凌源市降水量特征分析及其对农业生产的影响
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摘要 为研究降水对局部地区农业生产的影响,本文采用线性趋势分析、累积距平等方法着重针对辽宁凌源市1981—2018年的降水量资料进行统计分析。分析结果表明,凌源市近38年的年降水量以3.0 mm/10 a的速率緩慢上升,各季节降水量变化趋势由大到小依次为秋季、春季、夏季、冬季,每年降水多集中于5—9月。本文进而阐述了降水量对农业生产的影响,对掌握当地降水量变化特征、合理利用当地水资源等具有重要意义。
关键词 降水量;变化特征;农业生产;影响;辽宁凌源
中图分类号 P426.6;S162 文献标识码 A
我国国土面积辽阔,自然条件复杂,自然灾害严重威胁着农业生产和人民生活。在全球气候变暖的大背景下,农业生产受到气候的影响而发生的变化特征较为显著。降水量从多方面影响着农业生产。本文分析凌源市降水量特征,并探讨其对农业生产的影响,以期为合理利用当地水资源提供参考。
1 资料与方法
1.1 研究区概况
凌源市位于辽宁西部,地处东经118°50′20″~119°37′40″、北纬40°35′50″~41°26′6″之间,其东南部靠近建昌与喀左两县,南部邻近建昌、河北青龙县,西南部毗邻河北平泉县、宽城县。全市总面积为3 278 km2,境内包括山地、丘陵、河谷盆地等多种地貌类型,并整体呈现出西高东低、中部略微隆起的地势特征。凌源市位于中纬度温带大陆性季风气候区,表现出寒冷期长、风大、雨量集中、四季分明、日照充足等特点。据多年气候观测资料统计,凌源市年平均气温为8.7 ℃,年平均降水量为449.1 mm,年日照时数为2 748.1 h。
1.2 资料来源与方法
本文选取凌源市近38年(1981—2018年)月降水量统计资料,主要采用线性趋势分析、累积距平等方法针对该地区降水量的年变化、季节变化与月变化特征进行分析。其季节按照春季为3—5月、夏季为6—8月、秋季为9—11月、冬季为12月到翌年2月的标准进行划分[1-2]。
2 凌源市降水量特征分析
2.1 年降水量变化特征
由统计数据得出,近38年(1981—2018年)凌源市年平均降水量为449.1 mm,年降水量的趋势方程为y=0.3x+443.23(其中x代表年份,y代表年降水量)。可以看出,年降水量整体以3.0 mm/10 a的速率呈现出缓慢的上升趋势,其中1994年降水量达到峰值(654.6 mm),1981年降水量最少(248.9 mm)。凌源市年降水量多于常年平均值的年份有18年,占到总年份的47.4%;仅有6年的降水量接近年平均值;并于2013—2016年连续4年出现年平均降水量的偏少时期。
2.2 季节降水量变化特征
近38年(1981—2018年)凌源市春季平均降水量为75.5 mm。随着年份递增,凌源市春季降水量以-2.979 mm/10 a的速率呈现出一定的减少趋势,其中1998年春季降水量最大(131.8 mm),而1996年春季降水量最少(20.7 mm)。近38年来凌源市有16年春季降水量高于平均值,占到总年份的42.1%。
凌源市夏季平均降水量为300.0 mm。随着年份的递增,凌源市夏季降水量以2.299 mm/10 a的速率呈现略微的增加趋势,其中1995年夏季降水量最大(504.4 mm),而2014年夏季降水量最少(131.8 mm)。近38年来凌源市有20年夏季降水量低于历年平均值,占到总年份的52.6%。
凌源市秋季平均降水量为69.1 mm。随着年份的递增,凌源市秋季降水量以4.471 mm/10 a的速率有所增加,其中2010年秋季降水量最大(187.6 mm),而1983年秋季降水量最少(15.5 mm)。近38年来凌源市有24年秋季降水量低于历年平均值,占到总年份的63.2%。
凌源市冬季降水量较少,其平均降水量仅为4.5 mm。随着年份的递增,凌源市冬季降水量以-0.79 mm/10 a的速率呈减少趋势,其中1984年冬季降水量达到最大值(20.1 mm),而1999年与2017年冬季未出现降雨过程。近38年来凌源市有16年冬季降水量高于历年平均值,占到总年份的42.1%。
综上所述,凌源市夏季降水量最为充沛,占到总降水量的66.8%;春季次之,占到16.8%;冬季降水量最少,仅仅占到1%。春季与冬季降水量呈现出不同程度的减少趋势,而夏季与秋季降水量则有所增加。各季节降水量变化趋势表现为秋季>春季>夏季>冬季的特点。
2.3 月降水量变化特征
凌源市降水量主要集中每年的5—9月,这一时间段的降水量为383.0 mm,占到年降水量的85.3%。其中,7月降水最为集中,占到27.3%;8月次之,占到19.8%;1—2月和12月降水较少,为4.5 mm,仅占到总降水量的1%。
3 降水量对农业生产的影响
降水量变化对农业生产的影响有利有弊。就季节变化而言,春季温度快速回升,但是雨水不足且大风天气居多,导致春旱的发生频率大大增加,使春播农作物无法及时播种,部分农作物虽然能够及时播种,但无法正常出苗[3-4]。夏季温度较高且降雨量充沛,导致暴雨洪涝、大风等灾害频发,对夏玉米的正常生长极为不利。秋季降水量变化趋势最为显著,导致秋旱时有发生,然而这一阶段的温度和积温较高,能够为农作物的正常生长发育提供充足的热量条件。凌源市近些年来冬季气温呈增温趋势,有利于农作物的正常生长及种植结构的调整。冬季温度高且降水量较少,为农业病虫害越冬创造了十分有利的条件,导致害虫的成活率显著增加,不仅导致病虫害泛滥,还对农作物的品质与产量产生严重影响[5]。
4 参考文献
[1] 李海凤,戴诚,王先芸,等.近60年莘县气温和降水变化特征及其对农业生产的影响[J].安徽农业科学,2018,46(6):149-150.
[2] 李东,韩蓓蓓,雪婷,等.大荔县降水量变化特征及其对农业生产的影响[J].陕西农业科学,2019(3):67-71.
[3] 张富荣,冯雪菲,宗英飞,等.朝阳地区近30a降水时空变化及对农业生产的影响[J].山西农业科学,2013,41(10):1096-1098.
[4] 李天霄,付强,孟凡香,等.黑龙江省降水变化趋势及其对农业生产的影响研究[J].灌溉排水学报,2017,36(5):103-108.
[5] 吴建梅,孙金森,陈林祥,等.气候变化对农业生产的影响:以山东省诸城市为例[J].农学学报,2012,2(4):63-68.
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