開封市氣候的變化以及對農業(yè)生長的影響
隨著社會的飛速發(fā)展，其對氣候造成影響也特別大，尤其是二氧化碳的排放，使得氣候中很多因素發(fā)生變化，諸如溫度、光照等，這些因素的變化，或多或少影響了農業(yè)的生產(chǎn)，改變了糧食生產(chǎn)的模式，這是人科研專家在農業(yè)研究中使用人工氣候箱的重要原因之一，下面為大家介紹一下開封市氣候的變化以及對農業(yè)生長的影響。
近年來大區(qū)域范圍氣候變化及對農業(yè)生產(chǎn)的影響研究很多，小區(qū)域范圍氣候變化及對農業(yè)生產(chǎn)的影響研究也不少。開封是以農業(yè)和糧食生產(chǎn)為主的城市。開封近 50 多年氣候變化怎樣？對農業(yè)生產(chǎn)有何影響？這方面的研究較少。鑒于這種情況，本文就開封氣候變化及其對農業(yè)生產(chǎn)影響估，應用統(tǒng)計分析的方法進行了一些初步研究，并就對農業(yè)生產(chǎn)的影響進行了一些分析，并提出了糧食生產(chǎn)安全應對氣候變化的措施建議。
開封市1951年—2005年年平均日照時數(shù)為2213.8小時，但年日照時數(shù)呈明顯的下降趨勢。其中夏、秋、冬季日照時數(shù)減少明顯，春季相對穩(wěn)定。從年代看，比較明顯的兩次減少是1961—1970年間比 1951—1960年間年平均日照時數(shù)減少75.5小時，1991—2000年間比1981—1990年間年平均日照時數(shù)少 52.3 小時。最為顯著的是 2001—2005 五年間的年平均日照時數(shù)比1991—2000年間減少192.2小時 ，并且夏、秋、冬三季都減少明顯。從另外一個角度來計算，1991—2005年年平均日照時數(shù)相對1951—1991年年平均日照時數(shù)減少167.8小時，說明1991年以來年平均日照時數(shù)相對1991 年以前年平均日照時數(shù)明顯減少。另據(jù)資料統(tǒng)計，月日照時數(shù)大部分月份都呈減少的趨勢，其中1、6、7、8、12月減少趨勢明顯，5、9、10、11月減少趨勢較慢，2、3 月波動不大，4月有略微上升的趨勢。
光是植物生活的重要生態(tài)因子，光照是綠色植物生長發(fā)育的必要條件；日照時數(shù)的減少，嚴重影響植物的光合作用，使作物凈光合作用減少，會使作物長勢變差，最終影響作物產(chǎn)量。冬季是開封冬小麥的生長期，秋季是秋作物的生長期，這兩個季節(jié)的日照時數(shù)減少不利于農作物生長，最終影響產(chǎn)量。
開封年平均氣溫、季平均氣溫近 55年來呈明顯上升趨勢，其中冬季、春季和秋季增溫明顯， 冬季變暖最多，夏季比較穩(wěn)定。分年代看1961 年—1990 年間年平均氣溫相對穩(wěn)定，但春季、冬季增溫明顯，秋季增溫緩慢，夏季溫度降低，但年際之間溫度變化比較大。從圖 2 可以看出1986年后年平均氣溫、季平均氣溫明顯升高。1991 年—2000 年十年段的年平均氣溫比之前的四十年上升了0.4℃，秋季上升了 0.3℃，冬季升高了0.9℃。2001-2005 年五年段時間里年平均氣溫比 1991-2000年又上升了1.3℃，秋季上升0.4℃，春季上升了1.0℃，冬季和夏季相對穩(wěn)定。
縱觀開封的氣溫資料，近20年開封市氣溫大幅度上升，其中春季、冬季、秋季升溫明顯，夏季相對穩(wěn)定，總體年平均氣溫明顯上升。應當指出的是春季、秋季、冬季氣溫的升高，夏季氣溫的相對穩(wěn)定，冬季變暖，夏季炎熱減輕，這是平均狀況，個別年份和時段仍會有較冷和較熱的現(xiàn)象。從1986年以來各月的極端氣溫來看，極端最高氣溫相對1986年以前略有下降，而極端最低氣溫有所上升。這樣以來就形成了極端氣溫差減小，極端氣溫的現(xiàn)象有所緩解，氣溫指數(shù)相對集中，說明溫度在比以前更小的范圍整體有所增加。
冬季、春季是開封冬小麥、油菜、蔬菜等越冬作物早春作物生長的關鍵時期；夏季、秋季是玉米、花生、大豆、棉花等秋作物的生長、收獲期。開封的5月—10月，光照、降雨、熱量資源豐富， 特別是夏季的6月、7月、8月氣候資源同時非常豐富，是形成農作物產(chǎn)量的關鍵時期。日照時數(shù)減少不利于農作物光合作用，嚴重影響產(chǎn)量的累積。所以說就日照的減少的趨勢是不利于本區(qū)的農業(yè)生產(chǎn)的。
在農業(yè)生產(chǎn)上，偏暖對于熱量條件受限制的耕作制度來說，可以保證作物的安全生長。溫度升高對開封市小麥玉米或油菜水稻二熟制度來說最主要的是溫度高使作物的發(fā)育速度加快，生育期縮短，單產(chǎn)下降。據(jù)研究，作物生育期間日平均溫度每升高1℃，水稻生育期日數(shù)平均縮短7 - 8d，冬小麥生育期日數(shù)平均縮短17d，從而縮短了光合作用積累干物質的時間。全生育期縮短使干物質積累時間減少，同時溫度升高加大了土壤蒸發(fā)，使小麥生長中、后期水分虧缺加重，小麥綠葉同化能力降低，最終使產(chǎn)量下降。冬春季明顯的趨暖可減少越冬作物凍害，但偏暖卻利于病蟲越冬，易導致病蟲害發(fā)生。氣溫升高使夏玉米生育期縮短，生育期平均縮短19d。生育期的縮短不利于干物資的積累，生育期高溫對授粉也有不利影響。而氣候變暖使地表水分蒸發(fā)和作物蒸騰加強，作物的生理需水量增加。據(jù)張翼等研究，開封所處的黃淮海平原夏玉米全生育期需水量在溫度上升1℃、2℃時分別增加18%和31%，夏玉米的農業(yè)用水量也增加，年灌溉總量隨著降水量的減少而急劇上升，若降水量減少20% ，溫度上升1℃和2℃時，年灌溉水量將分別上升65.9%和84.3%。
棉花生長期間喜高溫，對水分要求不多，尤其在秋季采摘期，降水量減少反而對棉花生產(chǎn)有利。另據(jù)研究表明，氣候變暖對棉花生長也比較有利，年均氣溫每升高1℃，無霜期可增加10d ，棉花生長季≥10 ℃積溫大約可增加150～250 ℃/a ，生長季將延長10d左右，≥20℃繁茂生長期持續(xù)日數(shù)估計可增加7～10d 。當品種熟性不變時，由于棉花鈴期氣溫增高，有利于鈴重增加，霜前吐絮棉鈴比重將增加5%～10% ，棉纖維強力和成熟度等亦有所提高。
4月是開封冬小麥增粒孕穗的關鍵時期降水減少對小麥的孕穗不利。5月、7月、9月，對于開封農業(yè)生產(chǎn)來說，均是作物生長需水關鍵期。其中5月份是小麥、油菜產(chǎn)量形成關鍵期，一季水稻移栽返青期。7 月，一季稻處于拔節(jié)孕穗需水關鍵期，玉米等旱作物正處于旺盛生長期，因此這一季節(jié)水資源的季節(jié)分配變化不會影響我市主要糧油作物的產(chǎn)量。但秋季9月的干旱，影響了秋播作物的墑情，繼而會影響秋播質量和作物苗情。
因此氣候分析表明的春旱、秋旱將對我市農業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重威脅。冬季降水較少，自然降水和底墑水不能滿足冬小麥的生育期內所需的水。開封年平均日照時數(shù)明顯減少，特別是1996年以來日照時數(shù)減少明顯，由1996年以前的年均2266小時到1996年以后的年均1996小時。就各個季節(jié)而言日照時數(shù)冬季和夏季明顯減少，秋季略有減少，春季波動不明顯。開封年平均氣溫、季平均氣溫均呈明顯上升趨勢，其中冬季、春季和秋季增溫明顯，夏季溫度相對穩(wěn)定。秋季增溫明顯是開封氣候方面的一個特點與全國其他地方不大一致。開封年降雨總量偏少，四季降水量分布不均，主要集中在夏季，冬季的降水量太少，秋季和夏季的相對較少。年代間降雨相對穩(wěn)定，年際間變化比較大，相鄰年份之間的年降水量相差比較大，并且降水變化有加快和相對集中趨勢。
從開封市這幾年的氣候的變化，以及對農業(yè)生產(chǎn)的影響，可以很明顯的看出：氣候的變化，已經(jīng)嚴重的影響了農作物的生長，而人工氣候箱，或者是人工智能氣候室，只能小范圍的緩解氣候對農業(yè)的影響，應用于實驗或者是科研還是比較方便的，但是對于大面積的減少人工氣候對農業(yè)生產(chǎn)的影響，最好的辦法就是保護生態(tài)環(huán)境，盡量不影響氣候。
