摘要 利用 1982 ～ 2014 年宿州市逐日氣溫、降水量資料，采用趨勢分析法和 M-K 突變檢驗法對近33 a 來宿州氣溫和降水的變化趨勢及其對農(nóng)業(yè)的影響進(jìn)行了分析，并研究了氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)對途經(jīng)。結(jié)果表明，1982 年以來宿州市氣溫上升明顯，但年降水量變化不大，年降水分布極為不均衡，大部分降水集中在雨季。氣候變化給宿州農(nóng)業(yè)帶來了較大影響，主要表現(xiàn)在農(nóng)作物生長的脆弱性和氣候變化造成的極端天氣導(dǎo)致農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害加劇，同時氣候變化通過對土壤、水分和病蟲害的影響間接影響宿州農(nóng)業(yè)的發(fā)展，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的風(fēng)險和損失增大。應(yīng)該順應(yīng)變化，培育優(yōu)良品種，積極調(diào)整農(nóng)業(yè)種植格局; 加強農(nóng)業(yè)氣候災(zāi)害防控，提升農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

　　關(guān)鍵詞 氣候變化; 趨勢分析; M - K 檢驗; 農(nóng)業(yè); 影響

　　1 資料與方法

　　1. 1 數(shù)據(jù)來源 選取宿州市 1982 ～ 2014 年逐日氣溫、降水量資料，數(shù)據(jù)資料來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)。

　　1. 2 分析方法 1. 2. 1 趨勢分析法。趨勢分析法是基于一元線性回歸方程計算各年份的直線回歸系數(shù)的方法，是目前普遍使用的一種計算氣候傾向率的方法，其公式為: y = a + bx，式中，y 為降水要素; x 為降水要素時間序列; a 為常數(shù); b 為回歸系數(shù)，b × 10 為氣候傾向率。

　　1. 2. 2 M-K 突變檢驗法。M-K 檢驗是一種無分布檢驗，即非參數(shù)統(tǒng)計檢驗方法。對樣本要求較低，不需要樣本服從一定分布，對于存有少數(shù)異常值的資料也可以進(jìn)行分析，適用于類型變量和順序變量[8]。氣候突變是氣候系統(tǒng)中的一個普遍存在的現(xiàn)象，是在一個比較短的時間范圍內(nèi)由一種相對穩(wěn)定的氣候狀態(tài)過渡到另一種氣候狀態(tài)的變化。由于氣候突變具有非線性性質(zhì)，較適宜使用 M-K 檢驗。給定一個時間序列 xi，共 n 個樣本量，構(gòu)建一個序列 Sk = �� k i = 1 ri ( k = 2，3，…，n) ，其中 ri 的值有下面的規(guī)定確定: 當(dāng) xi > xj 時，ri = 1; 當(dāng) xi≤xj 時，rj = 0( j = 1，2，…，i) 。在時間序列隨機(jī)獨立的假定下，定義統(tǒng)計量: UFk = [Sk - E( Sk ) ]槡var( Sk ) 。

　　2 宿州市氣候變化特征

　　2. 1 氣溫變化分析 從圖 1 可以看出，1982 年以來宿州市氣溫有所波動，但整體呈上升趨勢，年平均氣溫變化率為 0. 54 ℃ /10 a。M-K 突變檢驗分析( 圖 2) 發(fā)現(xiàn)，宿州氣溫在 1988 年之前有些波動，進(jìn)入 1988 年后，氣溫呈上升趨勢，但不顯著; UF 和 UB 的交點在 1994 年，說明氣溫在 1994 年發(fā)生了突 變，隨后氣溫逐漸升高，到 1996 年 宿 州 氣 溫 上 升顯著。

　　2. 2 降水變化分析 由圖 3 可知，近 33 a 來宿州市年降水量變化不大，略有上升，氣候傾向率為 25. 71 mm/10 a; 最大降水量出現(xiàn)在 1996 年，為 1 460. 2 mm; 最小降水量出現(xiàn)在 2004 年，僅為 570. 0 mm。M-K 突變檢驗得出近 33 a 來降水未發(fā)生突變。

　　3 氣候變化對宿州農(nóng)業(yè)的影響

　　3. 1 氣候變化對農(nóng)作物的影響 氣溫和降水可以直接影響農(nóng)作物的生長與成熟，溫度和降水的變化帶來的土壤含水量變化、作物生長季起始時間和長度變化會影響各地農(nóng)作物的生長和種類。研究表明，如果全球平均氣溫增加 1 ～ 3 ℃，糧食生產(chǎn)潛力可能會增加，若超過這一范圍，糧食的生產(chǎn)潛力則可能下降[9]。1982 ～ 2014 年宿州年均氣溫增幅明顯，近33 a 來增長達(dá) 1. 5 ℃，這一幅度如果繼續(xù)增大，將可能帶來糧食的減產(chǎn)，同時氣溫升高，蒸發(fā)也會加快，宿州水系欠發(fā)達(dá)，沒有常年有水的湖泊，進(jìn)一步升溫將可能導(dǎo)致糧食減產(chǎn)。

　　3. 2 極端天氣與災(zāi)害天氣對農(nóng)業(yè)的影響 有研究表明，氣候變化所引起的極端天氣和災(zāi)害性天氣出現(xiàn)的頻率增多，而農(nóng)業(yè)是對氣候敏感度極高的行業(yè)，農(nóng)作物對氣候條件的依賴決定了糧食生產(chǎn)的脆弱性，氣候變化尤其是極端氣候事件對糧食生產(chǎn)的沖擊強度加大[10]。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，1992 ～ 2011 年宿州市共上報災(zāi)情 225 次，從趨勢分析來看，盡管各年波動較大，但整體呈現(xiàn)略微上升趨勢( 圖 5) 。將災(zāi)害種類進(jìn)一步細(xì)分可以發(fā)現(xiàn)，1992 年以來宿州市冬小麥所受的冷害和霜凍明顯減少，這歸功于氣溫的整體變暖; 同時 1992 ～ 2011 年間共出現(xiàn) 149 次旱災(zāi)，整體時間分布較為均衡，但旱災(zāi)的嚴(yán)重程度卻在增長，有 9 次重旱災(zāi)，分別出現(xiàn)在 2000 年 5 ～ 6 月、2001 年 5 ～ 10 月、2006 年 10 ～ 11 月。可以說重旱災(zāi)的出現(xiàn)一方面是由于宿州降水的不均衡導(dǎo)致，但氣溫升高也帶來了不可估量的影響。

　　4 應(yīng)對氣候變化的適應(yīng)措施與對策

　　4. 1 順應(yīng)變化，培育優(yōu)良品種，積極調(diào)整農(nóng)業(yè)種植格局 氣候變化對不同地區(qū)會帶來不同影響，氣候變化使熱量資源改善，生育期延長。宿州農(nóng)業(yè)的主要作物是冬小麥和夏玉米，均是熱敏感的農(nóng)作物。從目前宿州氣候變化特征來看，宿州整體氣溫上升，冬小麥越冬前和返青后的積溫均有所增長，小麥凍害現(xiàn)象有所減少。凍害現(xiàn)象減少的同時冬小麥生育期提前，生長期縮短，在一定程度上會導(dǎo)致小麥減產(chǎn)。夏季氣溫的升高以及降水的不均衡給夏玉米的生長帶來了更多的挑戰(zhàn)，培育優(yōu)良耐旱品種成為亟需解決的問題。同時增加馬鈴薯等節(jié)水耐旱型農(nóng)作物的生產(chǎn)也是較為有利的。

　　4. 2 加強農(nóng)業(yè)氣候災(zāi)害防控，提升農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 全球變暖導(dǎo)致極端天氣頻發(fā)，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來看，旱澇及病蟲害等氣候災(zāi)害出現(xiàn)頻率增高，對于全球變暖這個大趨勢從短時間內(nèi)無法避免，這就需要相關(guān)部門提升技術(shù)，從已有數(shù)據(jù)中分析氣候變化的特點，合理地制作應(yīng)對自然災(zāi)害的應(yīng)急方案，開展農(nóng)業(yè)氣候災(zāi)害預(yù)測，建立農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)，特別是建立干旱、洪澇、低溫災(zāi)害和重大植物病蟲害等防災(zāi)減災(zāi)體系。同時要加強建立農(nóng)業(yè)災(zāi)害保險機(jī)制、農(nóng)業(yè)商業(yè)保險制度和農(nóng)業(yè)金融市場，成立農(nóng)業(yè)合作組織，加強對農(nóng)民的救濟(jì)，有效轉(zhuǎn)移災(zāi)害風(fēng)險。目前宿州農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施仍很薄弱，由于宿州平原的土壤不易儲水，夏季農(nóng)作物生長極易發(fā)生缺水的現(xiàn)象，改善農(nóng)田用水環(huán)境成為亟待解決的問題，政府應(yīng)加大投資建設(shè)力度，興修水利，掘井引渠，力爭減小旱地面積，擴(kuò)大水澆地面積，以備干旱年份人工澆地，彌補天災(zāi)的損失。同時推廣膜下滴水等節(jié)水灌溉技術(shù)、地膜和秸稈覆蓋技術(shù)，可以減少土壤水分蒸發(fā)及增加土壤有機(jī)質(zhì)。

　　5 結(jié)語

　　該研究利用 1982 ～ 2014 年宿州市逐日氣溫、降水量資料，采用趨勢分析法和 M-K 突變檢驗法對近 33 a 來宿州氣溫和降水變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明，1982 年以來宿州市氣溫上升明顯，但年降水量變化不大，年降水分布極為不均衡，大部分降水集中在雨季，特別是 7 月份極易出現(xiàn)暴雨，易引發(fā)澇漬災(zāi)害。

　　宿州市是農(nóng)業(yè)大市，本身的氣候條件和地理條件極有利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展，但氣候變化給宿州農(nóng)業(yè)帶來了較大影響，主要表現(xiàn)在農(nóng)作物生長的脆弱性和氣候變化造成的極端天氣導(dǎo)致農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害加劇，同時氣候變化通過對土壤、水分和病蟲害的影響間接影響宿州農(nóng)業(yè)的發(fā)展，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的風(fēng)險和損失增大。在全球氣候變暖的大形勢下，將氣候?qū)τ谵r(nóng)業(yè)影響的不利變?yōu)橛欣�是關(guān)系到國際民生的問題。政府應(yīng)該積極發(fā)揮主導(dǎo)作用，提高技術(shù)含量，指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種田，科學(xué)灌溉，推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，杜絕化肥農(nóng)藥的過量使用; 同時相關(guān)部門要積極完善各項服務(wù)，指導(dǎo)農(nóng)民合理預(yù)防和減輕各類災(zāi)害帶來的損失; 最后要加大科技投入，增加農(nóng)業(yè)抗風(fēng)險能力，培育優(yōu)良品種，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)。

　　參考文獻(xiàn)

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　　《氣候變化對宿州農(nóng)業(yè)的影響》來源：《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》，作者：王琳佳，許永姿。