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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2520,26 01,在市东北部,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、会泽县接壤,有铁路相通;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“省高原特色农业示县”和“昆曲绿色经 济示带”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、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/?0,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,年其余7 个月的总辐射量介于300 400MJ/?0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=14.99xQxE计算。Y为光能生产潜力 (干克/亩), YQ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。据农业地理介绍,目前全省光能利用率在水 稻上只有02%07%,小麦上仅有01%04%。与国和世 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M1OC的年积温介于4330 5648C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2.2C,年极端最低气温 平均值为-4.8C,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M20C为夏季,W1OC为冬季,1020C的 升温阶段为春季,2010C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1959 2014年寻甸年平均气温变化趋势来看:1959 - 1991 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4.5C,春季可相差 4.7C。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 0.185C/y。(2)气温日较差时间分布。气温日较差是指气温在一 昼夜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 地气候是否为大陆性的指标。一般以日较差10C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14C,是全年的高值区, 其中3月最大,是15.4C; 610月平均气温日较差较小, 各月均小于10C,其中7月最小,是8.3C ;其余各月的气 温日较差介于10 14C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34.6C,出现 日期为:1960 年 4月 30日、1963年 5月 31 日;极端最低 气温为-13.9C,出现日期为:1977年2月9日、1983年12 月29日。年极端最高最大值出现在5月,一般在30C以上。 年中最热月为47月,平均极端最高气温均大于29C。 年极端最低最大值出现在12月,一般在一3.5C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-1.5C 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0C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 C以下, 土壤开始冻结。一年中,日平均气温高于0C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5c时,多数木本植物开始萌 芽生长;日平均气温高于10C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15C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10C的作物生长期,始 于2月12日,终于11月27日,期长289d,Ml0C积温 5005C?d;。日平均气温稳定通过15C的作物生长期,始于 3月19日,终于10月16日,期长212d,$10C积温3896C?d, 日平均气温从10C升到15C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1960 2014年地面年平均温度为17.6C,比平均气温14.8C高 2.8C。寻甸县平均地面土壤温度的年分布特征是:58月 为高值期,其值在2324C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8 12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WOC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1959 -2014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5 9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,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
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