气候变化对农作物的影响(6篇)
气候变化对农作物的影响篇1
【关键词】农业生态系统气候因子营养性能净光合作用速率
一、引言
全球气候变化是自二十世纪七，八十年代以来最吸引人类眼球的环境和科学问题之一，它引起了各国的环境科研学者和政府的重视。而气候变化是直接作用在农业生态系统，所以农业生态系统是气候变化的直接反应机制，然而以半干旱为主背景的我国西北地区，对气候变化的反应十分敏感，这是由于该地区特殊的水文和地理条件，所以西北地区对气候变化后的适应性能力十分有限，这样使得农作物受气候变化的影响会更加严峻，特别是对农业生态系统的经济损失巨大。本文在以往的各研究成果的理论基础之上，针对性地改变单方面的影响因子，模拟气候变化的影响因子加深对农作物生长规律的探讨，从而在原有的基础上系统地概括和综合气候变化对西北半干旱地区农作物的基本影响特征和规律，这对西北半干旱的农业生产活动具有十分明显的现实意义。
二、气候变化因子温度对农作物的影响
由于大气环境中有温室效应，而造成温室效应的气体主要集中在大气圈层对流层的下垫面，从而使靠近土壤圈的温度升高，在西北地区气温升高使农作物的生长周期发生了改变，以中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地春小麦为例，气候变化使春小麦的种植期平均提高了10d左右，使春小麦的生长周期缩短了11―42d，而当地的农作物由于对新环境的适应能力比较差，这从而直接影响农作物的产量在原有的基础之上减少了3.2--9.4。同时气候变化会造成农作物的营养性能降低，由于温度的变化使农作物对体内必须微量元素和痕量元素的吸收能力的影响，使农作物体内的金属元素的比例失调，这将直接导致西北半干旱地区农作物的营养性能水平下降。
三、气候变化对土壤水分的影响
由于实验地区的平均降水量都在500mm左右，而且降水多集中在夏秋两季，用Peman-monteith公式计算西北半干旱地区水分的蒸发率。由于太阳辐射强度大，光照强烈，光照日时间长，大气中的CO2浓度升高和大气环境温度的升高使土壤上层的水分的蒸发率会有明显的变化，从而直接影响农业生态系统的规律。通过对大气降水量和土壤的水分蒸发量的比较，发现在全年土壤水分属于负盈亏的状态，如果常年处于这种负盈亏的状态可能是半干旱土壤变为干旱土壤，所以气候变化对当地土壤的水分的影响不容小觑。
四、气候变化因子CO2浓度对农作物的影响
大气环境中的CO2浓度直接影响农作物的光合作用速率，在以往的科研结果的分析得出，一般情况下CO2浓度的升高会使光合作用速率提高，但在不同的生态环境中，由于一系列大气和土壤条件控制，农作物的增长速率不一。在模拟大气环境OTC试验（相同的气象背景不同的CO2浓度条件）中分析出，大气中的CO2浓度为780umolco2/mol左右比正常条件下CO2浓度400umolco2/mol的净光合作用速率提高1.5倍，叶绿素含量提高1.78倍左右，但是有大量的研究表明，大气环境中CO2浓度升高，在相对较短的时期内会使农作物的的净光合速率上升，但随着时间的推移，农作物的净光合作用速率将会恢复到原有的基础，甚至可能会有所下降，这可能是光合驯化的的作用，导致农作物体内的叶绿素的核酮糖二磷羟化酶（rubisco）活力下降以及光合作用产物的“源―库”平衡受到破坏，所以CO2浓度的变化可以破坏农业的生态平衡。同时CO2浓度的升高，会使农作物的营养性能的降低，由于在环境中存在大量的CO2，而农作物的光合作用吸收环境中大量CO2，使农作物体能的营养C大量增加，而营养N在原有的基础上有所下降，这样使农作物体内的C/N比升高，从而是蛋白质含量降低，导致农作物的营养性能降低。
五、在气候变化下的农业生态的研究措施
（一）在现有的农作物的品种之中，培育优质，抗温性强的的品种进行选育培养，调整农业布局和提高复种指数，从而抗御气候变化带来的不良因子。
（二）在当地农业的基础设施之上，合理地发展现代化的农业基础设施。根据当地农作物在气候变化因子的条件下有助于最大产量化，可以合理的利用现代化的科技农业设备，根据试验地区农作物最佳生长客观需要，合理改变或调整环境气象条件，营造出一个生态循环条件从而有助于农作物的生长。通过改变生长环境来充分利用气候变化带来的有利因素。
（三）因为气候变化容易造成土壤中有机物质的加速分解，而植物在一定生长时期内对有机物质的吸收利用的能力有限，所以会造成土壤的肥力下降，所以在种植的应在土壤里施用有机肥料，保证土壤的有机肥力。
（四）由于在实验地区的当下农业种植模式是广种薄收，经营粗放，低投入，低产量和多品种的种植模式，我们可以在它现有的种植模式上增加重点经营，广种丰收的运营模式。
参考文献：
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气候变化对农作物的影响篇2
关键词气候变暖；农业；影响；应对措施；安徽滁州
中图分类号S161.2文献标识码A文章编号1007-5739（2017）01-0198-02
农业是对气候变化敏感的行业，气候变暖对农业造成的影响有利有弊，但弊大于利。气温不断上升，积温增加，虽然在一定程度上延长农作物生育期，喜温作物界限不断向北移动，农作物产量增加，有利于调整农作物种植结构，但气候变暖现象增加农业生产不稳定性，农作物产量、布局和结构发生变化，部分农作物品质下降，含水量增加，农作物病虫害加剧，影响农业收入。本文利用滁州市近53年气象资料分析滁州市气候变暖对农业的影响，以推动当地农业可持续发展。
1滁州市气温变化特征
1.1年际变化
1961―2013滁州市年平均馕鲁手鹉暝黾忧魇疲ㄍ1），气候倾向率为0.26℃/10年。1961―1969年滁州市年平均气温不断降低，从1961年的16.63℃降至1969年的14.28℃，共下降2.35℃；1969―2013年滁州市年平均气温不断上升，年平均气温最小值出现在2007年，为17.02℃，1997年前有8年年平均气温为正距平，而1997年以后，滁州市年平均气温要高于近53年平均值。
1.2年代际变化
20世纪60年代初到70年代末，滁州市年平均气温逐渐降低；80年代初至21世纪初年平均气温逐渐上升，2001年后再次呈减少趋势。其中70年代滁州市年平均气温最低，仅15.25℃；21世纪后年平均气温最高，为16.34℃。说明滁州市从1970年后增温明显，增温趋势从2000年后相对减弱。
1.3四季变化
滁州市季平均气温与年平均气温变化趋势一致，都呈逐年增加趋势。以春季增温趋势最为明显，气候倾向率为0.33℃/10年；夏季平均气温增温趋势较弱，气候倾向率为0.09℃/10年。1961―2000年气温有较大波动，但变化趋势不明显，2000年后增温趋势显著，2013年平均气温最高，为28.40℃。秋季和冬季的气温也呈逐年增加趋势，气候倾向率分别为0.28、0.32℃/10年，年际变化都是先减少后增加。
2气候变暖对滁州市农业的影响
2.1对农作物的影响
气候变暖提高大气CO2浓度。在一定情况下，CO2浓度越高越有利于植物生长，但不同农作物对CO2浓度增加反应不同。CO2浓度的增加将会使植物光合作用的最适温度增加。CO2浓度越高，细胞内外的CO2浓度差就越大，对于提升植物光合速率较为有利，进而增强水分利用率，但是气温升高时会增加蒸发量，又会降低水分的有效性。若气温增加、水分减少，农作物将会减产，反之增产[1]。
2.2增加农业成本
气温上升后将会加快土壤内有机质微生物的分解，导致地力下降。以氮肥为例，经过相关部门的研究表明，温度每升高1℃，被作物直接吸收利用速效氮的释放量将会增加4%左右，同时释放期也将缩短。为了确保原来的肥效，就需要增加4%的肥料用量。CO2的浓度越高，其光合作用越强，进而增加根部生物量，虽然补偿了土壤内的有机质，但若遇到干旱现象，会抑制根生物量的积累和分解。为了满足农作物的需求就要施用更多的肥料，增加施肥量也代表着增加经济投入，增加农业成本。
2.3加剧农业病虫害
随着滁州市气候变暖现象不断加剧，将会破坏水热平衡和季节分配，进而加剧病虫害的发生危害。冬季气温越高，越有利于害虫和虫卵越冬，死亡率降低，从而引发病虫害；同时病虫害抗药能力不断增强，增加了防御难度，严重威胁着农作物的正常生长，这种现象在小麦和棉花种植区内表现尤为明显。由于气温升高，使得小麦和棉花的病虫害加剧，再加上农作物复种指数提升，对农作物病虫害的越冬繁殖十分有利，造成病虫害基数增加[2-3]。
3气候变暖的主要应对措施
3.1调整农业种植结构和布局
结合滁州市现有的气候条件，对农业种植结构进行合理调整，选择优良的农作物品种，扩大晚熟品种的种植面积，增强农作物的抗旱和耐高温能力，确保农作物稳产丰收[4]。
3.2积极培育适应气候变化的作物新品种
加强培育具有抗旱、抗高温和抵抗病虫害的作物新品种，使其更好地适应气候变暖现象。加强农业基础设施建设，提升各个地区排涝、抗旱能力，提高农业气象灾害的防御能力。在对农田水利进行建设的过程中应重视科学和节水灌溉的理念，使农业生产技术朝着智能化和自动化的方向发展，并能研制出与气候变化相适应的农业生产新工艺。
3.3做好农业气象灾害的防御
滁州市政府部门应制定出科学合理的应急预案，有效应对频繁出现的农业气象灾害；气象部门还应加强气象灾害的预警预报工作，并进行深入研究，提升气象预报的准确性。除此之外，还要拓宽气象灾害信息的渠道，使农民可以及时接收到气象信息，降低气象灾害对农业生产的影响[5-6]。
4参考文献
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气候变化对农作物的影响篇3
[关键词]农业气候资源潜力开发利用对策
[中图分类号]S162[文献码]A[文章编号]1000-405X（2013）-10-208-2
气候资源是自然资源中影响农业生产的重要组成部分之一，它提供的光、热、水、空气等能量和物质，对农业生产类型、种植制度、布局结构、生产潜力、发展远景以及农、林、牧产品的数量、质量和分布都起着决定性作用。气候资源是农业生产力的重要因素。随着生产力的发展和科学技术的进步，人们对气候资源的认识和开发利用程度日益深入，充分合理利用气候资源、有效改善小气候、最大限度地减轻气象灾害的危害，已经和正在成为农业经济发展的一个重要生长点。下面以大同市农业气候资源为例对农业气候资源的利用进行分析研究。
1农业气候资源的组成要素及特点
1.1组成要素
农业气候资源即能为农业生产所利用的气候要素中的物质和能量，它是农业自然资源的组成部分，也是农业生产的基本条件。农业气候资源由光资源、热量资源、水分资源、大气资源和风资源组成。农业光资源包括太阳总辐射量、光合有效辐射量、日照时数等。农业热量资源包括积温、生长期、无霜期等。农业水分资源包括降水量、土壤储水量等。空气资源包括二氧化碳、氮、氧和其他微量气体。
1.2主要特点
农业气候资源是农业自然资源的组成部分，也是农业生产的基本条件，农业气候资源分布具有明显的特征，总体来说农业气候资源具有空间变化和时间变化的特点。全球光、热资源呈低纬度向高纬度减少的纬向分布趋势，降水量季节变化地区性明显，区域性温湿度变化明显。因我国地域广阔，南北纵跨热带、亚热带、温带、亚寒带，再加上西高东低的地势，农业气候资源特点明显，具有明显的区域性、季节性特征。从而形成了气候资源的多样性和立体性，由此产生出与此相关的农业结构的多样性和立体性，形成以农、林、牧三大支柱产业结构为主，其它各业为辅的多种多样的气候适宜区。
2农业农业气候资源对农业生产的影响
2.1日照对农业的影响
大同地区年平均日照时数为2670小时，冬季漫长且寒冷干燥，夏季短暂且温热多雨，春秋凉爽，温差较大，这对农作物的成长是特别有利的。因为光照是农作物进行光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件，光能调节农作物体内某些酶的活性，光照对农作物的生长发育影响很大。植物能吸收的70%太阳辐射能转换为热能，而且强光有利于作物繁殖器官的发育，而弱光有利于植物营养生长，生育期长的品种和农作物要求更多的有效辐射，有更大的增产能力。光照与农作物光合作用没有固定的比例关系，但是在一定光照强度范围内，在其他条件满足的情况下，随着光照强度的增加，光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时，光照强度再增加，光合作用强度不增加。光照强度过强时，会破坏原生质，引起叶绿素分解，或者使细胞失水过多而使气孔关闭，造成光合作用减弱，甚至停止。光照强度弱时，农作物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少，农作物就会停止生长。
2.2气温对农业的影响
大同地区地处温带大陆性季风气候区，受季风影响，四季分明，春秋凉爽，温差较大，年均气温5.5℃，极端最高气温37.7℃，极端最低气温-29.1℃；这样的天气气候明显对地区的农业作物有很大的选择性。因为农作物的生长存在着一定的温度范围，大多数农作物能够适应的温度变幅在15摄氏度到40摄氏度之间。温度低于或高于此上下限，则生长缓慢。温度影响农作物的生理生化过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等等。比如对光合作用，温度升高，光合作用增强，但当温度高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度升高而下降，这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏，同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；呼吸作用也温度升高而增强，在极高温度下，在维持短时间强呼吸后，呼吸速率急剧下降。温度升高可以延长作物的生长期，对热量不足的高纬度地区和高海拔地区的农业生产有利，然而对该地区生长期短的作物则是不利的。
2.3降水对农业的影响
大同地区属大陆性季风气候，冬季漫长且寒冷干燥，夏季短暂且温热多雨，年平均降雨量在400毫米，受当地降雨的影响，大同地区的农作物种植选择应当选择一年两季、耐旱性的作物为主。这是因为在农作物的整个种植的过程当中，水分对于其生长和发育都起着至关重要的决定作用。水分约占农作物体重的70%～90%，不仅是农作物体的重要组成部分，而且是农作物进行光合作用、呼吸作用以及对土壤中养分的吸收等生理活动所不可缺少的。一般来讲，地区、土壤、气候以及栽培条件的好坏都会严重影响到农作物在吸收水分时的限制因素，春夏时节农作物的生育期因为整体耗水量的不同而直接影响到其生育期的长短：合理控制水分是农作物正常生长和发育的重要保证，如果水分不足以补偿农作物因蒸腾作用和代谢活动消耗的水量时，嫩枝和叶片就会出现萎蔫现象，影响其正常的生长和发育。反之，如果水分供应过多，不仅会引起植株徒长，还会导致作物根部缺氧，呼吸作用降低、难以吸收养分造成作物枯萎甚至死亡。
2.对农业的影响
大同地区地处温带大陆性季风气候区，属大陆性季风气候，受季风影响，四季分明。风也是作物生长发育的重要生态因子。风速增加，空气乱流加强，使作物内外各层次之间的温度、湿度得到不断的调节，有效避免某些层次出现过高或过低的温度、湿度，以利于农作物的生长发育；风能减少大气湿度，破坏农作物内水分平衡，使成熟细胞不能扩大到正常的大小，结果所有器官组织都小型化、矮化；风能够把农作物的花粉或者种子传播到远处，帮助农作物受粉和繁殖。
2.5大气对农业的影响
农作物容易受大气污染物危害是因为叶面积大，同大气接触并进行气体交换活跃，无循环系统缓冲外来影响。一般情况下，大气温度、湿度增加和光照增强，有利于生物生长，能促使作物叶片气孔开度加大，从而增加对大气污染物的吸收，作物对大气污染物的抵抗能力随之减弱，受害程度加重，这种情况在春夏季节最为严重。
3合理利用农业气候资源的措施及要点
3.1农业气候资源利用要综合考虑
农业气候资源具有其他自然资源共同特点，为农业提供能量和物质；具有再生性特点，一年为周期，循环往复，用之不竭；资源的潜力很大，目前农业利用率很低。农业利用气候资源最根本的途径是通过农作物将气候资源转换为第一性产品。今后中国应将提高农业气候资源利用效率作为重要任务来对待，加强针对气候资源效率的技术研究，使农业生产在根本上得到发展，充分利用气候的多样性、多层性、多宜性等特点，发挥局地小气候资源优势，发展各具特色的名、优、特产品，变气候优势为产品优势。
3.2积极做好蓄水、增水工作
利用造林和绿化，提高植被覆盖率，发挥“森林水库”涵养水源，加大农田防护林网建设力度，调节田间小气候，提高相对温度，减轻灾害危害，改善局地生态环境的作用；重视“土壤水库”建设，农田基本建设要坚持高标准，平整土地修梯田，增施有机肥，秸秆粉碎还田，培肥地力，提高蓄水抗旱能力。针对自治区降水少分布不均匀的特点，积极争取多修水库、塘坝、水窖水塘，储存汛期降水，使有限降水得以充分利用。同时积极开发云水资源，进行飞机人工增雨和高炮人工防雹，化雹为雨。加强科学研究，进一步提高人工影响天气的作业质量，更有效地利用适宜天气增加降水，减轻干旱缺雨对自治区农牧业和经济建设的威胁。
3.3充分发挥光热资源优势，建设优质粮油基地和良种繁育基地
完善农业气象综合技术，不断扩大作物地膜覆盖面积，通过地膜保墒增温，延长作物生长期，开发光能潜力，弥补水热资源不足，从气候资源角度为扩大种植生长期较长的优质高产品种提供条件，以获得大幅度增产。从空间层次上利用好光热水和土壤地下资源。创造并充分利用人工小气候、微气候环境，实施人工生态系统物质能量高效转换，包括庭院多功能温室，庭院果菜立体栽种、发展地下或半地下食用菌生产等多种模式。
3.4全力推进农业气候资源保护
农业气候资源不合理利用和环境恶化都能对农业气候资源质量和效率产生影响，造成农业生态的严重不良后果，如农田干旱化、水土流失、风蚀、草原退化、荒漠化、盐演化等危及农业生产的持续发展。因此，必须把农业大气环境保护、农田气候资源保护、土壤气候资源保护、水体气候资源、草原气候资源保护等当作特别重要任务来对待。只有保护这些方面的资源，才能永续利用农业气候资源并提高其开发利用的效果和质量，才能保证农业生产持续发展。
参考文献
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气候变化对农作物的影响篇4
关键词单产；波动；趋势；气候单产；突变；周期；分析
中图分类号S5文献标识码A文章编号1007-5739（2012）20-0223-03
随着人口的不断增长，城市建设用地对耕地压力不断增大，使粮食总产量的增长步伐难以跟上人口增长的步伐，粮食安全日益成为国际社会焦点问题。气候变化及由此带来的气象灾害很大程度上增加了农业生产的不稳定性，河北科技工作者对此在全省范围内做了大量研究，结果表明，温度过低或过高都会使小麦减产，高温使小麦减产更严重，降水量和小麦气候产量呈显著正相关[1]；冬小麦日照隶属度较大，气候适宜度为下降趋势[2]；一般年份只有在灌溉的情况下才能满足小麦生长发育的需求[3]；通过研究日光温室中地面覆盖对黄瓜地温的影响，表明地面覆盖可提高黄瓜全生育期的土壤温度、降低黄瓜耗水量、提高土壤水分渗漏率和产量[4]；分别根据降水、气温、日照时数对棉花产量影响效应系数，把棉区各分为3个降水影响区、3个气温影响区和3个日照影响区[5]；干热风总日数与小麦千粒重具有负相关关系[6]；利用地理信息技术将全省玉米区划为干旱灾害高、中、低3种风险区，并探讨了各类风险区不同旱灾年景的平均减产率和防灾减灾措施[7]；气候变化的不确定性、冷暖交替突变、抗寒锻炼时间缩短和强度减弱是导致冬小麦冻害发生率回升的重要原因[8]等。但是针对石家庄区域气候变化及气象灾害对当地农业影响的研究还较少，石家庄是农业大市，地处河北省中南部，跨华北平原和太行山地两大地貌单元，具有良好的农业生产条件，当地农业经济在其产业结构中占有重要地位。因此，客观分析该区域主要农作物的单产变化显得尤为重要，对科学调整粮油生产布局，增强粮食安全，指导农业生产适应气候变化具有深远的理论和现实意义。
1材料与方法
石家庄区域农业分为五大主产区，有北部砂土粮油区、东部平原粮棉区、西部山地杂粮区、中部城郊菜蔬区和南部滹沱河故道果林区，农业资源丰富，作物品种繁多。鉴于石家庄地区的农业区域特色，选取1985—2010年当地主要农作物（粮食、油料、棉花和蔬菜）历年单产数据来分析其变化，其中粮食作物中选取小麦、稻谷、玉米和大豆为例，油料作物中选取花生为例，蔬菜类别繁杂，比重相当，不再细分。
该文利用距平、变率和线性趋势分别描述年代际和年际主要农作物单产[9]的波动变化和变化趋势的区域性特征。变率选用均方差来描述主要农作物单产的波动变化；线性趋势利用每10年的气候倾向率来描述主要农作物单产的变化趋势，并对趋势系数进行了显著性检验。
该文选用Mann—Kendall突变检验法分析主要农作物气候单产的变化趋势和突变；采用小波母函数为Morlet小波[10]研究主要农作物气候单产的特征尺度和变化周期。
实际单产可分为趋势产量、气候产量和随机产量3部分，用公式可表示为：
Y=Yt+Yw+e
式中，Y表示实际单产，Yt表示趋势产量，Yw表示气候危害，e表示随机产量。Yt采用5年滑动平均方法模拟，结合实际产量可以分离出Yw，e可忽略不计，Yt主要为技术水平对产量的影响，Yw为气象因素对产量的影响。
2主要农作物单产的变化特征
2.1主要农作物单产的年代际变化
2.1.1主要农作物单产的波动变化。表1给出了石家庄主要农作物单产的年代波动变化。可以看出，除棉花在2000年代波动最弱外，其他农作物均在1980年代波动最弱；除玉米在2000年代波动最强外，其他农作物均在1990年代波动最强。蔬菜单产波动最为剧烈，其次是小麦、花生、玉米和大豆；棉花和稻谷单产波动较弱，其中稻谷波动最弱。
2.1.2主要农作物单产的变化趋势。表2给出了石家庄主要农作物单产的年代变化趋势。可以看出，除稻谷在1990年代出现增产趋势之后在2000年代出现减产趋势，棉花在1990年代出现减产趋势之后在2000年代出现增产趋势外，其他农作物均呈现持续增产趋势。除稻谷为明显减产趋势外，其他农作物呈现明显增产趋势，其中蔬菜、小麦和花生增产趋势最为明显，年平均单产分别增产了13536、935、805t/hm2，其次是玉米、大豆和棉花增产趋势也较明显。
2.2主要农作物单产的年变化
2.2.1主要农作物单产的波动变化。表3给出了石家庄主要农作物单产的年波动变化。可以看出，蔬菜单产波动最为剧烈，其次是小麦、花生、玉米和大豆；稻谷和棉花单产波动较弱，棉花波动最弱。
2.2.2主要农作物单产的变化趋势。表4给出了石家庄主要农作物单产的年变化趋势。可以看出，除稻谷为弱的减产趋势外，其他农作物呈现明显增产趋势，其中蔬菜、小麦和花生增产趋势最为明显，年平均单产分别增产了1467、105、88t/hm2，其次是玉米、大豆和棉花增产趋势也较明显。
2.3主要农作物气候单产突变
采用M-K方法对石家庄主要农作物单产进行突变检验，图1为绘出的UF和UB曲线图，UF为按时间序列顺序计算出的统计量序列，UB为按逆时间顺序计算出的统计量序列，若UF>0，则表明序列呈上升趋势，UF
由图可见，玉米、棉花和大豆气候单产均在1989年出现增产趋势，并分别在1993、2000、2005年出现明显增产趋势，UF和UB2条曲线交点出现在信度线之间（突变点分别出现在1991、1999、2004年），表明玉米和棉花分别在1990年代初期和末期，大豆在2000年代中期明显增产为一突变现象。
蔬菜、小麦和花生气候单产均在1989年，稻谷气候单产在1992年出现增产趋势，并分别在1992、1995、1994、1994年出现显著增产趋势，但UF和UB2条曲线交点出现在信度线之外，不具有突变性质，表明蔬菜、小麦、花生和稻谷在1990年代前中前期明显增产非一突变现象。
2.4主要农作物气候单产周期
小波系数的变化趋势与农作物气候单产信号的起伏是基本一致的，等值线中心为增产、减产中心，中心值的大小可以反映出波动的振动强度，小波系数的零点可能对应于气候单产突变点。该文采用标准Morlet小波变换分析了全区主要农作物气候单产的多时间尺度特征（图2）。
从Morlet小波变换系数（实部）等值线图可以发现，全区主要农作物气候单产均存在准7年的低频振荡周期，振幅较大且周期振荡稳定，可分为2个减产时段和3个增产时段，减产时段为1990年代中后期、2000年代中前期，增产时段为1990年代前期、1990年代末到2000年代初和2000年代中后期；高频振荡周期变化不明显。可以看出，棉花和稻谷气候单产低频振荡周期振幅最大，目前该区主要农作物气候单产在2000年代末之后正处于减产阶段。
3结论
（1）从年代际变化情况看，大部分主要农作物单产均在1990年代波动最强，在1980年代波动最弱，其中蔬菜单产波动最为剧烈，稻谷波动最弱；大部分主要农作物呈现明显增产趋势，其中蔬菜、小麦和花生单产增产趋势最为明显。
（2）从年变化情况看，蔬菜单产波动最为剧烈，棉花波动最弱；大部分主要农作物呈现明显增产趋势，其中蔬菜、小麦和花生单产增产趋势最为明显。
（3）全区主要农作物均呈现增产趋势，增产趋势大多出现在1980年代后期和1990年代初期；棉花增产趋势出现时间最晚（1999年之后），蔬菜出现时间最早（1987年之后）；玉米、棉花和大豆气候单产出现突变现象。
（4）全区主要农作物气候单产均显著存在准7年的低频振荡周期，其中棉花和稻谷气候单产低频振荡周期振幅最大。
4参考文献
[1]史印山，王玉珍，池俊成，等.河北平原气候变化对冬小麦产量的影响[J].中国生态农业学报，2008，16（6）：1444-1447.
[2]魏瑞江，张文宗，康西言，等.河北省冬小麦气候适宜度动态模型的建立及应用[J].干旱地区农业研究，2007，25（6）：5-9，15.
[3]姚树然，陈道红，王西平，等.河北省冬麦区土壤水分监测预测系统及其应用[J].气象科技，2006，34（2）：225-228.
[4]李振东，王树忠，王倩.地面覆盖对日光温室黄瓜地温、耗水量和产量的影响[J].华北农学报，2009，24（增刊）：312-315.
[5]姚树然，康西言，李二杰.河北棉区气候影响效应的时空变化[J].中国农业气象，2008，29（3）：325-328.
[6]史印山，尤凤春，魏瑞江，等.河北省干热风对小麦千粒重影响分析[J].气象科技，2007，35（5）：699-702.
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气候变化对农作物的影响篇5
关键词：儋州市；气候变化；农业
中图分类号：P467文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2013.02.013
ClimateChangeandImpactsonAgriculturalProductioninHainanfrom1971to2011——ACaseofDanzhou
HANQi1，ZHAOCong-ju1，HUANGQiu-ru2
（1.SchoolofGeographyandTourism，HainanNormalUniversity，Haikou，Hainan571158，China；2.HainanMeteorologicalService，Haikou，Hainan570203，China）
Abstract：StudiedtheclimatechangeinHainanthroughthemeteorologicaldataofDanzhoufrom1971to2011.Theresultsshowedthat：duringthestudyperiodtemperaturefluctuatedandincreasedslightly.Theinter-annualvariationofprecipitationwaslarger，andtheprecipitationslightlydecreased，especiallyinrecent10years，thedecreaseofprecipitationwasobvious.Afterthat，takingDanzhouasanexample，analyzedtheinfluenceofclimatechangeontropicalagriculture，andputforwardcountermeasuresandsuggestionshowtodeveloptropicalandefficientagricultureunderthebackgroundofglobalclimatechange.
Keywords：Danzhou；climatechange；agricultural
气候变化对各个行业部门均有不同程度的影响，尤以农业部门最敏感和脆弱。气候变暖、变干或变湿导致农业生态环境改变，引起农业结构和生产布局变化，进而增加农业生产的不稳定性，产量波动随之增大，甚至会威胁到国家粮食生产安全[1]。20世纪80年代以来，气候变化逐渐成为全球关注的热点问题。《气候变化国家评估报告》中指出，气候变化将对我国的农业生产产生重大影响，如果不采取任何措施，到21世纪后半期，我国小麦、水稻和玉米的产量最多可下降37%[2]。学者林学椿等[3]研究近40年我国气候趋势指出，我国年平均气温以每10年0.04℃的倾向率上升，年降水量以每10年－12．66mm的速度减少。陶忠良[4]分析海南岛20世纪80年代的气候变化及其对农业生产影响，发现气温、降水、雨日、干燥度、最低气温、低温日数等变化均对热带作物生产产生影响：一方面气温升高，热量增加，提高了作物的产量，也扩大了适宜播种的面积；另一方面：随着气候变暖，登陆的热带气旋数目增多，风害成为热带作物主要的农业气象灾害；台风雨增多，降水更加集中，而气温上升幅度较大，蒸发散增加，干、湿季更加明显，旱害进一步加重。
海南岛处于海陆相互作用、生态环境比较脆弱地带，对气候变化抵抗力以及受损生态恢复力都较弱。儋州为海南面积最大的县级市，其农业生产是海南农业发展缩影。本研究以海南省儋州为例，通过分析1971—2011年气温和降水量数据，探讨近40年来儋州气候变化特点及其对农业生产影响，进而提出以儋州为代表的海南热带高效现代农业，应对气候变化的发展对策和建议。
1资料来源和方法
1.1资料来源
儋州市位于海南省西北部，地属热带季风气候，日照充足，雨量充沛，具有大陆性热带岛屿气候特征。多年平均温度23.1℃，多年平均降雨量为1486mm。其中5—10月为雨季，降雨量占全年的83.4%；11月—次年4月为旱季，占年雨量的16%。雨量分布趋势是由东南向西北逐渐递减。多年平均蒸发量1200～2400mm。
本研究所用的气象数据主要源于海南省儋州市气象观测站，在1971—2011年的历史逐月气温和降水量等气象资料。研究过程中采用每10年为一个基准研究周期，其中1971—1980为70年代气候变化研究周期，1981—1990为80年代，1991—2000为90年代，2001—2011为21世纪初，共计4个研究周期。在季节上，以3—5月的平均气温和降水量总和代表春季气温和降水量，6—8月代表夏季，9—11月代表秋季，12月到翌年2月代表冬季。农业资料主要源于海南省及儋州市统计年鉴。
1.2研究方法
本文的研究方法主要采用距平分析法和最小二乘法。
1.2.1距平分析法采用1971—2011年间的年平均气温和年降水量作为长期平均值，通过这一时间段内各年份与平均值的正距平和负距平来反映某个时间段的真实水平。同时运用正负距平百分率来表示显示不同年代气温和降水量变化幅度。
1.2.2线性趋势分析运用Excel统计分析软件对儋州1971—2011年气温和降水量变化特点进行线性分析，以显示某一个时间段某个气象要素的变化趋势。通过绘制历年平均气温、多年四季平均气温、气温变化趋势线和年降水量、多年四季平均降水量、降水变化趋势曲线，分析以气温和降水为代表的气候变化趋势，揭示40年来海南省儋州市气温和降水变化特点。
2结果与分析
2.1气温变化趋势
2.1.1历年气温变化趋势通过对气象数据的分析研究发现，儋州市近40年间年平均气温为23.72℃，气温总体变化呈现波动式略微上升的趋势（图1）。20世纪70年代、80年代气温增温幅度相对平缓，平均气温较低，平均距平为-0.48℃和-0.23℃。进入20世纪90年代，气温升温幅度增加，平均距平为0.16℃。21世纪初表现为正常偏高，平均距平为0.55℃。统计显示，近40年儋州市的升温平均达每10年0．34℃，高于我国50年来平均升温每10年0．22℃的水平[5]，表明儋州市气温增加趋势更为明显。
2.1.2四季气温变化趋势从季节上来看，儋州四季温差变化不大，近40年春季年平均气温24.8℃；夏季最高，为27.8℃；秋季24.0℃；冬季气温最低，为18.4℃。秋季年平均气温上升最为明显，高达每10年上升0．53℃；夏季和冬季增温幅度同年度增温幅度，为每10年0．34℃和0.28℃；春季最为不明显，为每10年0．13℃（图2）。20世纪80年代和21世纪初秋季的年度增温高达每10年0．7℃。
2.2降水量变化趋势分析
2.2.1历年降水量变化趋势儋州市研究周期内多年平均1765.966mm，降水量年际变化明显，波动较大，总体呈现略微下降趋势（图3）。通过对各个年代变化趋势比较分析发现，20世纪90年代降水量最多，10年距平值达到124.7mm，降水量波动较明显；70、80年代为多雨期，10年距平值67.2mm和61.3mm；21世纪降雨量明显减少，其中多年份降雨量低于40年平均值，10年距平值为-202.5mm，特别是2010年，仅为878.5mm，为近40年内最低值。
2.2.2四季降水量变化趋势儋州四季年降水量总体与年度变化相似，但冬季无明显变化。儋州有明显的雨季和旱季，其中冬季和春季多为旱季，多年平均降水量分别为330.87mm和72.06mm。夏季和秋季为雨季，降水量明显增多，多年平均降水量分别为750.32mm和619.39mm。从年际变化趋势来看，夏季和秋季的降雨量减少最为明显，高达每10年减少68.11mm和每10年减少46.76mm，而春季和冬季的变化比较不明显。
2.3极端天气
雨季降水集中、强度大，影响降水利用效率；旱季降水少，容易形成季节性干旱，甚至发生严重的旱灾；海南是我国灾害天气较为频繁出现的地区。海南旱灾平均1.3年发生1次，中西部一些市县几乎年年发生旱灾[6]。近40年间，影响海南省最严重，波及范围最广泛，持续时间最长的干旱发生在1976年11月—1978年4月的连年干旱，连续干旱时间长达一年半，期间降水量普遍减少六成，南渡江、万泉河、昌化江出现历史最低水位。1997年6—9月，儋州市出现夏季早旱，给农业生产和人民生活带来重大影响。儋州2010年平均气温高达25.1℃，高出近40年平均气温1.22℃，其中6月份和7月份高达30.3℃和29.9℃；当年的降水量为1971—2011年最低值，全年降水量仅为878.5mm，气温较高的6月和7月降水量仅为92.3mm和41.3mm。暴雨发生几率高，强度强，主要集中在4—10月。如1999年11月上旬，受冷空气和南海热带云团的影响，海南省出现长时间大范围的降水天气，儋州市从11月4日20时—13日20时累计降水量达391.7mm，仅11月6日一日降水量高达251.3mm，5—7日当地发生洪涝灾害[7]。
3小结与讨论
近40年儋州市的升温平均每10年达0.34℃，高于我国50年来平均每10年升温0．22℃的水平，表明儋州市气温增加趋势更为明显。其中秋季年平均气温上升最为明显，每10年升温高达0．53℃；夏季和冬季增温幅度同年度增温幅度，春季最为不明显。降雨量总体呈现略微下降趋势，21世纪以来降雨量明显减少，其中多年份降雨量低于40年平均值。从年际变化趋势来看，夏季和秋季的降雨量减少最为明显。极端性天气灾害对当季减产或绝收的短期效应非常突出，长短期气候变化因子间相互作用与交错叠加，带来的不利效应会严重放大。气候变化对农业的影响更加深远，为此应结合当地农业特点，剖析气候变化对农业发展的影响。
3.1对农业生产布局和结构变动与调整的影响
气候变化会引起热带农业生产布局和结构变动与调整，进而导致热带作物种类、品种的布局和比例的变化。目前，热带作物在海南省的布局主要是依据气候条件与水资源条件进行区划的。随着气候的变化，热带作物的布局和结构将面临一个大的调整。近年来，儋州市大农业格局正在逐步优化调整，种植业和林业产值有所下降，渔业和畜牧业产值有所上升。而种植业中，粮食作物播种面积大幅度下降，蔬菜瓜果、经济作物播种面积有所上升，橡胶面积有所增加，糖蔗、水果面积波动较大。
3.2气温增高、降水减少和社会发展，加剧水资源紧张态势
21世纪以来，10年距平值为-202.5mm，降雨量明显减少。气温增加趋势更为明显，致使水资源量减少；另一方面，儋州农业用地面积不断增加，1997年农业用地17.49万hm2，2011年增加到24.91万hm2，尤其是瓜果、蔬菜、花卉等特色农业比例不断增加，农业用水需求快速增加；再加上社会经济发展，行业耗水增加，局部水污染问题未能有效管控，使水资源供求矛盾更加突出。水资源不足已经成为儋州农业以及社会发展的主要制约之一。
3.3气候变暖导致病虫害加重，其中高温干旱位列影响因素的首位
随着气候变暖，作物生长季延长，病虫害的生长季节也延长，害虫繁殖代数增加，而冬季气温偏高也有利于病虫越冬，因此各种病虫害出现的范围扩大，加剧了流行和危害[9]。
3.4极端天气对农业影响进一步加剧
在全球气候变化背景下，异常气候出现的概率大大增加，而这些极端天气事件将对农业的生产和可持续发展产生重要影响。例如：橡胶的生长需要高温、多雨、沃土、静风的生态环境，近年来，海南气候变化呈现增温，变干的趋势，登陆的热带气旋增多，橡胶风害进一步加重。2008年初，一场50年一遇的持续低温阴雨天气以及2005年9月26日“达维”台风均给海南橡胶的生产造成了严重灾害性影响[10]。
4对策与建议
4.1合理谋划、科学规划，推进热带高效农业建设
海南光照、热力资源充足，但季节性缺水、工程性缺水并存。加强气象数据监测与气候变化研究，科学评价海南农业发展利弊，并提出应对措施。大力发展沿海防护林和田间防风林、选育抗旱抗风抗病虫害新品种，研究高温热害、干旱等危害热作生产天气、气候出现规律和形成机制，提出适应和防御的途径与措施，为热带现代高效农业发展提供科学依据和技术支撑。
4.2建立完善灾害气象预测体制及防灾减灾预警体系
极端气象对海南热带农业的影响较大，加强长期天气预报和极端气候事件的预报工作，提高准确率，建立、健全防灾减灾的灾害预警系统，设立专门的风险管理部门，并及时向相关部门提供决策气象服务，是热带农业发展过程中急需不断完善的工作。
4.3调整作物结构和种植制度，优化农业生产布局
应针对未来气候变化对作物造成的可能影响，适时调整作物品种、优化种植结构；大力发展生物技术，加强抗旱、抗高温等抗逆品种的培育与筛选。研究作物生长发育、产量和气象因素的关系，提出适应气候变化的农业种植制度。调整和优化作物布局，形成农业生产对气候变化趋利避害之农业布局。
4.4加强农田水利建设，大力发展设施农业
海南降水集中，旱涝灾害频发。修建水库与跨流域调水是调节水资源时空分配不均，减少灾害损失的重要手段。随着农业用水成本提高，现代农业必然向节水农业、精准农业方向发展。加强农业农村基础设施建设，兴修水利设施，引进先进农业生产技术，提高农业管理水平，大力发展设施农业，实现农业稳产高产与社会持续发展。
参考文献：
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气候变化对农作物的影响篇6
关键词：气候变化；农作物病虫害；预防措施
中图分类号：S431文献标识码：ADOI：10.11974/nyyjs.20170432216
1当前气候变化的基本概况
受到厄尔尼诺现象的影响，全球的气候整体呈现异常态势，极端天气气候事件增加，气温持续上升，暴雨洪涝灾害严重，对农业生产造成极大的影响。
气温方面。根据《2016年中国气候公报》资料，2016年，全国平均气温较往年偏高0.81℃，其呈现高低温异化，极端气温事件出现频率增加。
降水方面。全国平均降雨量达730mm，较2015年偏多13%，且降雨多为暴雨等极端降水，对农业生产造成极大的不利影响。
除了气温、降水的变化以外，2016年国内的台风、强对流等气象灾害也呈现多发态势，导致农作物大面积受灾，严重影响农作物的产量。
2气候变化与农作物病虫害的关联影响
气温升高、降水异常和极端天气增多等气候变化导致农作物的生长环境发生了一定的变化，形成了适宜农作物病虫害生存和发展的条件，导致病虫害的种群数量、种类和发病时间发生较大的变化，整体呈现爆发态势。
气候变暖导致病虫害的存活时间延长。近些年，气候的持续变暖导致暖冬现象极为明显，给予病虫害适宜的生存空间，延长了病虫害的存活时间，加重了病虫害对越冬农作物的侵染。部分病虫害甚至能够安然渡过寒冷的冬季，在低温环境下保持种群的生存和繁衍，导致其地理上的危害范围不断拓展，危害程度不断加剧。
降水异常导致病虫害的危害性增强。一般来说，降水稀少是有利于大部分害虫的繁衍的，如玉米粘虫等，在干旱高温的环境下能够快速繁殖，形成极为庞大的种群数量，对玉米的生长造成极大的影响；然而，降水增加同样对农作物产生不利影响，连日降雨也会导致农作物病害呈现高发态势，危害性加剧。
气候变化导致病虫害发生变异。在自然环境中，生物种群以生物链的形式存在，当气候发生较大的改变时将促使生物种群发生变异，形成新的病虫害类型，在适应环境的同时，其危害性和危害机理发生相应的变化，导致常规的病虫害防治措施效果降低或失效，造成病虫害的迅速蔓延态势。
3气候变化背景下的农作物病虫害的具体预防措施分析
建立高效的农作物病虫害预警机制。农作物病虫害并非突兀发生，其发生和蔓延具有极强的规律性，如温暖干燥的气象环境将导致青椒白粉虱的发病概率大幅增加。所以，应该加强对区域农作物病虫害的监控，根据农作物的生长特点和环境特征，重点监测农田中可能发生的农作病虫害情况，一旦发现病虫害的爆发征兆，及时采取措施采取有针对性的处理措施，将病虫害的危害降到最低，保护区域内农作物的正常生长。
积极开展农作物病虫害的综合防治工作。针对农作物病虫害的危害机理，应该从如下方面进行病虫害的综合防治工作：注重农作物品种的选择，积极培育并选择具有较高病虫害抵抗能力的农作物品种进行种植，从而降低病虫害的危害性；深耕灭茬，改变病虫幼虫的生存环境，提高农作物害虫的死亡率；科学施肥，适当增加氮肥的施肥比例，增强农作物的抗病能力；加强药剂的合理应用，选择合适的药品种类和施药时间，取得最佳的病虫害防治效果；构建生态农业体系，借助生物链理论进行病虫的防治，降低病虫的数量。
加强农作物病虫害防治的技术支持力度。整体来看，国内农作物病虫害呈现高发、频发态势，危害性不断加剧，相关部门和人员应该引起重视，加强对农作物病虫害防治的技术研发力度，形成科学合理的防治体系。加强技术研发和实际应用的联系，组织技术人员深入田间地头，收集农作物病虫害的第一手资料，宣传和推广先进的病虫害防治技术，切实发挥技术的先进性，提高农作物病虫害的防治效率。
4结束语
在未来的一段时期内，气候恶化将进一步加剧，农作物病虫害的发病几率和危害性将不断加强，这对农业生产是极为不利的。农技科研人员应该加强气候变化与农作物病虫害之间的关系分析，掌握农作物病虫害的变化规律，制定针对性的预防措施，实现农作物病虫害的可防可控，将因病虫害发生导致的农业经济损失降到最低，为农业生产的可持续发展而不断努力。
参考文献
[1]冯金蓉.气候变化背景下农作物病虫害的变化及区域动态预警研究[J].农家致富顾问，2016（04）：91-92.
[2]赵敏琦.气候变化对中国农作物虫害发生的影响分析[J].文摘版：自然科学，2015（02）：108.