范永剛 王鐵男 李兄蓮
敖漢旗氣象局
敖漢旗氣候和地質(zhì)條件對農(nóng)林牧產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響
范永剛 王鐵男 李兄蓮
敖漢旗氣象局
敖漢旗是國家商品糧基地和內(nèi)蒙古自治區(qū)產(chǎn)糧十強縣,農(nóng)業(yè)是當?shù)氐闹鲗Мa(chǎn)業(yè)。氣候和地質(zhì)條件是影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局的主要因素。合理利用氣候和地質(zhì)條件是進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的前提[1]。受地理位置和地形地貌等地質(zhì)條件的影響,敖漢旗鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的氣候差別也很大,進而造成鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局也有很大差別。本文根據(jù)敖漢旗近30年的氣象觀測資料結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)條件特點,對農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)布局進行分析,為敖漢旗未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供參考。
氣候 農(nóng)業(yè) 產(chǎn)業(yè)布局 影響
敖漢旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市的東南部,地理坐標東經(jīng)119°32′~120°54′,北緯41°42′~43°01′。屬中溫帶、半干旱、大陸性季風氣候區(qū)。具有多季風,少降水,富日照,寒暑變化激烈,四季分明的特點。
1.春季氣候特點
春季氣溫回升時間晚但速度快,多大風,少將水,蒸發(fā)量大,氣候干燥,春旱頻率高。敖漢旗春季多處在南北氣流的復合帶,氣旋過境頻繁。在春季,隨著太陽直射位置逐漸北移,太陽高度角逐漸增大,太陽到達地面的熱量逐漸增多,因此天氣多變且多大風,蒸發(fā)量加劇,干旱頻繁發(fā)生。
表1 敖漢旗近30年3月、4月和5月氣象要素值
2.夏季氣候特點
夏季雨水集中,雨熱同季。夏季蒙古高壓已全部退出,雨帶隨著東南季風的推進,7月中旬前后由江淮流域向北躍進到華北地區(qū),自7月中旬到8月中旬,雨帶停滯在華北北部和東北南部,這段時間正是敖漢旗的雨季。8月下旬到9月初雨帶從華北迅速南撤至華南沿海,東南季風來得遲,退得又早,造成本市雨季短促,降水集中。全年降水量的70~80%(約250~300毫米)集中在夏季。其中7月份平均降水量120.0毫米,約占年降水總量的28.5%。夏季也是敖漢旗最炎熱的季節(jié),6月、7月和8月的平均氣溫分別是20.9℃、23.0℃和21.5℃。歷史極端最高氣溫為41.7℃,出現(xiàn)在2000年7月14日。
3.秋季氣候特點
秋季氣溫下降快,霜凍降臨早。在秋季,干、冷的蒙古高壓重新開始成為敖漢旗天氣的控制系統(tǒng)。冷空氣不斷南下,再加上地面輻射冷卻作用,低層溫度迅速降低,極易出現(xiàn)早霜凍害。敖漢旗近30年平均無霜期為165天,秋霜出現(xiàn)日期為10月7日,較早年份出現(xiàn)在9月中旬,給農(nóng)業(yè)造成較大損失。
4.冬季氣候特點
冬季漫長而寒冷,降水稀少。近30年中,敖漢旗從頭年的10月7日到翌年的4月26日,200天的日平均氣溫都在0℃以下。如果按照日平均氣溫高低的標準劃分四季,則冬季是全年時間最長的季節(jié)。在12月、1月和2月的降水量合計值僅有9.9毫米。
5.敖漢旗降水分布狀況
降水是制約敖漢旗農(nóng)業(yè)發(fā)展的最主要因素。氣象干旱是指由于降水和蒸發(fā)的收支不平衡造成的異常水分短缺現(xiàn)象,是針對一定區(qū)域的下墊面系統(tǒng)而言的[2]。每年敖漢旗都會出現(xiàn)階段性的氣象干旱。旱澇的嚴重程度與降水量、土地狀況、水利條件、旱澇發(fā)生時段及人類對旱澇災害的反應等有關(guān),但主要因子是降水量[3]。敖漢旗雖然只有8300平方公里的面積,但轄區(qū)內(nèi)南北的氣候差異較大。如:南部的四家子鎮(zhèn)年降水量為527毫米,而北部的長勝鎮(zhèn)只有270毫米。南北部的總體氣候差異是南部氣溫偏高,降水充沛,風速偏小。北部則晝夜溫差較大,降水稀少,多大風和沙塵天氣。
采用SPSS將經(jīng)度、緯度和海拔高度與監(jiān)測到的降水量進行回歸分析,建立數(shù)學模型。其公式為:
式中F代表降水量的估計值;Φ、e和h分別代表經(jīng)度、緯度和海拔高度;a0、a1、a2和a3分別代表待定參數(shù)。
將建立的數(shù)學模型在ArcGIS中進行插值分析,制作出降水量插值分析圖。從圖中可以看到全旗在生長季的降水分布情況。從圖中可以看出,敖漢旗北部,尤其是靠近科爾沁沙地地區(qū)的降水量還是非常少的。水資源的日益短缺已經(jīng)越來越成為社會經(jīng)濟發(fā)展的制約因素[4]。目前該地區(qū)的植被覆蓋已經(jīng)越來越低,主要是一些耐旱的植被,沙漠化日趨嚴重。
圖1 敖漢旗生長季降水量
敖漢旗地處燕山山地向松遼平原過度地帶,從西南向東北依次由低山丘陵、黃土丘陵、黃土漫崗風沙坨沼和沿河平川地貌景觀組成,所謂的“南山、中丘、北沙”。地勢西南高、東北低,全旗海拔在350~1100米之間。
1.南部山區(qū)地質(zhì)條件
中南部地區(qū)土壤以棕壤、褐土、灰褐土為主,棕壤土與褐土主要分布在南部的金廠溝梁、林家地、四家子及其以南的努魯爾虎山區(qū)一帶。其中棕壤土多分布于海拔1000米以上地區(qū),褐土與灰褐土分布在海拔800~1000米地區(qū),800米以下地區(qū)以暗栗鈣土為主,低谷河間地區(qū)以灰潮土為主。
2.中部丘陵地質(zhì)條件
新惠鎮(zhèn)~興隆洼鎮(zhèn)一線以北地區(qū)土壤以黃土、耕種黃土、灰潮土為主。黃土實際上是黑壚土和褐土上層被侵蝕后形成的次生土壤,特點是母質(zhì)深厚,溝壑密布,地形破碎,土質(zhì)疏松、多孔、耕層不穩(wěn)定,宜受侵蝕,有機質(zhì)含量低,一般在1%左右。
3.北部沙地氣候特點
敖漢旗最北部邊緣地區(qū)靠近科爾沁沙地,土壤以風沙土、沙坨土、灰潮土為主,風沙土和沙坨土是發(fā)育在半固定和固定沙地上的年幼土壤。其特點是表層不穩(wěn)定,有機質(zhì)含量低,沙生植物長的較多,肥力最低,尚能進行輕度放牧,但需注意保護植被和沙地改造。灰潮土地帶地下水位較高,多為1~4米,表層鹽份集中,腐殖層厚20~40厘米,以灰色為主,表層常有鹽霜,主要分布于沿河岸地區(qū)。
因地質(zhì)和氣候等因素影響,敖漢旗植被類型復雜,從南到北覆蓋地面的植被可分為山地森林植被、低山丘陵草原植被、沙丘灌叢草原帶;從低到高以草原~灌叢草原~混交林~針葉林植被帶,呈明顯的垂直帶譜。在熔巖臺地原面上,有零星高山草原分布。
山地森林植被帶主要分布在南部的努魯爾虎山區(qū)一帶,氣候溫和,植被茂密,以針闊混交林為主,多樺、楊次生林。林下灌叢主要有山杏、虎榛子、繡線菊、山榆等?;焐饕袎A草、針茅、隱子草、苔草等。森林多分布在山地陰坡陡坡處,陽坡主要以楊、松、櫟樹為主,夾雜禾草。該地區(qū)有幾個較大的林場,但普遍存在著重造、輕管等現(xiàn)象[5]。由于氣候條件較好,當?shù)啬敛莸倪m口性良好,產(chǎn)草量也較高。
低山黃土丘陵草原植被主要分布在中南部地區(qū),主要以櫟、樺、楊、松、山杏、禾草為主,代表性植物有大針茅、羊草、雜草類及隱子草、冷蒿等種類,草層較高,產(chǎn)草量中等,飼用價值較高的禾本科、豆科牧草比重較大。這類植被目前退化、沙化、堿化現(xiàn)象嚴重,應加強保護和建設(shè)。
沙丘灌叢草原植被廣泛分布在本旗的中北部地區(qū)。植被多為沙生植被,灌木有錦雞兒、黃柳、蒿類等。草本植物有沙竹、賴草、冰草、隱子草、針茅、冷蒿、花苜蓿、胡枝子等。在利用上要根據(jù)沙地草場植被不穩(wěn)定、降水少、蒸發(fā)大、風蝕沙化嚴重等特點,有計劃地興修水利,人工造林種草,固沙防風等,以逐步恢復和改善植被類型。
天氣系統(tǒng)從北向南運動時,由于地勢逐漸增高,水汽被迫太升凝結(jié),敖漢旗南部地區(qū)的降水因此要明顯偏多。同時,敖漢旗南部的棕壤肥力較高,土層深厚,適宜于發(fā)展林業(yè)。褐土僅分布在四家子一帶的黃土丘陵區(qū),具有森林和草原土壤的某些特征,腐殖質(zhì)含量較豐富,有機質(zhì)含量為4%~7%,灰褐土屬山地土壤,主要分布在海拔700~1000米之間的低山地帶及河谷與丘陵坡腳地帶。主要問題是水肥不足和水土流失嚴重,應積極采取措施綜合治理,以改善和提高土壤肥力。
中北部地區(qū)土壤大部分已被開墾為耕地,還有相當一部分的撂荒地和荒山禿嶺。該地區(qū)受氣候干旱困擾的同時,地下水資源困乏。近年來由于過度墾殖利用,造成植被破壞、水土流失、肥力減弱。要提高黃土的肥力,必須大力植樹造林,封山育林種草,因地制宜建設(shè)水平梯田,推行糧草輪作,增施有機肥,進行綜合治理。
敖漢旗北部和科爾沁沙地接壤,老哈河流經(jīng)此地。受沙漠影響,氣候干旱,土地貧瘠。由于地下水位高,沿河岸地帶水草豐美,有較大面積的優(yōu)良草場,是發(fā)展牧業(yè)的好地方。農(nóng)耕地區(qū)則需要大力進行鹽堿地改良,發(fā)展水田作物,但須注意排水。
[1]王長金.農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃細化在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中的作用[J].貴州氣象,2003,6[27]:22~24.
[2]裴源生,蔣桂芹,翟家齊.干旱演變驅(qū)動機制理論框架及其關(guān)鍵問題[J].水科學進展,2013,24(3)∶449~456.
[3]陳建銘.旱澇災害對農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響及對策[J].河南氣象,1996,20(4)∶30~32.
[4]王密俠,馬成軍,蔡煥杰.農(nóng)業(yè)干旱指標研究與進展[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,1998,16(3)∶120~122.
[5]史勛鳳,曹淑玉.從生態(tài)氣候條件談施秉縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整[J].貴州氣象,2009,3(33):75~78.