近50年来甘肃河东地区农业气候资源变化及其对农牧业的影响.pdf

近50年来甘肃河东地区农业气候资源变化及其对农牧业的影响 Changes of A gricultural C limate R esources in Hedong R egion of Gansu and I ts I mpacts on L ocal A griculture and A nimal H usbandry in t he L ast 50 Y sars 赵一飞 Zhao Yifei 西北师范大学 Northwest Normal University 硕士学位论文 . Thesis I 摘要气候变暖是全球气候变化的主要特征,已成为不可争议的事实。在全球气候变暖的背景下,区域气候也发生了明显的变化。农业生产是与气候资源最为密切的部门,农作物的生长发育及产量的高低在很大程度上受到了光、热、水等气象要素的支配和控制。甘肃河东地区地处东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区的边缘地带,为半干旱半湿润雨养农业区, 这里不仅是气候变化的敏感区,同时也是生态环境的脆弱区。利用准确的气象观测资料,深入分析研究区内农业气候资源的变化特征及对农业生产的影响,采取有效措施合理利用农业气候资源,对促进该地区农业持续稳定发展有重要的意义。基于国家气象局提供的甘肃河东地区13个国家基准站点及31个序列较长的地方站点1961-2010年的观测数据, 运用气候倾向率法、反距离空间插值、 FAO Penman- Monteith 公式法及趋势面模拟与空间插值等方法分析了研究区的农业气候资源时空变化特征; 在此基础上结合农牧业观测资料分析了农作物生长发育、种植结构、产量和牧业生长的变化特征及对气候变化的响应。本文得出结论如下:(1) 在全球变暖的大背景下, 甘肃河东地区气温也呈明显的上升趋势,年均气温倾向率为 ℃/10a,通过了 ;空间分布上,年气温变化总体上都呈增加趋势,以陇东高原中北部和陇中高原北部地区升温幅度最为明显。全区年均气温存在13a左右变换周期并于1993a发生了由低到高的突变。≥0℃积温、≥10℃积温均显著增加,<0℃的负积温呈减少趋势;稳定通过0℃、 10℃的初日均提前,终日推迟,持续日数呈增加趋势。(2)全区近50年来年均降水量呈下降趋势,平均每10a mm,1984 年出现了由正距平向负距平转变,存在着19a左右周期变换,突变不明显。在空间分布上,该区大部分降水量变化呈现减少趋势,其东南部地区的减少幅度高于西北部地区的减少幅度。年潜在蒸散量以 mm/10a的速率增加;年地表湿润指数以 ; 就季节而言,春、夏、秋、冬四季湿润指数的年际变化率分别为- 、- 、- 、 , 除冬季湿润指数呈增加趋势外,其他季节均呈减少趋势,其中秋季减少幅度最大,春季最小。(3)全区日照时数的气候倾向率表现为减少趋势,平均每10 年减少 , 20世纪80年代以前为正距平, 80 年代以来以负距平为主;就季节而言,春、秋 II 季日照时数呈增加趋势,以春季增加趋势最为显著,夏季、冬季呈下降趋势,同时年日照时数存在着25a左右的周期。(4) 河东地区年作物气候生产潜力呈下降趋势, 线性倾向率为- g ? m -2a -1,1986年发生了由正距平向负距平的转变,其主要原因是近50年河东地区气温升高, 降水量下降所致。冬小麦全生育期有明显的缩短趋势,每 10a缩短 6-7d;春小麦全生育期缩短,每10a缩短4-5d;玉米播种期、出苗期有推迟趋势, 抽穗期、吐丝期、成熟期随时间的推移均呈现提前的变化趋势。全区春小麦面积逐年缩小,冬小麦种植面积扩大, 玉米的种植比例也逐年上升,主要是由于气温升高,≥0℃和≥10℃积温增加所致的。气候变暖使农作物种植界线发生较大改变,21世纪以来与 90年代以前相比, 冬小麦种植界线向北、向西扩展,且向高海拔扩展。观测区冬春小麦和玉米的实际产量呈减少趋势,主要是由于生长季节降水量减少和此时的高温二者协同作用所致的。(5)全区主要禾本科优势牧草垂穗披碱草,近20年来,随着气温的升高, 牧草开花期提前10-12d,成熟期提前20-22d,在牧草生长发育前期的出苗期、抽穗期,后期的黄枯期, 受气温和降水的共同影响牧草发育期呈波动变化。气候暖干化, 已经造成该地区干旱缺水,草地退化、沙化和鼠害猖獗,使草畜矛盾不断加剧。关键词:气候变化;农牧业生产; 应对策略;甘肃河东地区 III Abstract It has e an indisputable fact that climate warming is the ma