖速度加快。

2.2 降水量變化

太原市2000～2011年年降水量變化趨勢(shì)不顯著（未通過0.05水平的顯著性檢驗(yàn)），總體呈略上升趨勢(shì)，但年際間變化較大，多年年平均值為373.2 mm。從太原市逐年降水量及11年降水量變化趨勢(shì)（圖2a）可以看出，太原市近12年的降水傾向率為正值，說明降水總體呈增長趨勢(shì)。5階多項(xiàng)式擬合的年降水量曲線則反映出2000～2011年太原市的年降水量具有波動(dòng)性增減的特點(diǎn)，降水量的演變大致可以分為3個(gè)階段：2000～2005年降水量逐年減少，其中2001和2005年降水量明顯下降且遠(yuǎn)低于多年平均值;2005～2009年降水量明顯上升，斜率傾向?yàn)?.52 mm/a，在2009年時(shí)達(dá)到多年最大值，高于平均值251.9 mm;2009～2011年降水量出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，斜率傾向?yàn)?0.21 mm/a。

從2000～2011年太原市各季降水量變化趨勢(shì)線傾斜方向（圖2b～e）可以看出，春、夏、秋季降水量呈增長趨勢(shì)，而冬季降水量呈下降趨勢(shì);從趨勢(shì)線傾斜角度可以看出，太原市春季平均降雨量的趨勢(shì)線斜率為0.52 mm/a，說明春季平均降雨量增加明顯，秋季雨量有所增加，而冬季雨量下降顯著。此外，各季節(jié)降水量的年際變化量較大，最多年份與最少年份之間可相差十倍左右（太原市2008年春季雨量為34.0 mm，而2000年春季的平均雨量僅有3.7 mm）。

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

圖1 1985～2011年太原市全年和各季平均溫度變化

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

圖2 2000～2011年太原市全年和各季降水量變化

2.3 日照時(shí)數(shù)變化

從2000～2011年太原市年和各季日照時(shí)數(shù)變化（圖3）可以看出，21世紀(jì)以來太原市日照時(shí)數(shù)變化不明顯，但年際變化較大，日照時(shí)數(shù)最多的年份與日照時(shí)數(shù)最少的年份相差可達(dá)393.4 h;春季日照時(shí)數(shù)小幅度上升，上升結(jié)果不明顯，其他3個(gè)季節(jié)的日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì);冬季變化幅度較大，從2000年的177.8 h下降至2011年的134.7 h;其中，夏季、秋季、冬季平均日照時(shí)數(shù)分別為214.7、185.5、156.3 h。

3 氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響

20世紀(jì)80年代中期以來，冬季氣溫逐漸升高，一方面，暖冬對(duì)冬小麥等越冬作物的生長有利。暖冬年份冬小麥能較好地安全越冬，此外，暖冬還使大棚蔬菜、果樹等免遭受凍害，但暖冬促使小麥旺長，降低抗寒能力，趕上春季低溫小麥容易受凍害。另一方面，暖冬使農(nóng)田冬季蒸發(fā)量加大，再加上冬季降水量不斷減少，從而可能會(huì)加劇冬季及初春的農(nóng)田干旱，不利于糧食生產(chǎn)。再者，由于冬季變暖，一些農(nóng)作物病蟲的越冬基數(shù)將會(huì)增大，可能會(huì)造成病蟲害危害加劇。從太原市1995～2011年農(nóng)林牧產(chǎn)值趨勢(shì)（圖4）可看出，農(nóng)林牧總產(chǎn)值總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且上升幅度較大，自2003年以后，歷年農(nóng)林牧總產(chǎn)值均高于多年平均水平;農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和林業(yè)產(chǎn)值均不斷上升且上升幅度較大。

注：a.全年;b.春季;c.夏季;d.秋季;e.冬季。

圖3 2000～2011年太原市全年和各季日照時(shí)數(shù)變化

圖4 1995～2011年太原市農(nóng)林牧總產(chǎn)值（a）、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值（b）和林業(yè)產(chǎn)值（c）

4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)策

4.1 做好農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)防工作

政府應(yīng)制定農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)案以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的突發(fā)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;氣象部門應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)研究，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，暢通農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)的發(fā)布渠道，最大程度降低農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害損失。

4.2 改良作物品種、調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)

氣候變暖是一個(gè)漸進(jìn)的過程，應(yīng)按照氣候變暖的實(shí)際狀況，趨利避害，合理利用氣候資源?？衫脷夂蜃兣沟脽崃織l件變好、積溫增加、生育期延長、低溫冷害凍害減輕等有利條件，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整農(nóng)林作物種植結(jié)構(gòu)，培育優(yōu)良品種，擴(kuò)大晚熟品種的種植面積，且提高農(nóng)作物耐旱、耐高溫的能力，以增加糧食產(chǎn)量。

4.3 加強(qiáng)水資源管理和調(diào)蓄

氣候趨暖會(huì)加重干旱對(duì)農(nóng)業(yè)的危害，尤其是冬季溫度升高、降水減少，使得春旱更加嚴(yán)重。因此應(yīng)注意把解決干旱問題放在主導(dǎo)位置，增強(qiáng)氣候意識(shí)。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，特別要大力開發(fā)空中云水資源。在作物布局和調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)時(shí)，要考慮旱作比例，注意選用抗旱性強(qiáng)的品種。

4.4 減少病蟲害的發(fā)生

冬季氣溫的不斷升高，為病蟲蟲卵的越冬提供了有利條件，使得病蟲害越冬的基數(shù)提高，對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成較大的威脅。因此，要采取有效措施減少或避免病蟲害的發(fā)生與危害。

42卷34期

李 楠 氣候變化對(duì)太原市農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響及對(duì)策

5 結(jié)論與討論

目前評(píng)價(jià)氣候?qū)r(nóng)林產(chǎn)業(yè)影響的方法很多，但無論任何方法對(duì)哪些氣候因素進(jìn)行分析均有一定的局限性。由于影