探求氣候變化對瓜菜生產(chǎn)的效果范文

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1材料與方法

1.1材料

選取海南全省氣象中心提供的東（瓊海）、西（儋州）、南（三亞）和北（海口）4個市縣站點觀測到的天氣數(shù)據(jù)作為研究對象；對近10年（2001～2010年）的溫度、降雨量、光照等氣候觀察數(shù)據(jù)，結(jié)合冬季瓜菜生長特性，采用Excel2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

1.2方法

為統(tǒng)計各地降雨情況，降雨強(qiáng)度采用中國氣象部門一般標(biāo)準(zhǔn)即：①小雨：24h內(nèi)雨量小于10mm；②中雨：24h內(nèi)雨量為10～24.9mm；③大雨：24h內(nèi)雨量為25～49.9mm；④大雨以上統(tǒng)稱為暴雨：24h雨量等于和大于50mm。因冬季瓜菜多為喜溫、光作物，溫度低于20℃生長受影響，低于15℃多產(chǎn)生輕度傷害，因此以這兩種溫度為臨界點進(jìn)行相關(guān)氣候特征數(shù)據(jù)統(tǒng)計。日照百分率=實際日照時數(shù)/應(yīng)照時數(shù)×100％，冬季瓜菜低于20％以下光照明顯不足，對瓜菜生產(chǎn)產(chǎn)生明顯影響，因此也以此為分界點進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1旱季氣溫變化特征及對瓜菜生產(chǎn)的影響

2001～2010年10年間，氣溫變化與全國其它內(nèi)陸省份相似，4～11月間溫度相對較高，利于作物生長，且以6～10月氣溫最高，月均溫達(dá)27.5℃以上，但全島以南部三亞市最高，中東部瓊海及北部海口市其次，西部儋州最低。海南中北部地區(qū)（以儋州、瓊海、海口三市縣為代表）低溫季平均氣溫基本穩(wěn)定在18～21℃之間（除2008年極端低溫的影響）（圖1），且近幾年極端災(zāi)害性天氣在頻度和強(qiáng)度上呈增加的趨勢；全島旱季低溫季節(jié)以三亞市最高，在22～24℃間波動。因冬季瓜菜生產(chǎn)需要的氣溫多在20℃以上，20℃以下天氣影響瓜菜生長，尤其是處于生長發(fā)育期間作物（即生育轉(zhuǎn)化期），而15℃以下天氣對冬季瓜菜生長會產(chǎn)生不同程度的冷害現(xiàn)象。因此對全島代表4個方向的市縣進(jìn)行20℃以下天氣和15℃以下天氣統(tǒng)計分析。發(fā)現(xiàn)20℃以下天氣數(shù)以中北部三市縣明顯高于南部三亞市，中北部地區(qū)該天氣數(shù)量占全年旱季的20％～40％，而三亞市僅在10％以下，但在2008年以后兩年內(nèi)三亞該天氣數(shù)量明顯增加，與全島其它地方一致，均在19.9％～42.1％之間（圖2）；而15℃以下天氣（見圖3）以中西部儋州市最高，10年間在10～32d之間波動，占全年旱季的5.4％～17.5％之間，瓊海與海口相對較低，而三亞最少，2008年以后基本不存在在15℃以下天氣，以后兩年間此低溫占全年旱季2.1％～3.2％之間，嚴(yán)重影響了該地區(qū)冬季瓜菜生產(chǎn)，如造成南部地區(qū)哈蜜瓜與網(wǎng)紋西瓜等生長緩慢和開花不正常等現(xiàn)象。

2.2旱季降雨量變化特征及對瓜菜生產(chǎn)的影響

海南島屬于熱帶季風(fēng)氣候，長時間干旱（每年11月至翌年4月共6個月），嚴(yán)重影響了冬季瓜菜的生產(chǎn)，人們需要不斷灌溉水分以保證其生長。10年間跟蹤海南旱季的降雨情況發(fā)現(xiàn)，旱季降雨量以南部三亞地區(qū)最少，東北部瓊海地區(qū)最多，但旱季降雨量僅占全年降雨的8.5％～32.4％（圖4），且旱季少量降雨量中，以中大雨（24小時降雨量超過10mm以上的雨水天氣）降水量占全旱季降雨量的31.7％～95.8％（圖5），同時降中大雨的天數(shù)僅有2～16d，占旱季天數(shù)1.1％～8.8％（圖6）。其降雨從數(shù)量與時間上均表現(xiàn)出極度不均衡現(xiàn)象，這對冬季瓜菜生長十分不利，產(chǎn)生旱季暫時澇害現(xiàn)象發(fā)生。旱季無雨天數(shù)占到整個旱季的61.2％～91.1％（圖7），南部三亞地區(qū)降雨量天數(shù)最少，干旱現(xiàn)象十分明顯，東部瓊海地區(qū)降雨天數(shù)相對高于其它地區(qū)，這造就了多年來，冬季瓜菜以東部沿海地區(qū)為主，但隨著近年冬瓜、辣椒主要種植區(qū)域等西移，其冬季干旱在西部顯得十分突出。

2.3旱季光照變化特征及對瓜菜生產(chǎn)的影響

旱季除了低溫天氣與干旱的影響，光照資源在全島也明顯表現(xiàn)不足，10年間瓊海及海口等海南省東北部地區(qū)日照百分率均僅在40％以下，三亞最高也僅在55％左右（圖8），以2008年日照量最低，如瓊海地區(qū)日照率僅達(dá)26.1％，且低溫月份，日照百分率比旱季平均還低，瓊海地區(qū)日照百分率僅為18.8％（圖9），但其趨勢與整個旱季日照百分率變化規(guī)律一致。海南省冬季瓜菜多為喜陽性作物，當(dāng)日照低于20％以下時，光照嚴(yán)重不足，從而影響其光合能力，制約其光合產(chǎn)物的形成，造成瓜菜生長不良及產(chǎn)量形成受阻。因此對旱季日照率20％以下天數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)瓊海及海口等全島東北部地區(qū)日照率20％以下天數(shù)占整個旱季50％以上，而西北部儋州地區(qū)在28.7％～47.8％，稍高于東北部地區(qū)，全島以南部三亞地區(qū)日照率較高，20％以下日照率天數(shù)相對較少，僅在8.8％～26.9％之間波動；但10年間各地區(qū)變化相對平緩（圖10）。

3討論與結(jié)論

3.1旱季低溫對冬季瓜菜生產(chǎn)的影響

冬季氣溫變暖已成為世人的共識，造成作物生產(chǎn)北移，作物栽培制度改變,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)變化，暖冬增加了各地病蟲害的發(fā)生量，導(dǎo)致很多作物種植適宜區(qū)變?yōu)閬嗊m宜區(qū)，而亞適宜區(qū)卻轉(zhuǎn)化為適宜區(qū)。但局部地區(qū)冬季低溫及超強(qiáng)冷空氣等災(zāi)害性天氣對冬季作物生產(chǎn)的影響隨處可見，且有向廣度與深度發(fā)展的趨勢。海南10年間氣溫基本穩(wěn)定，在2008年冬季在全國低溫的影響下，也產(chǎn)生了長時間的低溫，尤其是15℃以下天氣數(shù)增加（見圖3），嚴(yán)重影響了海南冬季瓜菜生產(chǎn)，使辣椒畸形果增加，果實瘦小；瓜類開花減少，授粉不良，結(jié)果率及畸形果率增加，嚴(yán)重影響了冬季瓜菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，降低了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益，同時2011～2012年的寒流造成東南部陵水縣、萬寧等地西瓜減產(chǎn)。但2007年冬季卻為暖冬，多數(shù)氣象分析表明，一般暖冬之后出現(xiàn)下年寒冷冬季的機(jī)率增加，因此在海南雖屬熱區(qū)，仍需要增加其前期氣候的分析與預(yù)測，加強(qiáng)氣象監(jiān)測，及其進(jìn)行預(yù)警預(yù)測，讓瓜農(nóng)與菜農(nóng)適時調(diào)整播種期和進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓r(nóng)事管事，如進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)施建設(shè)，進(jìn)行薄膜覆蓋保溫等管理措施。

3.2旱季干旱對冬季瓜菜生產(chǎn)的影響

秋冬季隨著全國溫度的下降，降水也發(fā)生變化。海南島雖全年降雨量呈微增加的趨勢，但降水分布不平衡卻很明顯。旱季降雨量自2006年后有逐漸下降的趨勢（圖4），致使近年海南各地冬季瓜菜種植受旱面積不斷加大，而在旱季降雨量減少的同時，分析發(fā)現(xiàn)，其中暴雨所占降雨量比例，自2006年以來有增加的趨勢，說明干旱無雨的天數(shù)增加，且產(chǎn)生暴雨危害的現(xiàn)象加重，因此冬季瓜菜在防止干旱影響的同時需要加強(qiáng)排灌設(shè)施的建設(shè)，防止在旱季產(chǎn)生澇害。另外由于降雨的空間分布不均，東南部地區(qū)旱季降雨量及天數(shù)明顯低于東北部地區(qū)（圖7），而東南部地區(qū)是全島冬季瓜菜的主產(chǎn)區(qū)，也是海南冬季瓜菜的適宜區(qū)，由于氣候的變化已逐步失去其優(yōu)勢條件，西北及東北部地區(qū)氣候有所改善，其冬季瓜菜種植面積不斷增加。長期干旱需要在雨季雨水較多時進(jìn)行蓄水保存，因此加強(qiáng)水庫等蓄水工程及水利灌溉設(shè)施的建設(shè)，可在一定程度上減緩干旱對冬季瓜菜的影響。

3.3旱季寡照對冬季瓜菜生產(chǎn)的影響

日照時數(shù)是影響氣候變化、地球生態(tài)系統(tǒng)和人類活動的重要驅(qū)動力之一，因此在氣候變化研究中愈來愈受到重視，從而產(chǎn)生了“全球變暗”的說法，這種日照量的變化在中國東北與西部地區(qū)受到極大關(guān)注，并認(rèn)為大氣、云的光學(xué)特性與氣溶膠的相互作用是導(dǎo)致日照量降低的主要因素，而冬季日照率主要與降雨（尤其是陰雨）和霧（霧霾）存在極顯著相關(guān)。近10年海南省20％以下日照百分率天數(shù)呈波動型增加趨勢，但霧日數(shù)卻逐步減少，低溫陰雨天氣呈不斷增加（圖7、10）趨勢。分析發(fā)現(xiàn)霧是海南中北部地區(qū)旱季影響日照時數(shù)偏少的主要原因之一（海南全島霧主要出現(xiàn)在9月至翌年3月），陰雨加重了全島日照時數(shù)的不足。海南冬季低溫加上寡日又重逆境，使冬季瓜菜，尤其是露地種植瓜菜受到嚴(yán)重影響，如2007～2008年低溫寡照，使辣椒頂端分枝縮短，葉片皺縮，座果率下降，辣椒膨大受阻。而對簡易設(shè)施栽培的西瓜，低溫陰雨天氣，雖然設(shè)施在一定程度上起到了保溫作用，但更加劇了其光照不足，使西瓜葉片縮小、黃化，雄花增加等，從而造成瓜類減產(chǎn)和品質(zhì)下降。

4展望

氣候條件的變化具有隨機(jī)性、廣度性，但在一定時間內(nèi)存在相對穩(wěn)定性和規(guī)律性。針對海南旱季，其長期干旱，低溫，尤其寡日照越來越明顯的趨勢。海南冬季瓜菜需要選用與氣候變化相適應(yīng)的作物與品種，如西瓜可選用耐低溫弱光的早、中熟品種[如早春紅玉、早佳（8424）、蜜童等]，并調(diào)節(jié)播種期（如黑皮冬瓜，南部地區(qū)在9月中旬至1月上旬為冬春季栽培冬瓜的適宜播種期，其他地區(qū)則以9月中旬至10月上旬和12月上旬至1月上旬播種最好，若在10月中旬至11月下旬播種，由于開花結(jié)果期多處在1～2月份的低溫、陰雨天氣影響之下，座果非常困難，即使能座果，果實也生長緩慢，發(fā)育不良，畸形果率較高）。同時加強(qiáng)海南冬季瓜菜設(shè)施化生產(chǎn)，目前全島瓜菜設(shè)施栽培多為簡易大棚，塑料薄膜在一定程度上防止了低溫對作物的影響，卻增加了光照不足帶來的危害。因此除選用耐弱光品種外，選用透光性好的塑料薄膜也十分重要。并建設(shè)和完善農(nóng)田水利設(shè)施加大農(nóng)業(yè)投入，完善農(nóng)田水利設(shè)施，蓄積自然降水，增大可灌溉面積。通過各地氣象部分時時監(jiān)測低溫陰雨天氣，并及時消息，讓農(nóng)戶提前加強(qiáng)田間管理和防范措施。并建設(shè)由政府主導(dǎo)、多部門聯(lián)合互動的防災(zāi)減災(zāi)體系，加強(qiáng)高影響極端事件的監(jiān)測、預(yù)警能力的建設(shè)。掌握氣候變化規(guī)律，適應(yīng)氣候變化調(diào)整冬季瓜菜生產(chǎn)，因勢利導(dǎo)趨利避害是冬季瓜菜豐產(chǎn)豐收的保障。

作者：周鵬楊福孫陳匯林候偉單位：海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院海南省氣象科學(xué)研究所海南大學(xué)園藝園林學(xué)院