開封市氣候的變化以及對(duì)農(nóng)業(yè)生長的影響
隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，其對(duì)氣候造成影響也特別大，尤其是二氧化碳的排放，使得氣候中很多因素發(fā)生變化，諸如溫度、光照等，這些因素的變化，或多或少影響了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，改變了糧食生產(chǎn)的模式，這是人科研專家在農(nóng)業(yè)研究中使用人工氣候箱的重要原因之一，下面為大家介紹一下開封市氣候的變化以及對(duì)農(nóng)業(yè)生長的影響。
近年來大區(qū)域范圍氣候變化及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究很多，小區(qū)域范圍氣候變化及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究也不少。開封是以農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)為主的城市。開封近 50 多年氣候變化怎樣？對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有何影響？這方面的研究較少。鑒于這種情況，本文就開封氣候變化及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響估，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的方法進(jìn)行了一些初步研究，并就對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響進(jìn)行了一些分析，并提出了糧食生產(chǎn)安全應(yīng)對(duì)氣候變化的措施建議。
開封市1951年—2005年年平均日照時(shí)數(shù)為2213.8小時(shí)，但年日照時(shí)數(shù)呈明顯的下降趨勢(shì)。其中夏、秋、冬季日照時(shí)數(shù)減少明顯，春季相對(duì)穩(wěn)定。從年代看，比較明顯的兩次減少是1961—1970年間比 1951—1960年間年平均日照時(shí)數(shù)減少75.5小時(shí)，1991—2000年間比1981—1990年間年平均日照時(shí)數(shù)少 52.3 小時(shí)。最為顯著的是 2001—2005 五年間的年平均日照時(shí)數(shù)比1991—2000年間減少192.2小時(shí) ，并且夏、秋、冬三季都減少明顯。從另外一個(gè)角度來計(jì)算，1991—2005年年平均日照時(shí)數(shù)相對(duì)1951—1991年年平均日照時(shí)數(shù)減少167.8小時(shí)，說明1991年以來年平均日照時(shí)數(shù)相對(duì)1991 年以前年平均日照時(shí)數(shù)明顯減少。另據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，月日照時(shí)數(shù)大部分月份都呈減少的趨勢(shì)，其中1、6、7、8、12月減少趨勢(shì)明顯，5、9、10、11月減少趨勢(shì)較慢，2、3 月波動(dòng)不大，4月有略微上升的趨勢(shì)。
光是植物生活的重要生態(tài)因子，光照是綠色植物生長發(fā)育的必要條件；日照時(shí)數(shù)的減少，嚴(yán)重影響植物的光合作用，使作物凈光合作用減少，會(huì)使作物長勢(shì)變差，最終影響作物產(chǎn)量。冬季是開封冬小麥的生長期，秋季是秋作物的生長期，這兩個(gè)季節(jié)的日照時(shí)數(shù)減少不利于農(nóng)作物生長，最終影響產(chǎn)量。
開封年平均氣溫、季平均氣溫近 55年來呈明顯上升趨勢(shì)，其中冬季、春季和秋季增溫明顯， 冬季變暖最多，夏季比較穩(wěn)定。分年代看1961 年—1990 年間年平均氣溫相對(duì)穩(wěn)定，但春季、冬季增溫明顯，秋季增溫緩慢，夏季溫度降低，但年際之間溫度變化比較大。從圖 2 可以看出1986年后年平均氣溫、季平均氣溫明顯升高。1991 年—2000 年十年段的年平均氣溫比之前的四十年上升了0.4℃，秋季上升了 0.3℃，冬季升高了0.9℃。2001-2005 年五年段時(shí)間里年平均氣溫比 1991-2000年又上升了1.3℃，秋季上升0.4℃，春季上升了1.0℃，冬季和夏季相對(duì)穩(wěn)定。
縱觀開封的氣溫資料，近20年開封市氣溫大幅度上升，其中春季、冬季、秋季升溫明顯，夏季相對(duì)穩(wěn)定，總體年平均氣溫明顯上升。應(yīng)當(dāng)指出的是春季、秋季、冬季氣溫的升高，夏季氣溫的相對(duì)穩(wěn)定，冬季變暖，夏季炎熱減輕，這是平均狀況，個(gè)別年份和時(shí)段仍會(huì)有較冷和較熱的現(xiàn)象。從1986年以來各月的極端氣溫來看，極端最高氣溫相對(duì)1986年以前略有下降，而極端最低氣溫有所上升。這樣以來就形成了極端氣溫差減小，極端氣溫的現(xiàn)象有所緩解，氣溫指數(shù)相對(duì)集中，說明溫度在比以前更小的范圍整體有所增加。
冬季、春季是開封冬小麥、油菜、蔬菜等越冬作物早春作物生長的關(guān)鍵時(shí)期；夏季、秋季是玉米、花生、大豆、棉花等秋作物的生長、收獲期。開封的5月—10月，光照、降雨、熱量資源豐富， 特別是夏季的6月、7月、8月氣候資源同時(shí)非常豐富，是形成農(nóng)作物產(chǎn)量的關(guān)鍵時(shí)期。日照時(shí)數(shù)減少不利于農(nóng)作物光合作用，嚴(yán)重影響產(chǎn)量的累積。所以說就日照的減少的趨勢(shì)是不利于本區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，偏暖對(duì)于熱量條件受限制的耕作制度來說，可以保證作物的安全生長。溫度升高對(duì)開封市小麥玉米或油菜水稻二熟制度來說最主要的是溫度高使作物的發(fā)育速度加快，生育期縮短，單產(chǎn)下降。據(jù)研究，作物生育期間日平均溫度每升高1℃，水稻生育期日數(shù)平均縮短7 - 8d，冬小麥生育期日數(shù)平均縮短17d，從而縮短了光合作用積累干物質(zhì)的時(shí)間。全生育期縮短使干物質(zhì)積累時(shí)間減少，同時(shí)溫度升高加大了土壤蒸發(fā)，使小麥生長中、后期水分虧缺加重，小麥綠葉同化能力降低，最終使產(chǎn)量下降。冬春季明顯的趨暖可減少越冬作物凍害，但偏暖卻利于病蟲越冬，易導(dǎo)致病蟲害發(fā)生。氣溫升高使夏玉米生育期縮短，生育期平均縮短19d。生育期的縮短不利于干物資的積累，生育期高溫對(duì)授粉也有不利影響。而氣候變暖使地表水分蒸發(fā)和作物蒸騰加強(qiáng)，作物的生理需水量增加。據(jù)張翼等研究，開封所處的黃淮海平原夏玉米全生育期需水量在溫度上升1℃、2℃時(shí)分別增加18%和31%，夏玉米的農(nóng)業(yè)用水量也增加，年灌溉總量隨著降水量的減少而急劇上升，若降水量減少20% ，溫度上升1℃和2℃時(shí)，年灌溉水量將分別上升65.9%和84.3%。
棉花生長期間喜高溫，對(duì)水分要求不多，尤其在秋季采摘期，降水量減少反而對(duì)棉花生產(chǎn)有利。另據(jù)研究表明，氣候變暖對(duì)棉花生長也比較有利，年均氣溫每升高1℃，無霜期可增加10d ，棉花生長季≥10 ℃積溫大約可增加150～250 ℃/a ，生長季將延長10d左右，≥20℃繁茂生長期持續(xù)日數(shù)估計(jì)可增加7～10d 。當(dāng)品種熟性不變時(shí)，由于棉花鈴期氣溫增高，有利于鈴重增加，霜前吐絮棉鈴比重將增加5%～10% ，棉纖維強(qiáng)力和成熟度等亦有所提高。
4月是開封冬小麥增粒孕穗的關(guān)鍵時(shí)期降水減少對(duì)小麥的孕穗不利。5月、7月、9月，對(duì)于開封農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，均是作物生長需水關(guān)鍵期。其中5月份是小麥、油菜產(chǎn)量形成關(guān)鍵期，一季水稻移栽返青期。7 月，一季稻處于拔節(jié)孕穗需水關(guān)鍵期，玉米等旱作物正處于旺盛生長期，因此這一季節(jié)水資源的季節(jié)分配變化不會(huì)影響我市主要糧油作物的產(chǎn)量。但秋季9月的干旱，影響了秋播作物的墑情，繼而會(huì)影響秋播質(zhì)量和作物苗情。
因此氣候分析表明的春旱、秋旱將對(duì)我市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。冬季降水較少，自然降水和底墑水不能滿足冬小麥的生育期內(nèi)所需的水。開封年平均日照時(shí)數(shù)明顯減少，特別是1996年以來日照時(shí)數(shù)減少明顯，由1996年以前的年均2266小時(shí)到1996年以后的年均1996小時(shí)。就各個(gè)季節(jié)而言日照時(shí)數(shù)冬季和夏季明顯減少，秋季略有減少，春季波動(dòng)不明顯。開封年平均氣溫、季平均氣溫均呈明顯上升趨勢(shì)，其中冬季、春季和秋季增溫明顯，夏季溫度相對(duì)穩(wěn)定。秋季增溫明顯是開封氣候方面的一個(gè)特點(diǎn)與全國其他地方不大一致。開封年降雨總量偏少，四季降水量分布不均，主要集中在夏季，冬季的降水量太少，秋季和夏季的相對(duì)較少。年代間降雨相對(duì)穩(wěn)定，年際間變化比較大，相鄰年份之間的年降水量相差比較大，并且降水變化有加快和相對(duì)集中趨勢(shì)。
從開封市這幾年的氣候的變化，以及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，可以很明顯的看出：氣候的變化，已經(jīng)嚴(yán)重的影響了農(nóng)作物的生長，而人工氣候箱，或者是人工智能氣候室，只能小范圍的緩解氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響，應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)或者是科研還是比較方便的，但是對(duì)于大面積的減少人工氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，最好的辦法就是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，盡量不影響氣候。
