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第 25卷第 7期自然资源学报 Vol 25 No 7
2010年 7月 JOURNAL OF NATURAL RESOURCES Jul., 201 0
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气候变暖对西北干旱区农业气候资源的影响
孙杨 1, 2 , 张雪芹 1 , 郑度 1
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(1 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101; 2 中国科学院研究生院, 北京 100049)
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摘要: 在气候变暖背景下,西北干旱区气候资源变化如何影响农业是该区农业应对气候变化研
究的前提与基础。论文根据西北干旱区 1961—2007年 77个气象站点均一化气温数据和日照
时数数据,采用 5 d滑动平均和线性倾向估计方法,分析了各农业气候指标的时间变化特征与
区域差异。研究表明,霜冻日、暖日、生长期、无霜期、≥0 ℃与≥10 ℃活动积温的变化趋势显著
且区域特色鲜明。暖日、生长期、无霜期变化呈显著上升趋势,其多年平均值空间分布主要表现
为“南高北低”的特征,而霜冻日则相反; ≥0 ℃、≥10 ℃的活动积温亦呈明显增加趋势(增长率
分别为 80 ℃· d /10 a、77 ℃· d /10 a) ,且可分为 6个空间差异显著的活动积温特征区域。农业
气候资源变化对西北干旱区农业生产影响利弊各兼。一方面,干旱区热量资源得以改善,作物
生育期延长,天然植被气候生产力显著增加[增长率为 15 6g/ (m2 · 10 a) ];另一方面,干旱区
热害与冷害等极端气温事件增加,光照资源显著减少,水资源严重缺乏和分布不均,这造成了农
业生产的不稳定性增加。
关键词: 农业气候资源; 极端气温; 西北干旱区
中图分类号: P467; S162 3 文献标志码: A 文章编号: 1000 - 3037 (2010) 07 - 1153 - 10
农业是对气候变化响应最为敏感的部门之一,气候变化对发展现代农业提出了前所未
有的严峻挑战。在全球变暖的大背景下,全球许多区域受到低温冷害和异常高温等极端天
气气候事件的侵扰[ 1 ] 。具体到中国,近 50 a我均气温
显著升高[ 2 ] ;青藏高原东中部霜日减少、暖日增加[ 3 ] ;宁夏 1980年代以后初霜日推迟, 终霜
日提前, 无霜期延长[ 4 ] ;华北和青藏高原北部生长期变化趋势增加最明显[ 5 ] ;我国各地活动
积温及持续日数增加[ 6 8 ] 。因此,近年来在研究平均气温变化的同时,亦越来越多地关注极
端气温事件以及包括热量资源在内的农业气候资源的变化。
对农业生产而言,温度、光照、水分、空气成分等条件及其组合是一种可利用的自然资
源。由于光、热、水、气等农业气候要素变化的时空差异,使农业气候资源存在着年际变化和
区域的不均匀分布,导致农作物生长发育和产量的变化,从而影响农业生产。我国西北干旱
区是气候变化的敏感区和农业生产脆弱区,气候变化对西北干旱区的农作物种植结构和地
理分布、生理生态和生长发育与产量以及土壤水分和气象灾害等已产生了显著影响[ 9 10 ] 。
而通过观测实验、模型模拟以及运用评价指标等手段科学评估气候变化对干旱区农业生产
影响及其敏感性是