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  • 农业气候资源

    农业气候资源,是指一个地区的气候条件对农业生产发展的潜在能力,包括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。 农业气候资源数量的表示方法有两种:一是对短时间提供的资源量用强度表示,即单位时间内单位面积上的数量,如辐照度等;二是对长时期提供的资源用累积量表示,如积温、年降水量、年日照时数、年太阳总辐射量等。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 农业气候资源 其他外文名: agroclimatological resources
    提供: 物质和能量的气候条件 时空: 可周而复始反复利用
    构成: 生长季的太阳总辐射 特点: 区域性

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    简介/农业气候资源 编辑

    农业气候资源,是指一个地区的气候条件对农业生产发展的潜在能力,包括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。

    农业气候资源数量的表示方法有两种:一是对短时间提供的资源量用强度表示,即单位时间内单位面积上的数量,如辐照度等;二是对长时期提供的资源用累积量表示,如积温、年降水量、年日照时数、年太阳总辐射量等。

    种类/农业气候资源 编辑

    能为农业生产提供物质和能量的气候条件,即光照、温度、降水、空气等气象因子的数量或强度及其组合。具有年日周期的循环性、时空变化的不稳定性,可周而复始反复利用,以及随农业发展阶段而变化等特性。它在一定程度上制约一个地区农业的生产类型、生产率和生产潜力。

    农业气候资源的构成包括:生长季的太阳总辐射、光合有效辐射、日照时数、各种农业界限温度初终日期和积温及其持续日数、无霜期、生长季降水量、土壤湿度、空气湿度、风、二氧化碳浓度等,其中尤以光照、温度、降水三者最为重要。根据地区农业气候资源的构成特点,确定最适宜的农业类型和种植制度,并在引种时遵循农业气候相似原则,是合理利用农业气候资源的重要途径。为此需要进行正确的农业气候资源评价。  

    评价步骤/农业气候资源 编辑

    评价农业气候资源的方法步骤一般包括:①根据一地区的气候和农业特点,确定使用何种气象要素作为评价资源的指标;②通过实验,查明主要作物在各种气候环境下的生产能力和发挥最大生产能力时所需要的气候条件及其时空分布;③开展中、小地形的气象观测,摸清光照、气温、降水、蒸散、湿度、风等气象要素的垂直分布规律等。

    世界农业气候资源/农业气候资源 编辑

    太阳总辐射

    世界各地全年的太阳总辐射量在335×103~837×103 焦/厘米2之间。在中高纬度地区呈带状分布。赤道附近由于云量增加,总辐射量显著减少。年总辐射最大值出现在南、北半球的副热带高压地区,一般为670×103~754×103焦/厘米2;非洲东北部的沙漠地区可达920×103焦/厘米2。

    夏季(六月)的总辐射值分布有北非、中东和拉丁美洲3个高值中心,其月辐射总量大于92×103焦/厘米2。东南亚为一低值区,月辐射量小于50×103焦/厘米2。南半球随纬度增加总辐射量显著减弱。月辐射量从42×103焦/厘米2减至8.4×103焦/厘米2。

    温度

    全球全年热量分布(大于10℃积温),除极圈内低于1000℃外,其他地区均在1000~ 10000℃之间;赤道与热带地区可达 8000~10000℃。欧亚大陆东西两岸温带和亚热带地区,积温随纬度的降低从2000℃增至7000℃左右,地中海地区约6000℃左右。大洋洲从南部4000℃向北增至10000℃。积温的地带性变化,受地形和海陆的影响,呈不规则分布。例如中国青藏高原为一低值区,西欧受北大西洋暖流影响,积温较同纬度地区为高。北美东岸地势平坦,积温纬向分布较明显;西岸地形起伏,积温随海拔升高而减少。

    降水量

    欧亚大陆和北美东、西两岸年降水量约500~1500毫米;深入内陆,降水渐趋减少。大洋洲年降水量成环状分布,东部多于西部,沿海多于内陆。东南亚地区受季风、台风和洋流影响,年降水量在2000毫米左右。全球有几个降水高值区,如中美洲加勒比海沿岸地区和西印度群岛的北岸和东岸,南美洲北部哥伦比亚和南部智利的安第斯山地,非洲西部几内亚、塞拉利昂、利比里亚的大西洋沿岸地区和印度的阿萨姆,年降水量均达3000~5000毫米。全球降水低值出现在北非撒哈拉沙漠、中东、苏联中亚细亚和中国西北地区,降水量低于200毫米。在沙漠中心,年降水量不足10毫米,有些年份甚至滴雨不降。

    分区分类利用/农业气候资源 编辑

    由于农业气候资源的分布存在区域性特点,对中国进行了农业气候区划,划分出不同农业气候类型,全国划分出温带、亚热带、热带以及高原寒带等。在温带中划分出北 (寒)温带、中温带、南(暖)温带,在亚热带中划分出北亚热带、中亚热带、南亚热带等类型。不同的热量带可以有不同的利用重点,以名特优经济作物为例,如在热带发展橡胶及其他热带作物生产;南亚热带发展荔枝、龙眼为农业气候代表的作物生产;中亚热带发展以柑橘、油桐、茶为代表的生产;在北亚热带发展猕猴桃、板栗等为代表的生产;在南温带发展苹果、棉花等生产;在中温带发展大豆生产;在北温带发展耐寒林木生产。

    根据不同的农业气候区分类利用农业气候资源取得了显著的经济效益,突出的成就是热带发展橡胶生产。通过农业气候调查研究和小气候实地测量,在选择橡胶宜林地方面得出科学结论,取得突破性进展,使中国的橡胶生产由1949年不足3000hm2,年产胶量2000t发展到1994年的5870.9万hm2,年产胶量374002t。在中温带发展玉米生产,也取得了显著成就,通过对低温冷害的研究和品种与气候关系的分析,找出了冷害发生的规律,明确了不同热量条件下的主栽品种,以及先进技术,以吉林为例,玉米生产1979年为159.56万hm2,发展到1995年210.01万hn2,玉米总产量由1067万t发展到1995年1439万t。

    20世纪80年代初,江苏扬州地区准备种植0.667万hm2柑橘,经过对柑橘气候适宜性分析,扬州属北亚热带的北部,其以北部为黄淮平原无山地屏障效应,越冬条件严酷,多数年份最低气温在-11℃以下,达到柑橘致死温度。后来停止发展,避免了重大经济损失。广东省发展杜果生产时根据忙果与气候关系的分析,以年极端最低气温,3—4月雨量、日照时数、气温为指标,划出热带地区及粤西部分山地适宜发展杧果生产,而甫亚热带及其以北地区次适宜或不适宜发展,有效地分区分类指导了杧果生产。由以上可见,根据农业气候资源条件进行分区分类发展农业生产,有效地利用了气候资源。  

    中国农业气候资源/农业气候资源 编辑

    中国具有热带、亚热带和温带等多种类型的农业气候资源,东部季风地区水、热资源丰富,雨热同季,适宜多种类型的农作物生长。大于10℃积温在8000℃以上的地区为热带,年降水量大多为1400~2000毫米,年总辐射值为460×103~586×103焦/厘米2,农作物可全年生长,橡胶树、椰子、咖啡、胡椒等典型热带作物生长良好。秦岭、淮河一线以南至热带北界地区为亚热带,年降水量1000~1800毫米,大于10℃积温在4500℃以上,年总辐射356×103~523×103焦/厘米2,是中国水稻主要产区,并盛产亚热带作物和经济林木。

    南温带≥10℃的积温在3500~4500℃,年降水量为500~1000毫米,年总辐射值为502×103~586×103焦/厘米2,是中国小麦、玉米为主的一年二熟(包括间套作)地区,棉花、花生、大豆、谷子也占相当比例。中温带的东北松辽平原和三江平原积温为2500~3500℃,年降水量为400~600毫米,年总辐射值为460×103~544×103焦/厘米2,喜凉作物春小麦、马铃薯、甜菜等生长良好,喜温作物如水稻、玉米等也能生长,为一年一熟区域。西北干旱地区和柴达木盆地降水量虽少,但光热资源丰富;其中有灌溉条件的地区作物能获得高产,水分和热量条件较差的地方则只能发展畜牧业。

    中国气候资源开发/农业气候资源 编辑

    农业气候资源的潜力将成为农业进一步开发提供重要的新途径。今后中国农业气候资源开发利用的重点:  

    1.充分利用热带充足的光、热、水资源,发展热带作物生产 中国热带面积仅占国土面积2.2%,但拥有太阳总辐量2000~2500MJ/(m2·a),≥0℃积温7500~9800℃,年降水量1200~2000mm,为中国热带作物的发展提供充足的物质和能量。因此,扩大橡胶、咖啡、胡椒、椰子、香蕉、杜果等作物生产,建立热带作物生产基地,提高早产,充分发挥中国热带气候资源的作用,以解决不断增长的对热带农产晶的需求。

    2.利用亚热带、热带冬暖气候资源,发展农牧业和季节性短缺农产晶生产 中国大部分地区饲料生产和北方冬季农产品生产受到气候条件的限制,加上能源消耗和环境问题,使问题更突出。而中国有广阔的亚热带和热带,冬季气候资源丰富。南亚热带面积占国土面积的4%,冬季太阳总辐射量为1500~2100MJ/(m2·a),≥0℃积温2000~3000℃,降水量200~400mm,冬季平均气温15~20℃,适宜种植冬季牧草和蔬莱生产。 21世纪中国亚热带、热带的冬季农业将成为北方冬季蔬菜和饲料供应的主要来源,充分利用其冬暖气候资源,将有效地减少能源消耗,解决农产品季节性短缺问题o

    3.利用亚热带山地气候资源,发展农林牧多种经营 中国的亚热带与世界同一气候带相比,面积大,气候优越,是重要粮仓。以中、北亚热带为例,其面积不足全国1/4,粮食产量占40%以上。亚热带多山地丘陵,有不同的气候条件,形成农业气候的多层结构,农业生产多样化。低地、平原、盆地湿热,水分充足,适宜粮食、经济作物生产,是水稻、棉花、油菜、苎麻主产区;山地丘陵适宜栽培柑橘、茶树、油桐、油茶、漆树、毛竹、木耳、菇类以及用材林杉木等,都是优质特产。还可根据不同的地形气候条件,种植适应不同的作物种类和品种。山地逆温层对扩大亚热带作物生产有利。因此,多种多样的亚热山地气候资源为发展优质多种农产晶生产提供了有利条件,但目前大部分地区尚未合理有效地利用,今后将进一步研究开发亚热带山地气候资源,大力发展农业多种经营,以适应国民经济和社会发展的多种需求。

    4.利用地区性气候资源优势,优化农业生产布局和结构,提高农产品的品质 中国农业气候区域性强,各地气候条件千差万别,有适宜各种农产晶生产的优势气候。20世纪开展了农业气候资源调查和区划,初步摸清了气候资源分布规律和优势气候资源的分布,作出了一般性、适宜评价,主要为解决增产和温饱问题服务,还没有做到优势气候资源与优势产品完全匹配,如洞庭湖地区发展甘蔗生产,辽南地区发展棉花生产,这都与热量条件不匹配,北亚热带北部地区的柑橘生产与柑橘要求的优质气候不一致。局地气候资源优势利用很不充分,如四川茂汶的苹果、神农架的木耳等类似的优质气候资源没有完全开发出来。今后将进一步研究气候与产量、气候与品质优势的协调性,优化农业生产的气候布局,改善农业生产结构,研究开发局地气候优势,发展优质农产晶,提高气候资源优势与产品优质的效益。

    5.合理开发利用干旱、半干旱地区气候资源,发展牧业和特种农产品生产 中国干旱、半干旱地区面积占国土面积的28%以上,年太阳辐射量为5000~6700MJ/(m2·a),≥0℃积温2500~4500℃,年降水量<450mm。由于水分不足,限制了光、热资源的利用,但光热资源充足,气候干燥,气温日较差大,是一些特种优质农产品生产的气候条件,如生产优质长绒棉,含糖分高的甜菜和瓜果等,同时优质畜产晶如细毛羊、骆驼等潜力尚未充分发挥,优质气候资源未能充分利用。今后须改良草场,整治荒漠、沙漠,有效地利用水资源,发挥光热资源优势,发展特种优质农牧产品生产,建设成中国优良的特种农牧产品基地。

    6.利用半湿润气候资源的粮食生产优势和半干旱气候资源的草原优势,联合发展畜牧业生产 国外为发展畜牧业优势的肉类生产,在牧区粗育,在农区肥育,提高了资源利用效益。中国东北地区半湿润地区与内蒙古半干旱地区具备了联合发展的条件,例如黑龙江、吉林、辽宁有玉米生产优势,内蒙古半干旱地区有较丰的牧草优势,二者结合起来发展畜牧业生产,充分合理利用二种类型的气候资源,提高中国农牧业生产效益,解决中国畜产晶的供应。

    7.充分利用东部季风区雨热同季的气候资源优势,发展高产农作物生产 中国东部季风气候的雨热同季是农业生产的一大优势,热量与水分匹配,与喜温高产农作物生长季节需求相一致,有利于扩大喜温喜湿高产作物生产。中国东部季风区≥10℃期间的降水量占全年降水量的80%以上,夏季降水量长江流域占30%~50%,华南地区占40%~ 50%,黄河流域中下游占50%~70%,东北地区占50%~75%。雨热同季的作物生产效应为扩大高产水稻、玉米等作物生产提供了基本条件,保障了中国粮食及其他农产品的供应。但存在气候变率大,使农业生产不稳定。今后中国将进一步研究气候的不稳定性规律,掌握其变化规律,充分利用雨热同季的优势,使中国的粮食和其他作物生产稳产、高产。

    8.利用高原特殊气候生态环境的气候资源,发展高原型农业生产 中国青藏高原占国土面积的25%之多,气候生态条件特殊,海拔高,空气稀薄,热量资源不足,温度低,大部分地区降水量不多,但日射强,全区太阳辐射量为6700—8000MJ/(m2·a),喜温作物受到限制,喜凉作物生长期长,子粒重,产量高。小麦产量出现过12000~15000kg/ hm2,根茎类作物个体发育充分,生长量大,还出产珍贵的药材。适应高原气候的牦牛、藏羊等毛皮质地优良,肉质甚佳。但该区农业气候资源开发利用很不充分。该区有着十分广阔的利用前景。在地温丰富和有水源的地区发展日光温室、地热温室、塑料大棚、植物工厂等,充分利用太阳能和地热资源,为中国提供特种优质农牧产品。在广大牧区和农区建设太阳能和风能利用设施,利用丰富的太阳能和风能,解决农村、牧民及经济发展所需的能源,促进农牧业生产的发展。

    9.开发利用气候能源,提高太阳能、风能在农业能源中的比重 能源始终是人类面临的严峻问题,影响经济可持续发展。地球上蕴藏的石油、天然气、煤等能源终究会枯竭。太阳能、风能却用之不竭,而且是清洁廉价的能源。目前气候能源利用极少,据估算,1950年全世界利用的总能量仅为地球每年接收的太阳能的1%。中国应加强气候能源的研究,大力发展太阳能、风能利用技术,特别是要发展适合农业利用的技术,逐步提高气候能源在农村能源中占的比重,促进农业生产的持续发展。

    10.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。

    11.提高农业气候资源利用效率是长期发展农业生产的根本途径之一 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。目前农作物利用光能利用率就全世界而言仅0.3%,热量利用率最高为2.0kg/hm2,水分利用率每公顷为8.9kg/mm。这距潜在生产率甚远,将光能利用率提高到1%,热量与水分利用率提高一倍都是能够做到的。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。

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