全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , 一
气候变暖可能对东北三省农业生态环境
的影响及其对策
毕伯钧 辽宁省本溪气象台
, 本溪
【摘要 】 随着未来气候变暖 , 我国东北三省农业生态环境可能发生较大的变化 , 其变化趋势为 , 热
量条件变妊 , 作物生育期延长 , 冷害频率降低 , 积雪期缩短 , 湿润条件变差 , 干旱频率增大 , 蒸发
量增加 。 未来气候变暖 , 若平均气温升高 ℃ , 那时东北三省粮食产量可增加 左右 , 农业地带将
大幅度地向北推移 , 并且提出相应的农业对策
关镇词 气候变暖 农业生态环境
一
,
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一 。 , , 一 。
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七
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℃ ,
,
, 训 叩 ,
,
变暖应采取的农业对策 。
前 言
目前 , 全球气候变暖引起了全世界许多科
学家 、 政府首脑和公众的极大关注 由于人类
大量使用石油 、 煤炭和天然气等燃料 , 使大气
中二氧化碳等温室气体浓度逐年增加 , 如若不
加以控制 , 任其排放 , 到 世纪中叶 , 大气中
温室气体浓度将达到 , 全球平均气温
将每 年升高 一 ℃ 气候变暖对全球或
区域生态系统 , 对农业 、 水资源 、 海岸设施和
国民经济许多部门将产生长期而深远的影响
本文仅从气候变暖对我国东北三省农业生态环
境产生的影响进行探讨 , 并且提出为适应气候
本文于之 。年 月 日收到
气候变吸可能对农业生态环境产生 的 影晌
气候变暖可能对热量条件的影响
东北三省南北相差 个纬度 , 各地气温差
异较大 , 即气温南高北低 , 平原高山区低 。 区
域气温宏观分布与纬度 、 经度和海 拔 高 度 有
关 , 其线性关系式为
。 ,
, 人
式中 。 。 为常数 , , 、 。 、 分别为纬度
帅 、 经度 幻 和海拔高度 影响系数
本文使用东北区内 个国家基本站的多年
平均气温资料 , 建立了生长季平均气温 。一 。
与纬度 、 经度 、 海拔高度的回归方程式
, 即 ,
期 毕伯钧 气候变暖可能对东北三省农业生态环境的影响及其对策
卜 。 一 忍 切‘ 二 久
一 。
复相关系数 二 , 达到 显著
水平 该模式较好地揭示了东北三省生长季平
均气温宏观分布规律 , 即每向 北 推 移 个 纬
度 , 。一 。降低 ℃ 每向东推移 个经度 ,
‘ 一 。 降低 ℃ 海 拔高度每升高 ,
。一 。降低 。 ℃
按此规律 , 东北三省未来气候变暖 , 将使
气候等值线和农业种植界线向北或向高处大幅
度推移 。
东北三省年 ℃积温为 一 ℃
分析得出 , 东北三 省生 长 季 平 均 气 温与年
℃积温关系密切 , 相关系数 二 ,
达极显著水平 , 其回归方程式为
名 之 一 。 。 卜 。
从 式得出 , 生长季平均气温 。一 。
每升高 ℃, 东北三省年 ℃ 积温 可 增加
℃, 未来生长季平均气温升高 ℃ , 那时
东北三省年 ℃积温将增加 ℃ , 其热
量条件可明显变好
气候变暖可能对作物生育期的影响
东北三省无霜期为 一 天 分 析 得
出 , 东北三省无霜期与生长季平均气温关系密
切 , 相关系数 二 , 达极显著水平 , 其回
归方程式为
无霜期 。一 。
从 式得出 , 生长季平均气温每升高
℃, 东北三省无霜期可延长 天 若未来生
长季平均气温升高 ℃ , 东北三省作物生 育 期
将延长 天
气候变暖可能对积雪期的影响
分析得出 , 东北三省积雪期与冬季平均气
温关系密切 , 相关系数 , 达极显著
水平 , 其回归方程式为
积雪期 一 一
从 式得出 , 冬季平均气温 一
每升高 ℃ , 东北三省积雪期可缩短 天 未
来气候变暖 , 尤其是中、 高纬度地区冬季增温
明显 , 若冬季平均气温升高 ℃ , 那时东北三
省积雪期将缩短 天左右
气候变暖可能对低温冷害的影响
分析东北沈阳 、 长春两地近百年气温资料
得出 , 作物生长季平均气温存在着长期振动趋
势 , 冷期与暖期交替出现 。 以生长季平均气温
。一 。 一 ℃ 作 为低温冷害指标 , 计算
出两地冷 、 暖期冷害频率
衰 冷 、 砚架低沮冷容狱率
妙
冷 、 暖期时段 长 春
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⋯
第 冷期 年以前
第 映期 一。一
娜 口 。一
第 冷期 一
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一
第 瞬期 一
加
一
。
。
。
。
从表 看出 , 沈阳 、 长春两地在冷期时段
里 , 低温冷害频率高 , 而在暖期时段里 , 低温
冷害频率很低 , 两者存在明显的差异 。 但是 ,
同为冷期时段 , 两地第 个冷期时段低温冷害
频率却明显的低于第 个冷期时段低温冷害频
率 。 从 年开始东北地区进入第 个暖期 。
年平均气温 年代比 年代辽宁平均升高
℃ , 吉林升 高 ℃, 黑 龙 江 升 高 了
℃ 近 年来 , 东北地区年平均气温平均
每 年上升了 ℃ , 这说明东北三省气候与
全球同步在逐渐变暖 由于气候变暖 , 低温冷
害频率将明显降低 , 因而影响东北三省粮食产
量的主要气象灾害 , 即低温冷害的影响将明显
, , 王
应 用 生 态 学 报 卷
的减轻。
气候变暖可能对湿 润 条 件 及 早 、 涝 的
影响
东北三省湿润状况可分为湿润 、 半湿润 、
半干旱 种类型 本文 以长春 为 例 , 分 析 冷
湘 睡加丫曰时 肌工孺 内 , 犷 。 之 、期 、 暖期不同时段干燥度 二 竺理答旦些, , , , · , · ⋯
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得出 , 在冷 、 暖期不同时段里湿润状况有较大
差异 , 见表 。
班 冷 、 吸期与 、 滋的关系
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从表 看出 , 在冷期时段内 , 干燥度 值
较小 , 即湿润状况较好。 相反 , 在暖期时段内
干燥度 值较大 , 即湿润状况 较 差 。 由 此 得
出 , 未来气候变暖 , 长春湿润条件将变差
本文以生长季降雨量 为 洪涝指
标 , 以生长季降雨量 为 干旱指标 ,
计算出长春各冷 、 暖期时段内旱 、 涝频率 表
从表 看出 , 在冷期时段内 , 洪涝发生频
率高 , 而干旱发生频率低 相反 , 在暖期时段
内 , 洪涝发生频率低 , 而于早发生频率高 为
分析冷 、 暖期与旱 、 捞的关系 , 按列联表 进
行二 检验 。
经计算 , 二 当自由度了
一 · 一 时 , 查 表得 言一 。 。 。
连, 即 “ 三, 。 。。
检验结果表明 , 冷 、 暖期与 早 、 涝 有
显著关系 , 即在冷期内 , 洪涝频率高 , 干早频
率低 , 相反 , 在暖期内 , 干早频率高 , 而洪涝
频率低 显而易见 , 未来气候变暖 , 长春干早
频卑将明显大于洪涝频率 。
另据分析 , 近 年来 , 东北三省气候在逐
渐变暖 , 每 年年平均气温升高 。 ℃, 而每
年年降水量却减少 由此可见 , 未
来气候变暖 , 东北三省干早少雨将是个气候突
出问题 。
气候变暖可能对蒸发量的影响
分析东北三省蒸发量与气象要素的关系得
出 , 年蒸发量 与年平均气温 年 和年平
均风速 厂年 有密切关系 , 复 相 关 系 数
, 达到显著术平 , 其回归方程式为
年蒸发量 工 年
厂年
从 式得出 , 年平均气温每升高 ℃ ,
东北三省年蒸发量可增加 若未来年
平均气温升高 ℃ , 东北三省年蒸发量将增加
气候变暖可能对粮食产量的影响
东北三省是我国重要商品粮基地 在 目前
生产水平条件下 , 东北三省粮食产量的高低受
即 ,
期 毕伯钧 气候变暖可能对东北三省农业生态环境的巷响及其对策 李
热量条件影响较大 据分析 ‘ ’ , 年 ℃积温
每耀咖 ℃, 东北三省粮豆气象产量可增加
, 其中辽宁 可 增 产 , 吉 林 增 产
, 黑龙江增产 , 未来气候变暖 , 若
生长季平均气温升高 ℃ , 则必 ℃ 积温可增
加 ℃ , 东北三省热量条件明显变好 , 那
时 , 粮豆产量将增产 左右 , 其中辽宁将增
产 , 吉林 、 黑龙江两省将增产 以上
气候变暖可能对农业地带变动的影响
。 作物复种地带的可能变化 从东北三省
热量资源来看 , 目前 , 仅辽南地区 ℃积温
在 ℃以上 , 有可 以复种的热量资源 , 实行
的是 以冬小麦为上茬的两年三熟或 一 年 二 熟
制 , 而东北大部分地区因热量不足 , 作物只能
是一年一熟 。
据分析 〔“ ’ , 大于 积温 一
是我国小麦 、 玉米两熟地区 。 未来气候变暖 ,
若平均气温升高 ℃ , 那时东北三省 ℃积
温将比现在增加 ℃ , 生育期可延长 天 ,
可 以复种区域将向北推移 , 其北部 界 限 为 昌
图 、 阜新一线 。
种植界线的可能变化 棉花 是 喜 温 作
物 , 因热量条件的限制 , 目前棉花只能种植在
辽西 、 辽南部分地区 随着未来气候变暖 , 棉
花种植北界将向北推移 。 若生长季平均气温升
高 ℃ , 那时 , 东北地区棉花种植北界可能推
移到吉林省四平 、 双辽一带
苹果是喜温果树 , 冬季气温低限制了苹果
在东北的分布 。 目前 , 苹果安全越冬北界为丹
东 、 帕岩 、 海城 、 辽阳 、 辽中 、 黑 山 、 义县 、
朝阳一线 未来气候变暖 , 若冬季平均气温升
高 ℃, 那时苹果安全越冬北界可能推移到吉
林省四平一带 。
人参是喜冷凉 、 湿润 、 弱光照植物 , 多分
布在东北长白山区和辽东山地 辽东山地人参
最适宜栽培高度计算式 【‘ ’为
万 二 万 。 卫坦
一
二卫上工卫立
式中 。为基点海拔高度 , 。为基点 月
份平均气温 , 为山地气温递减率 , 。为地理参
数 。
根据 式计算得出 , 目前辽东山地人
参最适宜栽培高度为海拔 一 。 未来气
候变暖 , 若 月份平均气温升高 ℃ , 那时辽
东山地栽培人参最适宜高度将升高到 一
。
作物品种熟型分布区域的可能变化 采
用生育期 ℃积温作为作物品种熟型的热量
指标 。 目前 , 东北三省作物品种熟型的热量指
标 ‘ ’为 极晚熟种需 ℃积温大于 ℃
晚熟种需 一 中晚熟种需 一
, 中熟 种需 一 早熟种需
一 ℃ 未来气候变暖 , 若平均气温升
高 ℃ , 那时东北三省作物品种熟型区域分布
将大幅度向北推移 图 是气温升高 ℃时 ,
作物品种熟型分布状况
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东北三省气温升高 ℃作物品种熟型分布示意图
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潘铁夫等 。 。 中国东北地区作物冷害发生规律及
防御对策 。 国际农业气象学术会议论文集 ,
。 ,
念卷幼色 应 用 生 态 学 报
适应气候变暖应采取的农业对策
开展农业生态环境动态监测
气候是农业生态环境 , 又是 自然资源的一
部分 。 随着未来气候变暖 , 东北地区农业生态
环境将发生较大的变化 , 因此 , 要在气候变暖
进程中 , 开展农业生态环境的动态监测 , 在已
有的农业资源调查和区域的基础上 , 开展动态
区划的研究 , 以适应气候变暖对农业生态环境
的影响 。
防止气候恶化 , 保护生态环境
人类活动对气候影响已越来越明
’
显 为了
防止人为造成的气候恶化 , 应增强全民的气候
意识 , 制定必要的政策和措施对气 候 加 以 保
护 坚决制止过度的采伐森林 , 过度的开垦 ,
保护森林和草场 , 并逐步提高植被覆盖率 , 减
少水土流失 , 防止土壤沙化 , 提高土壤肥力 。
趋利避害 , 减轻气候变暖对农业的 影 响
气候变暖是一个渐进过程 , 应按照气候变
暖所引起的东
·
北地区农业生态环境的变化 , 趋
利避害减轻气候变暖对农业的影响 可利用东
北地区热量条件变好 , 生育期延长 , 低温冷害
明显减轻的有利条件 , 扩大两年三熟 , 一年两
熟和套种面积 , 提高作物复种指数和扩大晚熟
品种种植面积 , 提高粮食产量 应充分利用冬
季气温升高的有利条件 , 扩大冬小麦 、 苹果等
种植面积 同时应防御因气候变暖耐带来的湿
润条件变差 , 干旱少雨等不利的条件 , 增加对
农业的投入 , 搞好农田基本建设 , 增强抗旱排
涝能力 要增强全民节水意识 , 实施适用东北
三省节水农业的一套灌溉技术 大力发展雨养
农业 , 提高水资源的利用率和成效转换率 , 以
促进农业丰产稳产 。
开发 “ 空中水库 ” , 积极开展人工增雨的
研究
云层中储藏着丰富的水资源 , 而 以降水形
式降落到地面的却很少 , 有大量开发的余地
未来气候变暖 , 干旱少雨将是东北三省主要气
候问题 , 因此 , 开发“ 空中水库 ” , 开展人工增
雨是缓解干旱的有效措施 , 大力开展人工增雨
的研究应受到重视 。
参 考 文 献
毕伯钧 。 。 人参气候生态及适宜栽培地选择 的 研
究 。 植物生态学与地植物学丛刊 , ”一
孙玉亭等 。 。 东北地 区作物冷害的研究 。 气 象 学
报 , 一 。
韩湘玲 , 我国气候资源与多熟 制 。 农 业 气 象 ,
, 一 。
气鑫即 ,