探求气候变化对瓜菜生产的效果范文

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1材料与方法

1.1材料

选取海南全省气象中心提供的东（琼海）、西（儋州）、南（三亚）和北（海口）4个市县站点观测到的天气数据作为研究对象；对近10年（2001～2010年）的温度、降雨量、光照等气候观察数据，结合冬季瓜菜生长特性，采用Excel2003软件进行统计分析。

1.2方法

为统计各地降雨情况，降雨强度采用中国气象部门一般标准即：①小雨：24h内雨量小于10mm；②中雨：24h内雨量为10～24.9mm；③大雨：24h内雨量为25～49.9mm；④大雨以上统称为暴雨：24h雨量等于和大于50mm。因冬季瓜菜多为喜温、光作物，温度低于20℃生长受影响，低于15℃多产生轻度伤害，因此以这两种温度为临界点进行相关气候特征数据统计。日照百分率=实际日照时数/应照时数×100％，冬季瓜菜低于20％以下光照明显不足，对瓜菜生产产生明显影响，因此也以此为分界点进行数据统计分析。

2结果与分析

2.1旱季气温变化特征及对瓜菜生产的影响

2001～2010年10年间，气温变化与全国其它内陆省份相似，4～11月间温度相对较高，利于作物生长，且以6～10月气温最高，月均温达27.5℃以上，但全岛以南部三亚市最高，中东部琼海及北部海口市其次，西部儋州最低。海南中北部地区（以儋州、琼海、海口三市县为代表）低温季平均气温基本稳定在18～21℃之间（除2008年极端低温的影响）（图1），且近几年极端灾害性天气在频度和强度上呈增加的趋势；全岛旱季低温季节以三亚市最高，在22～24℃间波动。因冬季瓜菜生产需要的气温多在20℃以上，20℃以下天气影响瓜菜生长，尤其是处于生长发育期间作物（即生育转化期），而15℃以下天气对冬季瓜菜生长会产生不同程度的冷害现象。因此对全岛代表4个方向的市县进行20℃以下天气和15℃以下天气统计分析。发现20℃以下天气数以中北部三市县明显高于南部三亚市，中北部地区该天气数量占全年旱季的20％～40％，而三亚市仅在10％以下，但在2008年以后两年内三亚该天气数量明显增加，与全岛其它地方一致，均在19.9％～42.1％之间（图2）；而15℃以下天气（见图3）以中西部儋州市最高，10年间在10～32d之间波动，占全年旱季的5.4％～17.5％之间，琼海与海口相对较低，而三亚最少，2008年以后基本不存在在15℃以下天气，以后两年间此低温占全年旱季2.1％～3.2％之间，严重影响了该地区冬季瓜菜生产，如造成南部地区哈蜜瓜与网纹西瓜等生长缓慢和开花不正常等现象。

2.2旱季降雨量变化特征及对瓜菜生产的影响

海南岛属于热带季风气候，长时间干旱（每年11月至翌年4月共6个月），严重影响了冬季瓜菜的生产，人们需要不断灌溉水分以保证其生长。10年间跟踪海南旱季的降雨情况发现，旱季降雨量以南部三亚地区最少，东北部琼海地区最多，但旱季降雨量仅占全年降雨的8.5％～32.4％（图4），且旱季少量降雨量中，以中大雨（24小时降雨量超过10mm以上的雨水天气）降水量占全旱季降雨量的31.7％～95.8％（图5），同时降中大雨的天数仅有2～16d，占旱季天数1.1％～8.8％（图6）。其降雨从数量与时间上均表现出极度不均衡现象，这对冬季瓜菜生长十分不利，产生旱季暂时涝害现象发生。旱季无雨天数占到整个旱季的61.2％～91.1％（图7），南部三亚地区降雨量天数最少，干旱现象十分明显，东部琼海地区降雨天数相对高于其它地区，这造就了多年来，冬季瓜菜以东部沿海地区为主，但随着近年冬瓜、辣椒主要种植区域等西移，其冬季干旱在西部显得十分突出。

2.3旱季光照变化特征及对瓜菜生产的影响

旱季除了低温天气与干旱的影响，光照资源在全岛也明显表现不足，10年间琼海及海口等海南省东北部地区日照百分率均仅在40％以下，三亚最高也仅在55％左右（图8），以2008年日照量最低，如琼海地区日照率仅达26.1％，且低温月份，日照百分率比旱季平均还低，琼海地区日照百分率仅为18.8％（图9），但其趋势与整个旱季日照百分率变化规律一致。海南省冬季瓜菜多为喜阳性作物，当日照低于20％以下时，光照严重不足，从而影响其光合能力，制约其光合产物的形成，造成瓜菜生长不良及产量形成受阻。因此对旱季日照率20％以下天数进行统计，发现琼海及海口等全岛东北部地区日照率20％以下天数占整个旱季50％以上，而西北部儋州地区在28.7％～47.8％，稍高于东北部地区，全岛以南部三亚地区日照率较高，20％以下日照率天数相对较少，仅在8.8％～26.9％之间波动；但10年间各地区变化相对平缓（图10）。

3讨论与结论

3.1旱季低温对冬季瓜菜生产的影响

冬季气温变暖已成为世人的共识，造成作物生产北移，作物栽培制度改变,农业生产结构变化，暖冬增加了各地病虫害的发生量，导致很多作物种植适宜区变为亚适宜区，而亚适宜区却转化为适宜区。但局部地区冬季低温及超强冷空气等灾害性天气对冬季作物生产的影响随处可见，且有向广度与深度发展的趋势。海南10年间气温基本稳定，在2008年冬季在全国低温的影响下，也产生了长时间的低温，尤其是15℃以下天气数增加（见图3），严重影响了海南冬季瓜菜生产，使辣椒畸形果增加，果实瘦小；瓜类开花减少，授粉不良，结果率及畸形果率增加，严重影响了冬季瓜菜的产量和品质，降低了农民的经济效益，同时2011～2012年的寒流造成东南部陵水县、万宁等地西瓜减产。但2007年冬季却为暖冬，多数气象分析表明，一般暖冬之后出现下年寒冷冬季的机率增加，因此在海南虽属热区，仍需要增加其前期气候的分析与预测，加强气象监测，及其进行预警预测，让瓜农与菜农适时调整播种期和进行适当的农事管事，如进行适当的设施建设，进行薄膜覆盖保温等管理措施。

3.2旱季干旱对冬季瓜菜生产的影响

秋冬季随着全国温度的下降，降水也发生变化。海南岛虽全年降雨量呈微增加的趋势，但降水分布不平衡却很明显。旱季降雨量自2006年后有逐渐下降的趋势（图4），致使近年海南各地冬季瓜菜种植受旱面积不断加大，而在旱季降雨量减少的同时，分析发现，其中暴雨所占降雨量比例，自2006年以来有增加的趋势，说明干旱无雨的天数增加，且产生暴雨危害的现象加重，因此冬季瓜菜在防止干旱影响的同时需要加强排灌设施的建设，防止在旱季产生涝害。另外由于降雨的空间分布不均，东南部地区旱季降雨量及天数明显低于东北部地区（图7），而东南部地区是全岛冬季瓜菜的主产区，也是海南冬季瓜菜的适宜区，由于气候的变化已逐步失去其优势条件，西北及东北部地区气候有所改善，其冬季瓜菜种植面积不断增加。长期干旱需要在雨季雨水较多时进行蓄水保存，因此加强水库等蓄水工程及水利灌溉设施的建设，可在一定程度上减缓干旱对冬季瓜菜的影响。

3.3旱季寡照对冬季瓜菜生产的影响

日照时数是影响气候变化、地球生态系统和人类活动的重要驱动力之一，因此在气候变化研究中愈来愈受到重视，从而产生了“全球变暗”的说法，这种日照量的变化在中国东北与西部地区受到极大关注，并认为大气、云的光学特性与气溶胶的相互作用是导致日照量降低的主要因素，而冬季日照率主要与降雨（尤其是阴雨）和雾（雾霾）存在极显著相关。近10年海南省20％以下日照百分率天数呈波动型增加趋势，但雾日数却逐步减少，低温阴雨天气呈不断增加（图7、10）趋势。分析发现雾是海南中北部地区旱季影响日照时数偏少的主要原因之一（海南全岛雾主要出现在9月至翌年3月），阴雨加重了全岛日照时数的不足。海南冬季低温加上寡日又重逆境，使冬季瓜菜，尤其是露地种植瓜菜受到严重影响，如2007～2008年低温寡照，使辣椒顶端分枝缩短，叶片皱缩，座果率下降，辣椒膨大受阻。而对简易设施栽培的西瓜，低温阴雨天气，虽然设施在一定程度上起到了保温作用，但更加剧了其光照不足，使西瓜叶片缩小、黄化，雄花增加等，从而造成瓜类减产和品质下降。

4展望

气候条件的变化具有随机性、广度性，但在一定时间内存在相对稳定性和规律性。针对海南旱季，其长期干旱，低温，尤其寡日照越来越明显的趋势。海南冬季瓜菜需要选用与气候变化相适应的作物与品种，如西瓜可选用耐低温弱光的早、中熟品种[如早春红玉、早佳（8424）、蜜童等]，并调节播种期（如黑皮冬瓜，南部地区在9月中旬至1月上旬为冬春季栽培冬瓜的适宜播种期，其他地区则以9月中旬至10月上旬和12月上旬至1月上旬播种最好，若在10月中旬至11月下旬播种，由于开花结果期多处在1～2月份的低温、阴雨天气影响之下，座果非常困难，即使能座果，果实也生长缓慢，发育不良，畸形果率较高）。同时加强海南冬季瓜菜设施化生产，目前全岛瓜菜设施栽培多为简易大棚，塑料薄膜在一定程度上防止了低温对作物的影响，却增加了光照不足带来的危害。因此除选用耐弱光品种外，选用透光性好的塑料薄膜也十分重要。并建设和完善农田水利设施加大农业投入，完善农田水利设施，蓄积自然降水，增大可灌溉面积。通过各地气象部分时时监测低温阴雨天气，并及时消息，让农户提前加强田间管理和防范措施。并建设由政府主导、多部门联合互动的防灾减灾体系，加强高影响极端事件的监测、预警能力的建设。掌握气候变化规律，适应气候变化调整冬季瓜菜生产，因势利导趋利避害是冬季瓜菜丰产丰收的保障。

作者：周鹏杨福孙陈汇林候伟单位：海南大学农学院海南省气象科学研究所海南大学园艺园林学院