新泰市設施農業(yè)氣候資源特征變化分析

趙洪潤 楊澤堃 劉慶民 劉子璐

[摘要]本文利用山東省泰安市新泰市1971-2010年冬季氣象觀測資料，對影響該地設施農業(yè)生產的災害影響因子進行了分析。結果表明，隨著時間的延續(xù)，光照資源不利于設施農業(yè)的生產，溫度的變化對設施農業(yè)的生產 利，低溫對設施農業(yè)的影響較小。這一變化對今后研究新泰市設施農業(yè)生產的氣候資源變化具有借鑒意義。

[關鍵詞】新泰市;設施農業(yè);氣候資源

新泰市位于山東省泰安市，屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，年平均氣溫13.6℃，年平均降水量715.2mm，全年無霜期198d。近年來，新泰市因煤炭資源的加速開采，出現(xiàn)大面積采煤沉陷區(qū)，許多良田因采煤沉陷絕產、減產，高效利用采煤沉陷區(qū)土地資源，解決失地農民的生活出路，成為新泰市政府亟待解決的問題。 2016年新泰市政府借鑒大同市、濟寧市沉陷區(qū)建設經驗，結合新泰市實際優(yōu)化產業(yè)結構，圍繞農業(yè)生產“轉方式、調結構、促創(chuàng)新”這條主線，以農業(yè)安全、優(yōu)質、高效、生態(tài)為目標，在翟鎮(zhèn)、西張莊鎮(zhèn)、泉溝鎮(zhèn)、谷里鎮(zhèn)、小協(xié)鎮(zhèn)、東都鎮(zhèn)、汶南鎮(zhèn)、樓德鎮(zhèn)、禹村鎮(zhèn)等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分4個階段建設新泰光伏發(fā)電+設施農業(yè)模式，高效利用沉陷區(qū)土地資源，還農民以長遠生計。截至2018年底，新泰市設施農業(yè)種植面積達到5600hm2，但同時，城市發(fā)展、氣象條件、氣候資源的變化，必將對設施農業(yè)的布局和生產造成一定的影響[1-3]。例如，霧霾天氣的增多導致總體日照時數(shù)減少，農作物的光合作用受限，進而影響設施農業(yè)的產量和品質[4]。因此，開展設施農業(yè)氣象災害研究既是現(xiàn)在災害學領域中研究的熱點，又是地方政府當前急需的課題。本文通過分析新泰市40年溫度和光照等氣象因子的變化，探討新泰市設施農業(yè)氣象災害的變化規(guī)律，希望對今后新泰市的設施農業(yè)氣象防災減災、生產、發(fā)展規(guī)劃等工作提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)

本文所用數(shù)據(jù)為1971-2010年冬季（12月到次年2月）新泰氣象站逐日平均氣溫、最低氣溫、日照時數(shù)等資料，以所列的設施農業(yè)氣象災害指標[5]計算新泰氣象災害及程度，具體見表1。1.2 統(tǒng)計方法

以線性傾向的變化趨勢計算，方法參照魏鳳英[6]的研究結果。

2 結果與分析

2.1 設施農業(yè)氣候資源

2.1.1 溫度

溫度影響設施農業(yè)生產種植規(guī)模和種類，而冬季氣溫條件決定著一個地區(qū)設施農業(yè)的發(fā)展，并影響設施農業(yè)品種的選擇。新泰市冬季平均氣溫和平均最低氣溫變化結果見圖1。據(jù)圖1可知，新泰市冬季的平均氣溫和最低氣溫總體呈上升趨勢，每10年上升0.62℃和2.25℃。氣溫的上升使作物生長期延長、產量提高，冬季的氣溫條件對今后一段時期發(fā)展設施農業(yè)生產是較為有利的。

新泰市冬季各月氣溫的年代變化見表2。據(jù)表2可知，1971-1980年，新泰市平均氣溫為一0.76 0C，2001-2010年平均氣溫升高了1.58℃為0.82℃。其中2月升溫最為明顯，200 1年以后的1 0年比1 97 1—1980年的10年上升了2.3℃。

2.1.2 光照

光照是設施農業(yè)種植過程中首要的能量來源，也是作物進行光合作用的必要條件0 40年來，新泰市冬季的日照時數(shù)有較為明顯下降趨勢，具體見圖201971-2010年，每10年平均日照時數(shù)分別為5.84h，5.06h，5.27h和5.20h，即40年來，日照時數(shù)平均減少了0.64h。

本文分別統(tǒng)計了每10年冬季日照時數(shù)不足3h的發(fā)生天數(shù)，發(fā)現(xiàn)1971-2000年，數(shù)據(jù)基本沒有明顯變化，但在2000年之后的10年，不足3h日照天數(shù)呈增加趨勢，具體見表3。造成日照時數(shù)減少的主要原因之一是近10年霧霾天氣增多引起的。

2.2 設施農業(yè)氣象災害

寒潮是指冬季在特定的天氣形勢下，來自高緯度地區(qū)的冷空氣向中、低緯度侵入，造成受影響區(qū)域迅速降溫、大風和雨雪天氣171對設施農業(yè)而言，主要表現(xiàn)為突然降溫或持續(xù)低溫。低溫寒潮是影響設施農業(yè)生產中主要的災害類型，本文根據(jù)表1的災害指標，統(tǒng)計了40年來新泰地區(qū)低溫寒潮氣象災害的發(fā)生頻次，結果見表4。

按照寒潮等級標準，可分為輕度寒潮災害、中度寒潮災害和重度寒潮災害3個等級。分別計算逐日平均最低氣溫與前一日最低氣溫的降幅，篩選出1971-2010年達到寒潮次數(shù)，40年來新泰市寒潮頻次統(tǒng)計結果見表5 0據(jù)表5可知，新泰市40年平均發(fā)生寒潮46.8次，平均每年4.7次。從40年數(shù)據(jù)來看輕度寒潮總體呈現(xiàn)減少趨勢，由5 3次減少為41次，近40年均未發(fā)生重度寒潮災害[8-10]。

（1）40年來新泰市冬季氣溫升高，日照資源呈減少趨勢，低溫冷害總體上因為氣溫的升高而減少。

（2）按照40年來的資料分析，未來的設施農業(yè)生產中，氣溫的發(fā)展對設施農業(yè)生產有利，但日照條件則趨于不利。所以，對于今后一段時間設施農業(yè)布局生產而言，應做好應對寡照等氣象災害的準備。

（3）40年來，新泰市傳統(tǒng)大田作物種植隨著經濟的發(fā)展，城市規(guī)模的擴大以及采煤造成的沉淀區(qū)，已逐漸萎縮，而以設施農業(yè)為代表的現(xiàn)代農業(yè)逐步興起。在氣候變暖的大背景下，氣溫升高趨勢明顯，同時受環(huán)境的影響，霧霾天氣出現(xiàn)次數(shù)增加，不足3h的日照天數(shù)逐漸增多，這些原因都導致了設施農業(yè)的氣候資源變化的特殊性。本文以新泰市為例，初步分析了設施農業(yè)氣候資源和氣象災害的變化規(guī)律，對今后研究設施農業(yè)氣象災害具有一定的參考意義。

參 考 文 獻

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