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农业气候资源利用的研究与探讨

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[摘要]本文通过对农业气候资源特征、农业气候资源对农业发展的影响进行了概括性论述,并结合大同地区农业气候资源数据,针对农业气候资源科学利用的实际,对当前农业气候资源如何合理开发利用提出了对策和措施。

[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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