全 文 ：气候变化背景下中国农业气候资源变化
御.中国农业气候资源时空变化特征*
杨晓光1**摇 李摇 勇1,2 摇 代姝玮1 摇 刘志娟1 摇 王文峰1,3
( 1中国农业大学资源与环境学院, 北京 100193; 2贵州省气象局, 贵阳 550002; 3国家气象中心, 北京 100081)
摘摇 要摇 利用中国 558 个气象台站 1961—2007 年地面气象观测资料,分析了不同区域农业
气候资源变化的差异,并分析和比较了 1961—1980 年(时段玉)和 1981—2007 年(时段域)的
农业气候资源变化特征.结果表明: 与时段玉相比,时段域中国年均气温增加了 0. 6 益,喜凉
作物生长期内逸0 益积温和喜温作物生长期内逸10 益积温分别平均增加 123. 3 和 125. 9
益·d;1961—2007 年,年均气温增幅最大的区域是东北地区,喜温作物生长期内逸10 益积温
增幅最大的是华南地区.对全国而言,与时段玉相比,时段域在全年、喜凉和喜温作物生长期
内日照时数分别减少了 125. 7、32. 2 和 53. 6 h;1961—2007 年,长江中下游地区年日照时数的
减幅最多,喜凉和喜温作物生长期内日照时数减少量最大的地区分别是华北和华南地区;在
全年、喜凉和喜温作物生长期内,中国的降水量和参考作物蒸散量总体均表现为减少趋势,其
中,华北地区在全年、喜凉和喜温作物生长期内降水量的减幅均最大,长江中下游地区参考作
物蒸散量在全年和喜温作物生长期内的减幅最大,西北地区参考作物蒸散量在喜凉作物生长
期内的减幅最大.研究期间,中国气候在全年和喜温作物生长期内总体表现为暖干趋势,其
中,喜温作物生长期内西南、华北和东北地区为暖干趋势,长江中下游、西北和华南地区为暖
湿趋势,喜凉作物生长期内华北地区为暖干趋势,西北地区为暖湿趋势.
关键词摇 气候变化摇 中国摇 农业气候资源
*国家重点基础研究发展计划项目(2010CB951502)资助.
**通讯作者. E鄄mail: yangxg@ cau. edu. cn
2011鄄05鄄03 收稿,2011鄄09鄄07 接受.
文章编号摇 1001-9332(2011)12-3177-12摇 中图分类号摇 S162. 3摇 文献标识码摇 A
Changes of China agricultural climate resources under the background of climate change:
御. Spatiotemporal change characteristics of China agricultural climate resources. YANG
Xiao鄄guang1, LI Yong1,2, DAI Shu鄄wei1, LIU Zhi鄄juan1, WANG Wen鄄feng1,3 ( 1 College of Re鄄
sources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;
2Guizhou Meterological Bureau, Guiyang 550002, China; 3National Meteorological Center, Beijing
100081, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(12): 3177-3188.
Abstract: Based on the 1961-2007 ground surface meteorological data from 558 meteorological sta鄄
tions in China, this paper analyzed the differences of agricultural climate resources in China differ鄄
ent regions, and compared the change characteristics of the agricultural climate resources in 1961-
1980 (period玉) and 1981-2007 (period 域), taking the year 1981 as the time node. As com鄄
pared with period 玉, the mean annual temperature in China in period 域 increased by 0. 6 益, and
the 逸 0 益 active accumulated temperature in the growth periods of chimonophilous crops and the
逸 10 益 active accumulated temperature in the growth periods of thermophilic crops increased aver鄄
agely by 123. 3 益·d and 125. 9 益·d, respectively. In 1961-2007, the mean annual tempera鄄
ture increased most in Northeast China, and the 逸 10 益 active accumulated temperature in the
growth periods of thermophilic crops increased most in South China. The whole year sunshine hours
and the sunshine hours in the growth periods of chimonophilous crops and of thermophilic crops in
period 域 decreased by 125. 7 h, 32. 2 h, and 53. 6 h, respectively, compared with those in period
玉. In 1961-2007, the annual sunshine hours decreased most in the middle and lower reaches of
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 12 月摇 第 22 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2011,22(12): 3177-3188
Yangtze River, while the sunshine hours in the growth periods of chimonophilous crops and of ther鄄
mophilic crops decreased most in North China and South China, respectively. In the whole year and
in the growth periods of chimonophilous and thermophilic crops, both the precipitation and the ref鄄
erence crop evapotranspiration in this country all showed a decreasing trend, with the largest decre鄄
ment in the precipitation in the whole year and in the growth periods of chimonophilous and ther鄄
mophilic crops in North China, the largest decrement in the reference crop evapotranspiration in the
whole year and in the growth periods of thermophilic crops in the middle and lower reaches of Yan鄄
gtze River, and the largest decrement in the reference crop evapotranspiration in the growth periods
of chimonophilous crops in Northwest China. In 1961-2007, the climate in China in the whole year
and in the growth periods of thermophilic crops showed an overall tendency of warm and dry, and
the climate in the growth periods of thermophilic crops became warm and dry in Southwest China,
North China, and Northeast China, but warm and wet in the middle and lower reaches of Yangtze
River, Northwest China, and South China, whereas the climate in the growth periods of chimonoph鄄
ilous crops became warm and dry in North China, but became warm and wet in Northwest China.
Key words: climate change; China; agricultural climate resources.
摇 摇 随着人口的不断增加,气候变化对全球粮食安
全的威胁已成为 21 世纪人类必须面对的重大挑
战[1] .根据 IPCC第四次评估报告,1956—2005 年全
球地表温度变暖速率为 0郾 13 益·(10 a) -1[0郾 10 ~
0郾 16 益·(10 a) -1],几乎是 1906—2005 年变暖速
率的两倍[2] . 1905—2001 年,中国年均地表气温明
显增加,升幅为 0郾 5 益 ~0郾 8 益 [3] .
由于农业气候资源具有空间分布的不均衡性,
导致大范围内光热水资源存在不同程度的区域差异
性,因此,分析评价区域间和区域内农业气候资源的
动态变化及空间特征,探讨中国农业气候资源的区
域差异性,并评估各区域的气候冷暖、干湿变化,可
以为中国农业区划和区域内农业发展战略方案的制
定以及农业应对气候变化等提供科学依据.
农业气候资源在农业生产中起着主导作用.前
人在我国农业气候资源研究方面做了大量工作,研
究范围涉及到农业气候资源的分布、农业气候资源
利用和评价[4-6],以及年[7-8]、四季[9-10]、喜温作物和
喜凉作物生长期内[11-16]气候资源的变化特征分析
等;研究区域大到全国[17-19] 或某一区域 (如东
北[11]、华南[12]、长江中下游[13]、西南[14]、西北[15]、
华北[20]、华东[21]等),小到某一省[22-23]或单一县
(市) [24]等.但以往研究很少涉及中国及不同区域农
业气候资源变化特征的对比分析,尤其是对全国喜
温作物和喜凉作物生长期内光温水变化特征分析的
研究更是鲜见报道.
本研究利用中国 558 个气象台站 1961—2007
年地面气象观测资料,解析不同区域农业气候资源
时空变化特征,明确中国农业气候资源变化的总体
特征,比较分析 1961—1980 年(时段玉)和 1981—
2007 年(时段域)全国各区域的农业气候资源时空
变化特征,旨在为中国合理利用农业气候资源、制定
适应气候变化的对策等提供科学依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 数据来源
本研究所用数据来自中国气象局气象数据共享
数据网(http: / / cdc. cma. gov. cn),包括 1961—2007
年 558 个地面气象台站(剔除数据缺失的站点,图
1)的逐日气象资料,包括平均气温、最高气温、最低
气温、降水量、日照时数、平均风速和平均相对湿度.
摇 摇 文中所提到的西南地区包括四川、贵州、云南、
重庆和西藏 5 省(区);长江中下游地区包括江苏、
浙江、上海、安徽、湖北、湖南和江西 7 省(市);华南
地区包括广东、广西、福建和海南 4 省(区);西北地
区包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西 5 省(区)和内
蒙古西部;华北地区包括北京、天津、河北、河南、山
图 1摇 研究区气象台站的分布
Fig. 1 摇 Distribution of the meteorological stations in the study
area.
8713 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
西、山东 6 省(市)和内蒙古中部;东北地区包括吉
林、辽宁和黑龙江 3 省和内蒙古东部.喜凉作物的研
究区域包括西北地区和华北地区;喜温作物的研究
区域为全国.
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 稳定通过界限温度起止日期的确定摇 采用五
日滑动平均法[25]求算界限温度的起止日期.本文定
义稳定通过 0 益的持续日数为喜凉作物温度生长
期;稳定通过 10 益的持续日数为喜温作物温度生长
期[26] .在此基础上,分析喜凉作物和喜温作物温度
生长期内的活动积温、降水量、日照时数和参考作物
蒸散量的变化特征.如无特别说明,文中提到的积温
均指活动积温.
1郾 2郾 2 参考作物蒸散量的计算摇 采用联合国粮食及
农业组织(FAO)1998 年推荐的 Penman鄄Monteith 公
式计算参考作物蒸散量(ET0). ET0定义为:假定参
考作物高度为 0郾 12 m,作物冠层阻力为常数且等于
70 s·m-1,地表反射率为 0郾 23,则 ET0(mm·d-1)可
由下式表示[27]:
ET0 = [0郾 408驻(Rn - G) + 酌
900
(T + 273)U2·
(ea - ed)] / [驻 + 酌(1 + 0郾 34U2)] (1)
式中:Rn为到达作物表面的净辐射 (MJ·m-2 ·
d-1);G为土壤热通量密度(MJ·m-2·d-1);T 为作
物冠层 2 m高处的空气温度(益);U2为 2 m高处的
风速(m·s-1);ed为饱和水汽压(kPa);ea为实际水
汽压(kPa);D为饱和水汽压与温度关系曲线斜率
(kPa·益 -1);酌为干湿常数.式(1)中各参数的取值
源于文献[27],Rn、G、D、U2可通过气象台站观测资
料计算求得.
1郾 2郾 3 气候倾向率摇 用 X i表示样本量为 n 的某一气
候变量,用 t表示 X i所对应的时间,建立 X i与 t之间
的一元线性回归方程:
X^ i =a+bt摇 ( i=1,2,…,n) (2)
式中:a为回归常数;b为回归系数,a 和 b 可以用最
小二乘法进行估计.以 b的 10 倍作为气候要素的气
候倾向率[28] .气候要素变化趋势在 95%和 99%的
信度水平用 Student的 t鄄test检验.
1郾 2郾 4 暖湿(暖干)台站比(P i)摇 本文定义暖湿站为
温度和降水量均呈增加趋势的站;暖干站为温度呈
增加趋势、降水量呈减少趋势的站.
P i =m / M伊100% (3)
式中:M为区域内气象台站数;m为区域内发生暖湿
(暖干)的台站数.
1郾 2郾 5 时段域较时段玉的增减率(R i,% )
R i =(n2-n1) / n1伊100% (4)
式中:n1为时段玉区域的要素平均值;n2为时段域区
域的要素平均值.
1郾 2郾 6 研究时段的划分 摇 20 世纪全球气候明显变
暖,尤其是 80 年代以来,全球变暖加剧. 20 世纪全
球经历了两次突变性的变暖过程,第 1 次发生在 20
世纪 20 年代,第 2 次发生在 20 世纪 80 年代[29-30] .
本研究结合 20 世纪全球气候变化特征,将 1961—
2007 年分解为 1961—1980 年(时段玉)和 1981—
2007 年(时段域)两个时段.
1郾 3摇 数据处理
根据上述方法计算 558 个气象台站各农业气象
要素的统计量后,采用反距离加权插值( IDW)方法
对气象数据进行插值,设定的 Cell size 参数均为
0郾 002,生成空间栅格数据,然后根据指标要求,使用
空间分析方法中的 Contour 工具提取相应等值线,
生成所需的等值线图,最后结果采用 ArcGIS 软件
表达.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 热量资源变化特征
2郾 1郾 1 年均气温变化 摇 由表 1 可以看出,全国范围
内,与时段玉相比,时段域年均气温增加了 0郾 6 益,
各区域年均气温均明显增加;时段域年均气温增幅
最大的区域是东北地区(1郾 0 益),其次为西北和华
北地区(0郾 7 益),而西南、华南和长江中下游地区的
年均气温增加值均为 0郾 4 益 . 从两个时段的增减率
来看,时段域东北地区年均气温较时段玉的增减率
达 24郾 4% ,而华南地区仅 1郾 9% . 与时段玉相比,时
段域东北地区的年均气温增加值和增减率均最大.
摇 摇 1961—2007 年,中国年均气温的气候倾向率在
-0郾 20 ~ 0郾 79 益 · (10 a ) -1,全国平均为 0郾 28
益·(10 a) -1,总体表现为增加趋势;年均气温增加趋
势能通过 琢 =0郾 05 和 琢 = 0郾 01 显著性检验的台站数
占研究总站点数的比例分别为 6郾 5%和 86郾 7%;年均
气温的气候倾向率由南向北呈逐步增加的分布特征,
其中,气候倾向率的负值区主要位于四川省局部地
区.研究区气候倾向率均值线[0郾 28 益·(10 a) -1]主
要位于西藏区隆子、青海省清水河、四川省若尔盖、青
海省西宁、甘肃长武、山西省阳泉、山东省泰山、安徽
省滁县和浙江省嵊县一带;该线以南的区域年均气温
增速总体低于全国平均水平,该线以北区域的年均气
温增速总体高于全国平均水平;年均气温增速最大的
971312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨晓光等: 气候变化背景下中国农业气候资源变化御.中国农业气候资源时空变化特征摇 摇 摇
表 1摇 中国各区域不同时间尺度各农业气候要素时段域与时段玉的差值(D)及增减率(%)
Table 1摇 Difference value and change gradient between period域and period玉of regional agricultural climate elements in differ鄄
ent time scales in China
农业气候要素
Agricultural climate element
项目
Item
西 南
Southwest
China
长江中下游
Middle and
lower Yangtze
华 南
South
China
西 北
Northwest
China
华 北
North
China
东 北
Northeast
China
中 国
China
热量资源 年均气温 D 0郾 4 0郾 4 0郾 4 0郾 7 0郾 7 1郾 0 0郾 6
Heat resource Annual mean temperature (益) % 2郾 9 2郾 5 1郾 9 11郾 8 7郾 1 24郾 4 5郾 5
逸0 益积温 D - - - 120郾 0 118郾 1 - 123郾 3
逸0 益 accumulated temperature (益·d) % - - - 3郾 7 2郾 9 -摇 3郾 5
逸10 益积温 D 100郾 9 123郾 5 178郾 2 105郾 2 131郾 5 140郾 4 125郾 9
逸10 益 accumulated temperature (益·d) % 2郾 6 2郾 4 2郾 5 4郾 0 3郾 6 5郾 2 3郾 2
降水量 全 年 D -13郾 7 46郾 6 22郾 8 3郾 4 -41郾 4 5郾 0 3郾 1
Precipitation
(mm) Whole year % -1郾 4 3郾 7 1郾 4 1郾 3 -7郾 2 0郾 9 0郾 4
喜凉作物生长期 D - - - 1郾 2 -33郾 9 - -9郾 9
Growth period of chimonophilous crop % - - - 0郾 5 -7郾 4 -摇 -3郾 0
喜温作物生长期 D -13郾 6 16郾 6 6郾 6 6郾 1 -30郾 3 7郾 7 -0郾 6
Growth period of thermophilic crop % -1郾 6 1郾 6 0郾 4 4郾 0 -7郾 3 1郾 7 -0郾 1
日照时数 全 年 D -93郾 9 -199郾 1 -159郾 1 -67郾 3 -174郾 3 -101郾 9 -125郾 7
Sunshine Whole year % -5郾 0 -10郾 3 -8郾 5 -2郾 3 -6郾 5 -3郾 8 -5郾 3
hours (h) 喜凉作物生长期 D - - - -3郾 1 -93郾 6 - -32郾 2
Growth period of chimonophilous crop % - - - -0郾 2 -4郾 9 -摇 -1郾 7
喜温作物生长期 D -46郾 9 -114郾 6 -115郾 5 -1郾 4 -69郾 4 -18郾 7 -53郾 6
Growth period of thermophilic crop % -4郾 4 -8郾 1 -6郾 8 -0郾 1 -4郾 8 -1郾 6 -4郾 1
参考作物蒸散量 全 年 D -22郾 1 -34郾 5 -22郾 3 -30郾 9 -33郾 3 -11郾 6 -26郾 4
reference crop Whole year % -2郾 2 -3郾 4 -1郾 9 -2郾 9 -3郾 2 -1郾 4 -2郾 6
evapotranspiration
(mm) 喜凉作物生长期 D - - - -20郾 0 -15郾 9 - -19郾 2
Growth period of chimonophilous crop % - - - -2郾 2 -1郾 8 -摇 -2郾 1
喜温作物生长期 D -6郾 5 -21郾 6 -9郾 4 -13郾 0 -8郾 0 2郾 4 -10郾 7
Growth period of thermophilic crop % -0郾 9 -2郾 6 -0郾 9 -1郾 9 -1郾 1 0郾 6 -1郾 4
- 表示该区域不属于表中对应项的研究区域,没有该对应项的数值 - meant this region didn爷t belong to the research region of corresponding item in the
table, so had not value of this corresponding item.
区域[>0郾 40 益·(10 a) -1]主要位于黑龙江省佳木
斯、吉林省四平、内蒙古区巴林左旗、河北省保定、宁
夏区盐池、内蒙古区阿拉善、额济纳旗一线以北地区,
以及北疆的北部边缘地区和青海省大柴旦、德令哈和
格尔木一带(图 2a).
从各区域的平均气候倾向率来看,1961—2007
年,年均气温增幅最大的是东北地区,增加 0郾 39
益·(10 a) -1,然后依次为西北、华北、长江中下游
和华南地区,增幅最小的是西南地区,仅增加 0郾 19
益·(10 a) -1 .
2郾 1郾 2 喜凉作物生长期内逸0 益积温变化摇 与时段
玉相比,时段域中国喜凉作物生长期内逸0 益积温
平均增加了 123郾 3 益·d,其中西北和华北地区分别
增加了 120郾 0 和 118郾 1 益·d,增减率分别为 3郾 7%
和 2郾 9% (表 1).
1961—2007年,中国喜凉作物生长期内逸0 益
图 2摇 1961—2007 年中国年均气温(a)、逸 0 益积温(b)和逸 10 益积温(c)的气候倾向率分布
Fig. 2摇 Distribution of climatic trend rates during 1961-2007 for annual mean temperature(a), 逸0 益 accumulated temperature (b)
and 逸 10 益 accumulated temperature (c) in China.
0813 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
积温的气候倾向率在 - 48郾 6 ~ 191郾 9 益 · d ·
(10 a) -1,平均为 67郾 3 益·d·(10 a) -1,总体呈增
加趋势,其中增幅能通过 琢 = 0郾 05 和 琢 = 0郾 01 显著
性检验的站点分别占研究区域总站数的 4郾 3%和
86郾 6% ;喜凉作物生长期内逸0 益积温的气候倾向
率高于研究区平均值的区域主要位于内蒙古、宁夏、
北京、天津、河北、陕西 6 省(区)的大部地区以及新
疆自治区的北部边缘、山东省东部和北部、山西省东
北部和西南部,而气候倾向率低于研究区平均值的
区域主要位于青海、新疆、甘肃和河南 4 省(区)的
大部地区,以及山东省中部和南部、山西和陕西两省
的东南部(图 2b). 1961—2007 年,西北和华北地区
逸0 益积温的平均增幅差异很小,分别为 64郾 6 和
69郾 2 益·d·(10 a) -1 .
2郾 1郾 3 喜温作物生长期内逸10 益积温变化摇 与时段
玉相比,时段域全国喜温作物生长期内逸10 益积温
增加了 125郾 9 益·d,其中,华南地区的增加值最大,
达 178郾 2 益 · d,而西南地区的增加值最小,仅
100郾 9 益·d,其余区域在 105郾 2 ~ 140郾 4 益·d 之
间;各区域喜温作物生长期内逸10 益积温的增减率
在 2郾 4% ~5郾 2% ,差异较小(表 1).
1961—2007 年,中国喜温作物生长期内逸10 益
积温的气候倾向率在 - 74郾 2 ~ 289郾 5 益 · d ·
(10 a) -1,平均为 67郾 3 益·d·(10 a) -1,总体呈增
加趋势,其中增幅能通过 琢 = 0郾 05 和 琢 = 0郾 01 显著
性检验的站点分别占研究区域总站数的 16郾 1%和
59郾 0% ;逸10 益积温增速最大的区域主要位于中国
东部和南部的沿海一带以及云南省南部地区,此外,
逸10 益积温的气候倾向率高于研究区域平均值的区
域还有内蒙古、北京、天津、河北、山西、陕西、宁夏 7
省(自治区和直辖市),以及黑龙江、吉林西部地区、山
东省东部和北部地区;而西南地区大部、长江中下游
地区的湖南、江西两省以及华北地区的河南省和山东
省西南部地区、东北地区的东半部、西北地区大部等
地逸10 益积温的增幅相对较小(图 2c).从各区域的
平均气候倾向率来看,1961—2007 年,逸10 益积温增
幅最大的是华南地区[98郾 1 益·d·(10 a) -1],然后
依次为长江中下游、华北、东北、西北地区,西南地区
增幅最小[54郾 7 益·d·(10 a) -1].
1961—2007 年,年均气温、逸0 益和逸10 益积
温总体均呈增加趋势,三者增幅最大的区域分别位
于东北、华北和华南地区,年均气温和逸10 益积温
增幅最小的区域均位于西南地区.
2郾 2摇 日照时数变化特征
2郾 2郾 1 年日照时数变化 摇 与时段玉相比,时段域中
国年日照时数减少了 125郾 7 h,各区域均表现出明显
的减少趋势,其中长江中下游地区减少 199郾 1 h,西
北地区仅减少 67郾 3 h,其余地区的减少量在 93郾 9 ~
174郾 3 h. 从增减率来看,长江中下游地区减幅最大
(减少 10郾 3% ),其次为华南地区(减少 8郾 5% )和华
北地区(减少 6郾 5% ),其余区域的增减率在-5郾 0%
或-5郾 0%以下(表 1).
摇 摇 1961—2007 年,全国年日照时数的气候倾向率
在-196郾 0 ~ 149郾 2 h·(10 a) -1,平均值为 - 45郾 2
h·(10 a) -1;全国 82郾 7%的站点年日照时数气候倾
向率呈减少趋势,其中,减少趋势能通过 琢=0郾 05 和
琢=0郾 01显著性检验的站点分别占研究区域总站数
的 9郾 7%和 51郾 3% ;日照时数呈增加趋势的区域主
要分布在新疆区的塔什库尔、乌恰、皮山、民丰、青海
省五道梁、西藏区申扎和狮泉河一带,内蒙古区拐子
湖、宁夏区固原、四川省若尔盖、青海省清水河、甘肃
省临洮和内蒙古区阿拉善右一带,以及黑龙江省漠
河、孙吴、内蒙古区阿尔山和博克图一带(图 3a).从
各区域的平均气候倾向率来看,1961—2007 年,各
区域的年日照时数均表现为减少趋势,其中华北地
区的减幅最大[-75郾 3 h·(10 a) -1],然后依次为长
图 3摇 1961—2007年中国年日照时数(a)、喜凉作物生长期内日照时数(b)和喜温作物生长期内日照时数(c)的气候倾向率分布
Fig. 3摇 Distribution of climatic trend rates during 1961-2007 for sunshine hours in the whole year (a), in the growth period of chim鄄
onophilous crop (b) and in the growth period of thermophilic crop (c) in China.
181312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨晓光等: 气候变化背景下中国农业气候资源变化御.中国农业气候资源时空变化特征摇 摇 摇
江中下游、华南、东北、西南和西北地区.
2郾 2郾 2 喜凉作物生长期内日照时数变化摇 与时段玉
相比,时段域中国喜凉作物生长期内日照时数平均
减少 32郾 2 h,其中,华北地区平均减少 93郾 6 h,约占
时段玉的 4郾 9% ,而西北地区减少了 3郾 1 h,约占时
段玉的 0郾 2% (表 1).
1961—2007 年,中国喜凉作物生长期内日照时
数的气候倾向率在-125郾 7 ~ 114郾 2 h·(10 a) -1,平
均为-6郾 4 h·(10 a) -1,总体呈减少趋势;研究区域
喜凉作物生长期内日照时数的减少趋势能通过 琢 =
0郾 05 和 琢=0郾 01 显著性检验的站点分别占研究区
域总站数的 6郾 5%和 16郾 5% ,而其增加趋势能通过
琢=0郾 05 和 琢 = 0郾 01 显著性检验的站点分别占研究
区域总站数的 5郾 6%和 15郾 2% ;喜凉作物种植区域
内 53郾 0%站点的日照时数表现为减少趋势,且主要
分布在北京、天津、河北、河南、山西和山东 6 省
(区),陕西省南部和内蒙古区的局部地区,以及新
疆区温泉、若羌、库米什和轮台一带,其中,河北省遵
化、山西省五寨、河南省信阳和山东省莒县一带的减
少趋势在 30 h·(10 a) -1以上;研究区域喜凉作物
生长期内日照时数呈增加趋势的区域主要位于青
海、内蒙古、甘肃、宁夏 4 省(区)的大部地区和陕西
省中部以及新疆区的西部和东部局部地区(图 3b).
从各区域的平均气候倾向率来看,1961—2007 年,
喜凉作物生长期内日照时数在华北地区呈减少趋
势,减幅为 34郾 0 h·(10 a) -1,西北地区呈增加趋
势,增幅为 10郾 3 h·(10 a) -1 .
2郾 2郾 3 喜温作物生长期内日照时数变化摇 与时段玉
相比,时段域中国喜温作物生长期内日照时数减少
了 53郾 6 h,所有区域均有不同程度的减少;华南和长
江中下游地区的减幅最大,约在 115郾 0 h,华北、西南
和东北地区的减幅在 18郾 7 ~ 69郾 4 h,西北地区仅减
少 1郾 4 h(表 1).喜温作物生长期内日照时数的增减
率明显小于全年日照时数的增减率,全国各区域时
段域较时段玉的增减率在-8郾 1% ~ -0郾 1% .
1961—2007 年,中国喜温作物生长期内日照时
数的气候倾向率在-120郾 1 ~ 98郾 2 h·(10 a) -1,平
均-13郾 4 h·(10 a) -1,总体表现为中国北部和西北
部地区的日照时数呈增加趋势、中国南部和东南部
地区的日照时数呈减少趋势,其中,减少趋势能通过
琢=0郾 05 和 琢 = 0郾 01 显著性检验的站点占研究区域
总站数的 6郾 8%和 23郾 8% ,增加趋势能通过 琢=0郾 05
和 琢=0郾 01 显著性检验的站点占研究区域总站数的
5郾 9%和 6郾 1% ;气候倾向率的零值线有两条:一条
总体呈东北至西南走向,自黑龙江省富裕起,经吉林
省通化、内蒙古扎努特旗、呼和浩特、惠农、陕西省华
山、甘肃省长武、四川省马尔康、盐源,止于云南省维
西和江城一带,该线以东大部区域的日照时数每 10
a减少 30郾 0 h以上;另一条总体呈闭合形式,其闭合
区内的新疆阿合奇、莎车、冷湖、富蕴和巴音布鲁一
带的日照时数呈减少趋势,日照时数增加最明显
[>20郾 0 h·(10 a) -1]的区域主要位于新疆区塔什
库尔、乌恰、民丰和西藏区狮泉河一带,青海省大柴
旦、囊谦和西藏区索县一带,四川省郎木寺、宁夏区
固原、内蒙古区拐子湖、甘肃省临洮和青海省兴海一
带,云南省保山、思茅和瑞丽一带,内蒙古区阿尔山、
额尔古纳、黑龙江省呼玛和孙吴一带(图 3c). 从各
区域的平均气候倾向率来看,1961—2007 年,喜温
作物生长期内日照时数除在西北和东北地区表现为
增加趋势外,其余区域均表现为减少趋势,其中华南
地区的减幅最大[-37郾 6 h·(10 a) -1],其次为长江
中下游、华北和西南地区.
总体来看,1961—2007 年,年日照时数、喜凉作
物和喜温作物生长期内日照时数总体均表现为减少
趋势,平均减幅最大的是年日照时数,然后依次为喜
温作物和喜凉作物生长期内日照时数;从区域分布
来看,华北地区的年日照时数和喜凉作物生长期内
日照时数的减幅最大,华南地区在喜温作物生长期
内日照时数的减幅最大,而西北地区在喜凉作物和
喜温作物生长期内的日照时数均呈增加趋势.
2郾 3摇 降水量变化特征
2郾 3郾 1 年降水量变化 摇 与时段玉相比,时段域全国
年降水量增加了 3郾 1 mm,但各区域之间的变化趋势
不同;长江中下游、华南、西北和东北地区的年降水
量增加,而华北和西南地区的年降水量减少;年降水
量增幅最多的是长江中下游地区(增加 46郾 6 mm,增
减率 3郾 7% ),而减幅最大的是华北地区(减少 41郾 4
mm,增减率-7郾 2% ,表 1).
摇 摇 1961—2007 年,全国年降水量的平均气候倾向
率为-1郾 5 mm·(10 a) -1,总体呈略微减少的趋势,
其中变化趋势不显著的站点占研究区域总站数的
87郾 5% ;气候倾向率的最大值出现在福建省东山,为
88郾 2 mm·(10 a) -1,最小值出现在四川省峨眉山,
为-75郾 9 mm·(10 a) -1;全国年降水量的气候倾向
率总体表现为由中部一线的负趋势逐渐变为向东、
向西的正趋势;气候倾向率的零值线主要有东西两
条:东部的零值线北起内蒙古满都拉,经内蒙古区吉
兰太、甘肃省景泰、青海省达日、四川省康定、云南省
2813 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
玉溪一线,南止云南省临沧;西部的零值线起于江苏
省东台,经河南省郑州、湖北省枣阳、湖南省邵阳、贵
州省榕江、广西区蒙山一线,止于广东省台山,介于
东西两条零值线间的区域的年降水量气候倾向率基
本小于零,之外的区域基本都大于零(图 4a). 年降
水量增幅最大[ >10郾 0 mm·(10 a) -1]的区域主要
位于中国东南部、四川西南部和新疆北部地区;年降
水量减幅最明显[<-10郾 0 mm·(10 a) -1]的区域主
要位于中国华北地区,宁夏、陕西、贵州、广西四省的
大部地区,以及四川和云南两省的东部地区.从各区
域的平均气候倾向率来看,1961—2007 年,年降水
量表现为增加趋势的地区有华南、长江中下游和西
北地区,其余地区的年降水量均呈减少趋势,其中减
幅最大的是华北地区[-15郾 3 mm·(10 a) -1],其次
为东北和西南地区.
2郾 3郾 2 喜凉作物生长期内降水量变化摇 与时段玉相
比,时段域全国喜凉作物生长期内降水量减少 9郾 9
mm,其中,华北地区减少了 33郾 9 mm,其增减率为
-7郾 4% ,而西北地区增加了 1郾 2 mm,其增减率为
0郾 5% (表 1).
1961—2007 年,全国喜凉作物生长期内降水量
气候倾向率在-99郾 0 ~ 30郾 5 mm·(10 a) -1,平均为
-6郾 1 mm·(10 a) -1,其中 56郾 5%的站点表现出减
少趋势,但仅有 5郾 2%和 1郾 3%的站点的减少趋势能
分别通过 琢=0郾 05 和 琢=0郾 01 的显著性检验,6郾 1%
和 5郾 2%的站点的增加趋势能分别通过 琢 = 0郾 05 和
琢=0郾 01 的显著性检验;气候倾向率的零值线主要
位于内蒙古区乌拉特后、吉兰太、甘肃省景泰、青海
省恰卜恰和杂多一带,该线以西地区的降水量大多
呈增加趋势,而以东地区降水量大多呈减少趋势;在
河南省开封和南阳一线的气候倾向率也等于零,该
线以南的河南省东南部地区的降水量呈增加趋势;
降水量减少的高值区[ < -10郾 0 mm·(10 a) -1]主
要位于中国华北地区,西北地区宁夏、陕西两省,以
及甘肃省东部地区(图 4b). 从平均气候倾向率来
看,1961—2007 年,华北地区的喜凉作物生长期降
水量的减幅达 18郾 2 mm·(10 a) -1,西北地区的变
化不大.
2郾 3郾 3 喜温作物生长期降水量变化 摇 与时段玉相
比,时段域全国喜温作物生长期内降水量减少 0郾 6
mm,但地区间差异明显;喜温作物生长期内降水量
增加最大的是长江中下游地区,增加 16郾 6 mm,然后
依次为华南、东北和西北地区,减少最多的是华北地
区,减少了 30郾 3 mm,其次为西南地区(表 1). 各区
域喜温作物生长期内降水量的增减率除华北地区
(-7郾 3% )和西北地区(4郾 0% )较大外,其余区域均
在依2郾 0%以内.
全国喜温作物生长期内降水量的气候倾向率在
-102郾 1 ~ 95郾 5 mm · (10 a) -1,平均值为 - 2郾 1
mm·(10 a) -1,其分布特征与年降水量非常相似,
即由中部一线的负趋势逐渐变为向东、向西的正趋
势,但其气候倾向率零值线整体较年降水量向东南
方向更推进一些;研究区域有 63郾 2%的站点的降水
量表现为不同程度的减少趋势,但大部分站点的增
减趋势不显著,仅有 11郾 5%的站点的增减趋势能够
通过显著性检验;喜温作物生长期内降水量气候倾
向率的高值区[ >10郾 0 mm·(10 a) -1]主要位于西
藏东部地区,云南和四川两省的西部地区,海南省南
部地区,江苏、浙江、福建和广东 4 省的沿海一带,以
及安徽省安庆、江西省修水、湖南省长沙和郴州、江
西省南城一带,而低值区[< -10郾 0 mm·(10 a) -1]
主要分为两个区域:一是南方地区的广西和贵州两
省(区)大部、四川省东部、湖南省西部、湖北省西南
部等地区;另一个区域是北方地区的河北、北京和天
津 3 省(市)的大部地区,山东省泰山、龙口和日照
一带,辽宁省阜新、大连和桓仁一带,陕西省北部,以
图 4摇 1961—2007 年中国年降水量(a)、喜凉作物生长期内降水量(b)和喜温作物生长期内降水量(c)的气候倾向率分布
Fig. 4摇 Distribution of climatic trend rates during 1961-2007 for precipitation in the whole year ( a), in the growth period of chim鄄
onophilous crop (b) and in the growth period of thermophilic crop (c) in China.
381312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨晓光等: 气候变化背景下中国农业气候资源变化御.中国农业气候资源时空变化特征摇 摇 摇
及山西省南部地区(图 4c).从各区域的平均气候倾
向率来看,1961—2007 年,喜温作物生长期内降水
量增加的区域有华南、长江中下游和西北地区,而华
北、东北和西南地区的喜温作物生长期内降水量呈
减少趋势.
1961—2007 年,年降水量、喜凉和喜温作物生
长期内降水量总体均表现为减少趋势,但减幅均较
小,减幅能通过显著性检验的站点占研究区域总站
数的比例分别为 12郾 5% 、6郾 5%和 11郾 5% ;就平均减
幅来看,减幅最大的是喜凉作物生长期内降水量,然
后依次为喜温作物生长期内降水量和年降水量;从
区域分布来看,华北地区的年降水量、喜凉和喜温作
物生长期内降水量的减幅均最大,华南、长江中下游
和西北地区的年降水量和喜温作物生长期内降水量
均呈增加趋势.
2郾 4摇 参考作物蒸散量变化特征
2郾 4郾 1 年参考作物蒸散量变化摇 与时段玉相比,时段域
全国年参考作物蒸散量减少了 26郾 4 mm,研究区域均
表现为减少趋势,且区域间的减少值在 11郾 6 ~ 34郾 5
mm,增减率在-3郾 4% ~ -1郾 4%(表 1).
摇 摇 1961—2007 年,全国年参考作物蒸散量的气候
倾向率在 -149郾 2 ~ 141郾 7 mm·(10 a) -1,平均为
-7郾 0 mm·(10 a) -1,其中 64郾 5%的站点呈减少趋
势,且区域间变化特征差异较大;研究期间,除内蒙
古区阿拉善右、拐子湖、宁夏区惠农、内蒙古区呼和
浩特、陕西省洛川、宁夏区固原、四川省松潘、西藏区
林芝、青海省五道梁、玛多、甘肃省华家岭一带,吉林
省靖宇、黑龙江省虎林、漠河、内蒙古区新巴尔虎、珠
日和、索伦、黑龙江省齐齐哈尔和尚志一带,以及云
南省东南部边缘地区和东南沿海局部地区年参考作
物蒸散量呈增加趋势外,其余大部分地区的年参考作
物蒸散量呈减少趋势,其中,河南省中部和北部、山东
省西北部、河北省东南部地区以及新疆区中部地区年
参考作物蒸散量的减幅在 20郾 0 mm·(10 a) -1以上
(图 5a).研究时段内,中国年参考作物蒸散量减少
趋势能通过 琢=0郾 05 和 琢=0郾 01 显著性检验的站点
分别占研究区域总站数的 8郾 1%和 26郾 5% ,增加趋
势能通过显著性检验的站点仅占研究区域总站数的
10郾 5% .从各区域的平均气候倾向率来看,1961—
2007 年,年参考作物蒸散量在所有区域均表现为减
少趋势, 其中华北地区的减幅最大, 为 13郾 1
mm·(10 a) -1,然后依次为长江中下游、西北、西南
和华南地区,减幅最小的是东北地区,为 3郾 1
mm·(10 a) -1 .
2郾 4郾 2 喜凉作物生长期内参考作物蒸散量变化摇 与
时段玉相比,时段域全国喜凉作物生长期内参考作
物蒸散量减少了 19郾 2 mm,其中西北和华北地区减
少了 20郾 0 和 15郾 9 mm,约为该区域时段玉的 2郾 2%
和 1郾 8% (表 1).
1961—2007 年,全国喜凉作物生长期内参考作
物蒸 散 量 的 气 候 倾 向 率 在 - 67郾 0 ~ 145郾 8
mm·(10 a) -1,平均为-3郾 1 mm·(10 a) -1,总体呈
减少趋势,其中,减少趋势能通过 琢 = 0郾 05 和 琢 =
0郾 01 显著性检验的站点分别占研究区域总站数的
5郾 2%和 19郾 9% ,增加趋势能通过 琢 = 0郾 05 和 琢 =
0郾 01 显著性检验的站点分别占研究区域总站数的
7郾 4%和 13郾 9% ;变幅在 10 mm·(10 a) -1以内的站
点约占研究区总站数的 51郾 6% ,减幅超过 20郾 0
mm·(10 a) -1的地区主要位于新疆区中部地区及
河北省沧州、河南省开封和信阳、山东省泰山一带,
增幅超过 10郾 0 mm·(10 a) -1的区域主要位于内蒙
古区图里河、阿尔山和扎兰屯一带,山东省潍坊、日照
和龙口一带,以及西北各省的一些局部地区(图 5b).
从各区域的平均气候倾向率来看,1961—2007 年,华
北和西北地区喜凉作物生长期内参考作物蒸散量均
呈减少趋势,减幅分别为 2郾 6和 3郾 5 mm·(10 a) -1 .
图 5摇 1961—2007 年中国年 ET0(a)、喜凉作物生长期内 ET0(b)及喜温作物生长期内 ET0(c)的气候倾向率分布
Fig. 5摇 Distribution of climatic trend rates during 1961 -2007 for reference crop evapotranspiration in the whole year ( a), in the
growth period of chimonophilous crop (b) and in the growth period of thermophilic crop (c) in China.
4813 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
2郾 4郾 3 喜温作物生长期内参考作物蒸散量变化摇 与
时段玉相比,时段域全国喜温作物生长期内参考作
物蒸散量减少了 10郾 7 mm,除东北地区略微增加 2郾 4
mm外,其余地区均减少,其中长江中下游地区的减
幅最大,达 21郾 6 mm,然后依次为西北、华南、华北和
西南地区;各区域的增减率均在依3%以内(表 1).
1961—2007 年,全国喜温作物生长期内参考作
物蒸 散 量 的 气 候 倾 向 率 在 - 117郾 9 ~ 125郾 9
mm·(10 a) -1,平均为-0郾 2 mm·(10 a) -1,总体呈
略微减少趋势(图 5c). 研究时段内,全国喜温作物
生长期内参考作物蒸散量的减少趋势能通过 琢 =
0郾 05 和 琢=0郾 01 显著性检验的站点分别占研究区
域总站数的 6郾 5%和 9郾 1% ,增加趋势能通过 琢 =
0郾 05 和 琢=0郾 01 显著性检验的站点分别占研究区
域总站数的 9郾 5%和 9郾 9% .喜温作物生长期内参考
作物蒸散量增加的区域呈由东北向西南方向延伸的
条带状,包括黑龙江、吉林、内蒙古、甘肃、青海和西
藏 6 省(区)的大部地区以及河北省西北部、山西省
西部、陕西省北部、四川和云南两省的西部地区,山
东、江苏、浙江、福建、广东、广西 6 省(区)靠近沿海
的地区和海南省大部地区的参考作物蒸散量也呈增
加趋势;参考作物蒸散量减少最明显的区域
[< -20郾 0 mm·(10 a) -1]主要位于新疆中部地区.
从各区域的平均气候倾向率来看,1961—2007 年,
喜温作物生长期内参考作物蒸散量在华北、西北和
长江中下游地区呈减少趋势,减幅分别为 0郾 8、0郾 8
和 3郾 9 mm·(10 a) -1,东北、华南、西南和西北地区
呈增加趋势,其中增幅最大的是东北地区,达 5郾 1
mm·(10 a) -1 .
1961—2007 年,年参考作物蒸散量、喜凉和喜
温作物生长期内参考作物蒸散量总体均表现为减少
趋势,平均减幅最大的是年参考作物蒸散量,其次为
喜凉作物生长期内参考作物蒸散量,喜温作物生长
期内参考作物蒸散量的总体变化很小;从区域分布
来看,华北地区的年参考作物蒸散量、喜凉和喜温作
物生长期内参考作物蒸散量的减幅均最大,东北地
区的年参考作物蒸散量的减幅最小、喜温作物生长
期内参考作物蒸散量的增幅最大.
2郾 5摇 中国及各区域气候变化趋势的总体评价
从表 2 可以看出,就全年平均状况而言,中国的
气候总体表现为暖干趋势,其中 50郾 9%的站点呈暖
干趋势,47郾 5%的站点呈暖湿趋势;就各区域而言,
气候变化表现为暖干趋势的地区包括西南、华北和
东北,其中,华北地区呈暖干趋势的台站比高达
85郾 4% ;西北、长江中下游和华南地区表现为暖湿趋
势,其中,长江中下游地区呈暖湿趋势的台站比高达
74郾 4% .喜凉作物生长期内,华北地区表现为暖干趋
势,其台站比高达 82郾 9% ,西北地区总体呈暖湿趋
势.喜温作物生长期内,中国的气候变化总体表现为
暖干趋势,有 280 个研究站点呈暖干趋势;就各区域
而言,西南、华北和东北地区的气候变化表现为暖干
趋势,其中华北地区呈暖干趋势的台站比高达
84郾 1% ,而长江中下游、西北和华南地区则表现为暖
湿趋势,其中,长江中下游地区呈暖湿趋势的台站比
高达 62郾 2% .该变化趋势与陈文海等[31]的研究结果
基本一致,仅西南地区的变化存在差异,其原因主要
是陈文海等[31]所用研究资料为 1951—1997 年,而
本文所有资料为 1951—2007 年,由于资料年限的差
异,西南地区的大多数站点由冷干(冷湿)趋势转化
为了暖干(暖湿)趋势.
表 2摇 1961—2007 年中国各区域气候变化及暖干(wd)、暖湿(ww)趋势的台站比
Table 2摇 Regional climate change trends as well as the proportion of all stations with warm鄄dry tendency (wd) and warm鄄
wet tendency (ww) during 1961—2007 in China
时间尺度
Time scale
项目
Item
西 南
Southwest
China
长江中下游
middle and
lower Yangtze
华 南
South
China
西 北
Northwest
China
华 北
North
China
东 北
Northeast
China
中 国
China
全 年 A wd ww ww ww wd wd wd
Whole year B 53郾 0 24郾 4 39郾 4 34郾 8 85郾 4 76郾 1 50郾 9
C 40郾 0 74郾 4 60郾 6 64郾 4 14郾 6 23郾 9 47郾 5
喜凉作物生长期 A - - - ww wd - wd
Growth period of B - - - 38郾 6 82郾 9 - 57郾 6
chimonophilous crop C - - - 58郾 3 17郾 1 - 40郾 7
喜温作物生长期 A wd ww ww ww wd wd wd
Growth period of B 42郾 0 37郾 8 40郾 9 30郾 3 84郾 1 77郾 3 50郾 2
thermophilic crop C 44郾 0 62郾 2 59郾 1 64郾 4 15郾 9 22郾 7 46郾 1
A:总趋势 General trend; B:暖干台站比 Proportion of all stations with warm鄄dry tendency (% ); C:暖湿台站比 Proportion of all stations with warm鄄wet
tendency (% ).
581312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨晓光等: 气候变化背景下中国农业气候资源变化御.中国农业气候资源时空变化特征摇 摇 摇
3摇 讨摇 摇 论
研究期间,中国的年均气温、喜凉作物生长期
逸0 益积温和喜温作物生长期内逸10 益积温总体
增加,而全年、喜凉和喜温作物生长期内的降水量、
日照时数和参考作物蒸散量均呈减少趋势. 所有农
业气候要素在区域间变化趋势的差异均非常明显,
这些变化必将对中国各区域的农业结构、种植制度
和作物产量等产生一定影响.
3郾 1摇 积温增加对农业的可能影响
温度升高将使长江中下游地区水稻等作物遭受
高温热害的风险增加,该地区中稻空壳率将随着开
花期平均最高气温的升高而升高;中稻生育期温度
每上升 1 益,水稻产量将下降 3郾 7% [32-34];积温增加
可能使作物的生长期延长,中晚熟品种替代中早熟
品种后可能增加作物生育后期的冷害风险;温度升
高还会使柑桔等果树面临更大的黄龙病风险,同时
会引起倒春寒、寒害等低温灾害的发生频率以及病
虫害的危害范围发生相应变化[35-37] .但温度升高也
将使作物温度生长期有所延长,这将为北方地区作
物生长提供有利条件,在相同的栽培条件下,可增加
全年的粮食产量.因此,应根据热量资源的变化特征
适当调整作物品种的熟性和推广抗高温、抗病虫害
品种,以求得产量的最大化[33,38] .
3郾 2摇 降水量变化对农业的可能影响
对于降水量增加的地区,将有利于满足作物的
需水,尤其对雨养农业;而对于降水量减少的地区,
干旱的发生频率和强度等可能发生变化,因此,可推
广旱作节水技术、增强农业防旱减灾的综合能力,加
大优良抗旱品种推广力度,提高良种覆盖度,以减轻
降水资源减少的不利影响[33,39-40] . 另外,在气候变
化背景下,极端强降水平均强度和极端强降水量都
有增加的趋势,极端强降水事件也趋于增多[41],对
作物的可能影响也不容忽视.
3郾 3摇 日照时数的减少对农业的可能影响
中国大部分地区的日照时数均表现为减少趋
势,其减少的主要原因在于大气污染严重、云量和气
溶胶增多[42] .日照时数的长短将直接影响太阳总辐
射量的高低,进而影响到作物的光合速率和光合产
物,如华南地区日照时数的减少,将对该区热带水果
果实膨大、蔗麻等茎秆伸长增粗、甘薯等块根膨大、
糖分积累以及晚稻结实率提高等高产稳产因素产生
负面影响[43] .
3郾 4摇 参考作物蒸散量的减少对农业的可能影响
中国全年及喜凉和喜温作物生长期的参考作物
蒸散量总体表现为减少趋势,同时各区域间的参考
作物蒸散量变化差异明显. 参考作物蒸散量是区域
作物需水量的基础参数,其变化必然引起作物需水
量的相应变化.各地在制定节水灌溉系统的规划、设
计、管理和运行时,需考虑当地参考作物蒸散量的变
化特征,并结合当地的种植结构,做好水资源的合理
配置.
3郾 5摇 气候变化对中国农业的可能影响
气候变化将给中国未来的农业生产带来新的挑
战与机遇. 随着温度的升高、积温的增加,1981—
2007 年我国一年两熟制、一年三熟制的种植北界都
较 20 世纪 50 年代至 1980 年有不同程度北移;在不
考虑品种变化、社会经济等因素的前提下,由一年二
熟变成一年三熟,单位面积周年粮食单产平均可增
加 27% ~ 58% [44] .中国的农业气候不论是在全年,
还是在喜凉或喜温作物生长期总体均表现为暖干趋
势,该变化趋势已成为影响中国农业用水和粮食生
产的一个重要因素;20 世纪 90 年代以后,由于气候
变化引起中国农田灌溉用水增加量平均超过 1郾 0伊
1011 m3,单位面积粮食减产量平均超过 1000
kg·hm-2 [45] .
3郾 6摇 应对农业气候资源变化的措施
气候变暖背景下,中国农业气候资源发生了明
显变化.在应对气候变化的过程中,需要大力增强农
业防灾、抗灾减灾和综合生产的能力[33];提高复种
指数,调整种植制度;加强农业生产管理措施,改善
农业基础设施,进而减缓气候的不利影响,并提高防
御气象灾害的能力;加强培育和选用抗逆品种等稳
产增产技术研究[46];加大农业政策的扶持,以有效
地利用该地区的有利气候资源,减缓或适应气候变
化带来的不利影响,确保中国农业的可持续发展.由
于一个地区的种植制度和种植方式不仅取决于气候
资源条件,还要考虑当地的农业生产技术水平、农业
投入、土壤、农业政策、经济水平等,所以,在根据气
候变化调整农业产业结构时,还必须因地制宜、综合
考虑利弊.
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作者简介摇 杨晓光,女,1967 年生,博士,博士生导师,教授.
主要从事气候变化与耕作制度适应及农业减灾领域研究.
E鄄mail: yangxg@ cau. edu. cn
责任编辑摇 杨摇 弘
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