寻甸农业气候资源初步分析.doc

寻甸农业气候资源初步分析 摘 要：农业产业结构调整，是一项系统工程，是以生态经济科学为基础，因地制宜地调整农业产业结构的一个循序渐进的长期过程。对地处昆明北部的寻甸县来说，气候资源非常丰富，气候立体，气候类型较多，气候对农业产业的影响极大。利用寻甸多年气象观测资料，对寻甸县光能资源、热量资源、降水资源进行详细分析，从而为寻甸县农业产业调整及特色农业发展提供一些可供参考的建设性意见、建议，是一项有意义的基础性工作。 关键词：农业；气候资源；分析 寻甸县位于东经1024110333，北纬25202601，在昆明市东北部，横跨金沙江、南盘江两流域之间。东临马龙县、沾益县、会泽县，有公路穿山越岭相连；西与富民县、禄劝县相依；北与东川、会泽县接壤，有东川铁路相通；南接嵩明县，川原平衍。全县土地总面积3598平方公里，从东到西纵距80余公里，由南至北绵延60余公里。由于地形高差大，气候属低纬高原季风气候，冬春两季受平直西风环流控制，大陆季风气候明显，干旱少雨；夏秋季主要受太平洋西南或印度洋东南暖湿气流控制，海洋季风突出，多雨，凉爽潮湿。510月为雨季，11月至次年4月为旱季。寻甸回族彝族自治县是首批“云南省高原特色农业示范县”和“昆曲绿色经济示范带”县区农业大县之一。全县在册耕地面积49.85万亩，占国土总面积的28.56，耕地面积全市第一。2012年全县人口543767人，其中：非农业人口48535人，农业人口495232人，农业人口占91.07。寻甸要跨越，关键在农业。丰富的气候资源对寻甸县农业产业布局、结构调整、特色发展至关重要。 一、光能资源 “万物生长靠太阳”，太阳光是地球上一切生命活动的源泉。 1.日照时数和日照百分率 各地日照时数长短与地理纬度、地形、山脉的遮蔽和阴雨日数多少等有密切关系。寻甸日照时数全年平均为2059.8h。与寻甸接壤的东川、禄劝、富民、嵩明日照时数全年平均分别为：2191.0h、1988.2h、2129.5h、1867.5h。 2.太阳总辐射 寻甸大部地区的海拔高度在1500米2000米之间，日照比较丰富。雨季多为阵性降雨，太阳散射辐射强，太阳总辐射量也较大。理想大气的太阳辐射量以夏季所占比例最大，春季次之，寻甸县实际上地面获取的太阳总辐射量是春季最大，为1442 MJ/?O，占全年太阳总辐射量的33%；冬季次之，为1068MJ/?O，占全年太阳总辐射量的24%；夏季仅为1032 MJ/?O，占全年太阳总辐射量的23%；秋季最少，为898MJ/?O，占全年太阳总辐射量的20%。年总辐射量的月季分布是：3月最大，为524 MJ/?O，4月次之，5月居第三，最小出现在10月和11月，一般在300MJ/?O以下，年内其余7个月的总辐射量介于300400MJ/?O之间。 寻甸一年中，3月份日照时间最长，平均为243.4h；9月份日照时间最短，平均为115.9h。年日照百分率为47%，3月份最高，平均为66%；7月份由于阴雨天气的影响，日照百分率最低，平均为29%。按照各种植物生育条件对光照要求，日照百分率在60%以上为“高照”，45%60%为“中照”，因此，610月份寻甸平均日照百分率归为“低照”，不过均在20%以上，且平均日照时数合计为629.8h，能满足烟叶、水稻、马铃薯、玉米等大春作物干物质沉淀至成熟收采。 3.光能生产潜力 光能生产潜力是指理想的作物群体在水、热、肥等其他农业条件充分满足作物需要的前提下，光能利用率达到一定水平时所能形成的农作物最大产量。光能生产潜力，可根据公式Y=14.99QE计算。Y为光能生产潜力（千克/亩），Q为太阳辐射量（MJ/?O）， E为光能利用率。若取光能利用率为1%，则寻甸县平均光能生产潜力为666千克/亩。寻甸县以49.85万亩总耕地面积计算应生产农作物的干物质3.32亿斤，取经济系数0.4计算，可生产粮食1.328亿斤，这个数字与实际产量相比，寻甸县的太阳辐射能的利用率是相当低的。据云南农业地理介绍，目前全省光能利用率在水稻上只有0.2%0.7%，小麦上仅有0.1%0.4%。与国内和世界上一些光能利用率已达3%的高产区相比，寻甸县农业增产的潜力巨大。 二、热量资源 热量是一切农作物不可或缺的主要气象条件之一。通常用各种温度指标来表述温度高低、变化规律和积温多少。热量直接影响农作物的发育生长和产量高低。寻甸县热量资源较为丰富，日平均气温10的年积温介于43305648之间，一般均能满足亚热带、温带粮食及经济作物正常生长发育的需要。冬季年平均最低气温为2.2，年极端最低气温平均值为-4.8，作物越冬条件较好，对于增加农业复种指数，提高作物产量，发展名、特、优农产品特别有利。用温度作标志的热量资源有：四季温度、平均气温和极端气温、农业指标温度、低温及冻土、无霜期等。 1.四季温度 根据寻甸县自然生态系统特征、农事活动、物候现象，选用日平均气温20为夏季，10为冬季，1020的升温阶段为春季，2010的降温阶段为秋季，以此来衡量作物生长季的长短。寻甸县春季起止日期多年平均为2月11日至6月13日，历时123天，占全年天数的34%；夏季起止日期多年平均为6月14日至7月21日，历时38天，占全年天数的10%；秋季起止日期多年平均为7月22日至11月19日，历时121天，占全年天数的33%；冬季起止日期多年平均为11月20日至2月10日，历时83天，占全年天数的23%。为便于统计分析和比较，统一以25月为春季，67月为夏季，811月为秋季，12次年1月为冬季，以此描述寻甸县四季气候特征。寻甸气候正可谓：夏无酷暑、冬无严寒、春意盎然、秋高气爽。 2.平均气温和极端气温 （1）年平均气温的时间分布。从寻甸19592014年寻甸年平均气温变化趋势来看：19591991年间，寻甸气温跌宕起伏，这主要是全球变暖变化前期，冷暖年交替出现，寻甸冬春两季气温高低变化较大的原因。寻甸冬季温度最高年与最低年可相差4.5，春季可相差4.7。夏季温度对年均温也有较大的正相关系数，但夏季温度自身变化幅度小，所以对年均温的影响次于冬春。1992年后，全球变暖背景基本确立下，寻甸年均温虽有小幅激荡，但总体呈上升变暖趋势，年均温上升率为0.185/y。 （2）气温日较差时间分布。气温日较差是指气温在一昼夜内最高值与最低值之差。气温日较差反映了气温在一日之中的波动幅度，其大小对农作物生长有很大影响，也是判断一地气候是否为大陆性的指标。一般以日较差10为大陆性气候与海洋性气候的分界。寻甸气温日较差的年变化特点总的是：14月平均气温日较差大于14，是全年的高值区，其中3月最大，是15.4；610月平均气温日较差较小，各月均小于10，其中7月最小，是8.3；其余各月的气温日较差介于1014之间。气温日较差大对于作物生长是有利的，白天温度高，有利作物光合作用的进行。夜间温度低，作物呼吸消耗少，有利干物质的积累。 （3）极端气温。寻甸县极端最高气温为34.6，出现日期为：1960年4月30日、1963年5月31日；极端最低气温为-13.9，出现日期为：1977年2月9日、1983年12月29日。年内极端最高最大值出现在5月，一般在30以上。一年中最热月为47月，平均极端最高气温均大于29。年内极端最低最大值出现在12月，一般在3.5以下。一年中最冷月为12月次年2月，平均极端最低气温均在-1.5以下。多年平均极端最低气温的高低对引种和能否栽种热带和亚热带作物有重要意义。对寻甸冬春粮食作物有危害的低温，主要发生在23月，2月111日是出现低温的高频阶段，2月12日到3月11日是出现低温的低频阶段，3月11日后寻甸县出现对冬春作物有害低温的几率较小。 3.农业指标温度 农作物的生长发育，要求满足一定的积温和保证率。农业指标温度，就是指对农事活动及农作物生长发育具有指标性的温度。当春季日平均气温稳定通过0以后，土壤开始解冻，春天开始，前期回暖；冬季日平均气温降到0以下，土壤开始冻结。一年中，日平均气温高于0的持续期称为“农耕期”，这段时间的有效温度都能被利用，也称为“温暖期”。春季当日平均气温升到5时，多数木本植物开始萌芽生长；日平均气温高于10时期，农作物进入生长阶段，称为“作物生长期”；日平均气温高于15时期，农作物的生育速度加快，称为“作物活跃期”。 寻甸一年四季几乎都为“温暖期”。日平均气温稳定通过10的作物生长期，始于2月12日，终于11月27日，期长289d，10积温5005?d；。日平均气温稳定通过15的作物生长期，始于3月19日，终于10月16日，期长212d，10积温3896?d，日平均气温从10升到15间隔35天，这段时间适合大春作物的培育和移栽。 4.地温和冻土 地温即土壤温度，他对农作物的播种、生长发育有直接的关系，地面和地中温度的变化与气温基本相同，只是日变化小于气温，它受土壤性质的影响较为明显。如寻甸19602014年地面年平均温度为17.6，比平均气温14.8高2.8。寻甸县平均地面土壤温度的年内分布特征是：58月为高值期，其值在2324之间，说明春季（45月）地面土壤温度的增热速率是比较快的。从高值开始期5月降至最低次年1月，经历了8个月的时间，其主要降温时段在812月。58月土壤温度的高值期有利于夏秋作物的栽种。寻甸各月地表温度均大于大气温度，表明寻甸县地表应是一个热源，尤以整个夏秋作物生长期间的强度最强，所以寻甸县地气间的湍流热交换方向是由地表传向大气的，有利于补偿寻甸县夏秋作物生长期内的高温不足。 5.无霜期 霜日：一日中近地层空气会中的水汽在温度0时，地面或近地物体上凝华成的白色的松脆冰晶即为霜日。无霜期是指一年中从春季最后一次霜冻（终霜）结束到当年秋季第一次霜冻（初霜）来临的这段时间的间隔天数。由于各年的天气状况不同，初、终霜日有差异，因此通常所说的无霜期是指从当地的平均终霜日到平均初霜日之间的间隔天数。一年中的无霜期越长，喜温作物可生长的时间就越长。寻甸县的无霜日约319天，终霜期出现在3月，初霜期出现在10月份。 三、降水资源 大气降水包括液态、固态两种，是农业生产上的重要自然资源。寻甸农田、山地用水基本来源是大气降水。因此，大气降水的数量、分配特点，决定着作物的种类、配制、耕作、灌溉制度及农作物产量的稳定性。 1.降水量和分配特点 寻甸县大气降水量的年、季变化比较显著。寻甸19592014年历年平均降水量为998.7 mm，最多年降水量1352.2mm（1991年）是最少年710.7mm（1992年）的1.9倍。寻甸降水的月变化也较大，7月份平均最多，为202.8mm，占全年降水量的20.3%；而12月份平均最少，为11.7mm，仅占年降水量的1.2%，约等于7月份降水量的3/50。雨季59月降水量811.7mm，占年降水量的80.1%。主汛期68月降水量582.9mm，占年降水量的57.5%。 68月主汛期内，气温及降水量同时高值出现，呈现雨热同季特征，这一时期正是作物生长旺盛、需水量最多的季节，有利于农作物、树木、花卉、蔬菜等充分利用降水和热力资源，光合作用明显，生长迅速。 2.降水的年际变率 由于季风环流进退有早有迟，持续时间有长有短，影响程度有强有弱，使逐年降水极不稳定。用降水频率及各级降水量出现的次数来表示历年降水量变化程度的大小，频率相差越大，说明年与年之间降水多寡的相差越悬殊，表示降水量稳定性差。如寻甸19592014年56年的降水资料中，降水量9011000mm的出现频率最多，占到总数的39%，小于等于800mm的出现频率最小，为5%，其余的介于14%16%之间。值得注意的是，大于1200mm的出现频率较高，说明寻甸年降水量突增频率较大。 3.最大降水量和降水日数 据气象部门统计，夏季降水量在10分钟内达10mm，一小时达30mm，一日达50mm以上，就定义为暴雨，对农田土壤均有一定的破坏力。 四、气候资源合理利用 1.光资源的利用 一般用日照时数、日照百分率间接地表示地面光能资源的状况，但真正表示光能资源状况的是太阳辐射。寻甸县历年日照时数平均为2059.8h，大春作物生长期需要的日照时数为1200h左右。寻甸县年太阳总辐射为4440 MJ/?O，作物生长期需要太阳总辐射2900MJ/?O左右。日照百分率是指某地某段时间内实际光照时数占该地在该段时间内可照时间的百分比，它可以反映天空状况（云、尘等现象）对光照时数的影响。总体讲，寻甸县光能资源是丰富的，提高光能利用率的潜力很大。提高光合作用效率是寻甸县农业高产的一个重要途径，主要措施有：一是要采取合理的栽培技术措施，主要是种植密度要适宜，使阳光透过叶面间隙不因落到地上而白白浪费；必须水肥充足，使农作物生长旺盛。二是要充分利用生长季节，合理安排作物的茬口。采用田间套种和轮作耕种方法调整、改善农田群体。 2.热量源的利用 热量因子一般用温度表示，寻甸县历年平均气温为14.8，19592014年56年最暖年平均气温为16.3（2010年），最冷年平均气温为13.7（1971年），冷暖年相差2.6，一年中冷暖月相差16.2。各种农作物在属于过程中需要一定的热量，所以只掌握温度是不行的，如每年的热量条件是不稳定的，相差甚大，这就需要了解大于等于各界限温度的积温。寻甸全县热量资源基本能满足大秋作物生长发育需要，除土壤状况对作物生长发育有影响外，其他条件均处于次要地位。因此，人为地调节土壤状况很有现实作用，如采用灌溉、松土、镇压、袭作、铺地膜、大棚、施增温剂等方法调节土壤温度，为作物生长周期，对提高粮食产量有重要的保障作用。 3.降水资源的利用 寻甸县的降水资源主要靠降水，多数年份的降水都不能满足作物生长发育的需要。如何把有限的降水利用起来？这是我们应该探讨的课题。从多年的气象资料分析，得出半干旱区农产品产量的高低，主要取决于降水量多少盒降水时段的分布。但是，我们经常看到，绝大部分降雨白白地流掉了，农作物仅仅利用了很少的一部分。即使是这样，我们也要持续科学