泰安市气候变化趋势特征及其对粮食生产的影响与应对措施

摘要

农业是受气象因素影响最直接、最脆弱的产业，针对当前以气温升高为主要特征的全球气候变化现实；选择山东省泰安市的自然温度、降水量和日照时数三个主要气象要素为研究对象，分析探讨近半个世纪以来的变化趋势与特征，特别是近十年来三个气象要素的值与时空分布特点，以及小麦、玉米各生育阶段的积温、日照和降雨量。在此基础上，依据前人对小麦、玉米生长发育对上述三个要素的响应规律，并结合当前农民群众的习惯耕作及栽培管理模式，制定出与现实气候时空分布特点相适应的应变策略及技术措施，旨在为实现趋利避害、高产高效的应变高产栽培提供科学的理论依据，最终实现提高泰安市农业抗御自然灾害和顺应气候变化的能力，确保粮食安全。主要研究结果如下：
　　 1.明确了泰安市六十年气温变化趋势及特征
　　 从1951至2010年的60年间，泰安市年平均气温每10年升高0.20℃，60年间共升高1.18℃。不同年代间升降规律有差异，其中以20世纪90年代和21世纪初叶升高幅度最大。温度升高在季节的分布不同：其中冬季气温升高幅度最明显，平均每10年升高0.49℃；其次是春季，平均每10年升高0.36℃；再次是秋季，平均每10年升高0.11℃；夏季略有下降，平均每10年降低0.0036℃。低温日数每10年减少3.56天。
　　 2.明确了泰安市六十年降水量变化趋势及特征
　　 从1951至2010年的60年间，泰安年降水量每10年减少6.00毫米，60年来年降水量共减少35.98毫米；20世纪50年代平均值低于60年代，从60年代开始减少，直到80年代最少，然后开始逐渐增加。但不论是增加还是减少，年代平均值偏离总平均值的幅度均较小。以1961～2009年的数据进行季节间变化特征分析表明：春季降水量每10年增加3.52毫米，夏季每10年减少2.93毫米，秋季每10年减少7.62毫米，冬季每10年减少0.17毫米。降雨日数呈现出每10年减少2.11天、暴雨日数每10年增加0.08天的总趋势。
　　 3.明确了泰安市五十年光照时数变化趋势及特征
　　 对1961～2010年50年来的年日照时数统计分析表明：泰安市的光照时数每10年减少76.70小时，50年来年共减少367.75小时，特别是21世纪初叶10年减少幅度最大，而且年际间呈非常规律的下降趋势。
　　 4.明确了泰安市近十年主要气象要素的时空分布
　　 计算得出了泰安市近10年各旬平均气温、平均降水量和日照时数，以及10年来三项指标的变异情况；小麦和玉米两大作物不同生育阶段零度以上的生物学有效积温值，为应对技术措施的制定奠定了可靠的科学依据。
　　 5.指出了气候变化对泰安市粮食生产的影响有利有弊
　　 通过对近半个世纪和变化后(近10年)的三要素绝对值及分布特征后认为：冬季气温升高对小麦生长发育和冬季蔬菜业的发展带来积极影响，但气温的年际间高低震荡，给技术措施的调控带来困难，光照时数度幅度减少给玉米生产带来不利影响。
　　 6.制定出气候变化的应对策略和技术措施
　　 通过分析认为，粮食生产对气侯变化的适应能力并非只是被动的反应，在人为技术的干预下，也存在积极方面。本文以经济和生态环境的协调发展为原则，从系统的观点进行综合考虑，提出顺应自然，积极应对十项措施：一是完善水利设施建设，提高抗御干旱逆境能力；二是多措并举、培肥地力，提高土壤生产力；三是因势利导调整种植制度，探讨新的间作套种，提高复种指数；四是积极而稳妥的推广两晚技术，顺应气候变化；五是加强物化形农业新成果的研究及引进应用；六是植保新技术研究与应用，降低病虫草害的危害；七是强化农民技术培训，提高田间科学管理水平；八是加强中长期气象预报，为两晚技术及其应对异常气候变化的趋利避害农业技术措施提供科学依据；九是重视对空中流动水资源的开发利用，等等。