李凝 苑志國 孫可 楊曉彤 范野 趙軍

摘要 設(shè)施農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的新模式，封閉性特征突出，利用玻璃、塑料薄膜或其他材料的密閉性，有效阻擋內(nèi)外物質(zhì)、能量和信息交換，構(gòu)建穩(wěn)定的環(huán)境條件，減少不利氣象條件對農(nóng)作物的影響，充分發(fā)揮氣候、植物、資金、土地、勞動力的效力。根據(jù)阜新市氣象災(zāi)害特征，分析了氣象災(zāi)害對當(dāng)?shù)卦O(shè)施農(nóng)業(yè)的影響，并給出了幾點(diǎn)提升設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展對策，降低氣象災(zāi)害對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害。

關(guān)鍵詞 氣象災(zāi)害；設(shè)施農(nóng)業(yè)；阜新市

中圖分類號：S316 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）02–0179-03

設(shè)施農(nóng)業(yè)是我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，已逐漸實(shí)現(xiàn)了從簡單到復(fù)雜、功能簡單到復(fù)雜、粗放管理到集約化的水平轉(zhuǎn)變[1]。狹義上的設(shè)施農(nóng)業(yè)包括塑料大棚、溫室、植物工廠[1]。近年來，隨著全球氣候變暖現(xiàn)象的不斷加劇，各種極端災(zāi)害性天氣和氣候事件頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重危害設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。迄今為止，針對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國內(nèi)外學(xué)者對其進(jìn)行了研究，并得出了很多有意義的結(jié)論。國外發(fā)達(dá)國家開展設(shè)施農(nóng)業(yè)研究的時(shí)間較早，多元化和穩(wěn)定性的產(chǎn)業(yè)體系基本形成[3]。20世紀(jì)90年代，國內(nèi)學(xué)者開始研究氣象條件與設(shè)施農(nóng)業(yè)種植之間的關(guān)系[5～6]。李春等[7]結(jié)合天津4個(gè)郊區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季的氣候資源和氣象災(zāi)害，探討了設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害在氣候變化背景下的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，得出了寡照對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響最大；楊麗莉[8]通過探討酒泉市氣象災(zāi)害特點(diǎn)及其對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，給出了相關(guān)防御對策，為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展提供氣象服務(wù)保障；祝青林等[9]根據(jù)國家基本氣象站觀測資料，在設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，分析了氣象災(zāi)害的時(shí)空分布規(guī)律。

阜新市屬于北溫帶，受季風(fēng)影響較為明顯，四季分明，春季氣溫回升較高，光照時(shí)數(shù)充足；夏季炎熱多雨、空氣濕潤，冬季寒冷漫長。設(shè)施農(nóng)業(yè)是阜新市精準(zhǔn)扶貧中的特色產(chǎn)業(yè)，為當(dāng)?shù)孛撠毠?jiān)的開展提供了良好的渠道，當(dāng)?shù)卦絹碓蕉嗟霓r(nóng)民通過發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了脫貧致富的良好局面。設(shè)施農(nóng)作物生長過程中與氣象、氣候條件關(guān)系密切。氣象條件是影響設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的最大因素，惡劣天氣的出現(xiàn)會加快病蟲害滋生、蔓延速率，影響農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)。因此，分析災(zāi)害性天氣對阜新市設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，對該地設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展規(guī)劃，以及設(shè)施農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要的指導(dǎo)意義[10]。

1 阜新市氣象災(zāi)害特征

1.1 干旱

干旱是因長期無雨或少雨造成土壤水分不足、打破作物內(nèi)的水分平衡，進(jìn)而出現(xiàn)減產(chǎn)的氣象災(zāi)害。干旱也指淡水總量偏少，很難滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長期氣候現(xiàn)象[11]。阜新市屬于北溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，加上年內(nèi)降水分布不均，極易引發(fā)季節(jié)性干旱，如春旱、夏旱、秋旱或季節(jié)性連旱，主要特點(diǎn)是發(fā)生頻率高、影響范圍廣、危害嚴(yán)重。阜新市春季、夏季和秋季極易發(fā)生干旱災(zāi)害，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害較大。

對阜新市2000—2019年的干旱等級進(jìn)行分析，其中春季干旱共有9次，特旱、重旱、中旱分別有4、3、2次，以特旱出現(xiàn)頻率最高；夏季干旱共有13次，特旱、重旱、中旱、輕旱分別有2、7、3、1次，以重旱出現(xiàn)頻率最高；秋季干旱共有8次，不同程度的干旱均為2次。干旱災(zāi)害具有季節(jié)性變化規(guī)律，以夏季出現(xiàn)頻率最高，春季和秋季出現(xiàn)頻率相近。

1.2 大風(fēng)

瞬時(shí)風(fēng)速超過17 m/s或風(fēng)力達(dá)8級或以上的風(fēng)稱之為大風(fēng)，主要特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的破壞性，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害較大。2000—2019年，阜新市大風(fēng)日數(shù)共有414 d，平均每年的大風(fēng)日數(shù)為20.7 d，其中年大風(fēng)日數(shù)的最高值為54 d（2002年），最低值只有7 d（2016年），高值約為低值的8倍，說明阜新市大風(fēng)日數(shù)年際變化波動幅度較大。阜新市幾乎每個(gè)月都會有大風(fēng)天氣，主要出現(xiàn)在每年的2—5、10—11月，以3—5月最為集中，占年大風(fēng)日數(shù)的60.4%；7月大風(fēng)天氣出現(xiàn)頻率最低，僅占2.7%。結(jié)合季節(jié)性分布情況，阜新市大風(fēng)天氣主要集中在春季，累積出現(xiàn)250 d，占60.4%；其次是秋季，共出現(xiàn)73 d，占17.6%；冬季與夏季出現(xiàn)頻率相近，分別為49 d、42 d，占11.8%、10.1%，說明大風(fēng)日數(shù)的季節(jié)性變化特征較為明顯。

1.3 暴雨洪澇

暴雨的降水強(qiáng)度較大，且雨勢兇猛，氣象學(xué)上將連續(xù)24 h降水量超過50 mm的天氣稱之為暴雨。2000—2019年，阜新市暴雨天氣主要在4—10月出現(xiàn)，且在每年的7—8月最為集中，該時(shí)期的暴雨日數(shù)約占全年的68%。從4月開始，暴雨日數(shù)開始逐月增加，尤以6月增加最為明顯，8月則達(dá)到最大，從9月開始下降明顯，11月—翌年3月幾乎沒有暴雨天氣出現(xiàn)。分析暴雨日數(shù)的季節(jié)性變化發(fā)現(xiàn)，阜新市年內(nèi)暴雨天氣主要集中在夏季，占年內(nèi)暴雨日數(shù)的80%；其次是秋季，占12%；春季較少，占8%；冬季沒有暴雨天氣出現(xiàn)。

1.4 冰雹

冰雹屬于強(qiáng)對流天氣，具有突發(fā)性、破壞力大、持續(xù)時(shí)間短、局地性強(qiáng)等特征，出現(xiàn)過程中往往伴隨著狂風(fēng)驟雨、雷電等對流性天氣[12]。2000—2019年，阜新市冰雹日數(shù)共有21 d，年平均冰雹日數(shù)為1.05 d，其中年冰雹日數(shù)的高值為4 d（2008年），有6年沒有冰雹天氣出現(xiàn)，分別是2000—2001、2009—2011、2015年。分析阜新市年內(nèi)冰雹日數(shù)變化情況發(fā)現(xiàn)，除了10月、12月—翌年4月，阜新市其余月份均有可能出現(xiàn)冰雹天氣，以5—6月出現(xiàn)頻率最高，占年內(nèi)冰雹日數(shù)的76.2%。另外，冰雹日數(shù)還具有明顯的季節(jié)性變化特征，以夏季出現(xiàn)頻率最高，其次是春季，秋季相對較少，冬季則沒有冰雹天氣的出現(xiàn)。

1.5 寒潮

寒潮屬于自然天氣現(xiàn)象，是在特定的天氣形勢下，來自高緯度地區(qū)的寒冷空氣快速加強(qiáng)并逐漸侵入到中低緯度地區(qū)，使得沿途出現(xiàn)大范圍的降溫、大風(fēng)和雨雪天氣。2000—2019年，阜新市寒潮天氣一般出現(xiàn)在9月—翌年年5月，以10月—翌年3月最多，尤以11月出現(xiàn)寒潮天氣的出現(xiàn)頻率最高，其次是12月。寒潮出現(xiàn)時(shí)大都伴隨降溫和暴雪天氣，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大。

1.6 霜凍

霜凍是常見的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，是由于空氣中的溫度在短時(shí)間內(nèi)驟然下降，造成地表溫度不足0 ℃，使得農(nóng)作物受損或死亡的現(xiàn)象。近20年阜新市多年平均霜凍日數(shù)為191.5 d，其中，年霜凍日數(shù)的最大值為222 d（2011年），最小值只有130 d（2019年），兩者相差92 d，說明阜新市霜凍日數(shù)年際變化波動幅度較大。每年9月下旬至10月中旬是初霜期時(shí)間，2月下旬至4月下旬則是終霜期時(shí)間。

2 阜新市氣象災(zāi)害特征及其對設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響

2.1 干旱的影響

每年春季，阜新市氣溫快速上升，降水量和相對濕度均偏低，加上大風(fēng)天氣，使農(nóng)作物蒸騰和土壤蒸發(fā)速率不斷加快，加重春季旱情。盡管設(shè)施農(nóng)業(yè)生長過程中不需要依靠自然降水量，只需日常灌溉即可。但有效降水不足會使徑流量減少，影響日常灌溉工作的正常開展，不利于設(shè)施蔬菜生長；夏季干旱往往伴隨高溫天氣，溫室大棚內(nèi)的溫度比露地高，午后棚內(nèi)溫度甚至超過40 ℃。高溫會使設(shè)施農(nóng)作物葉片卷曲、邊緣焦枯，加快葉片失水速率，整片葉子萎蔫、葉片發(fā)黃，嚴(yán)重影響植株正常生長，不利于優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)作物的形成，有時(shí)甚至出現(xiàn)死棵、坐果不佳等問題，對生產(chǎn)影響較大；秋季干旱會影響秋收作物生長發(fā)育和產(chǎn)量。

2.2 大風(fēng)的影響

大風(fēng)天氣會機(jī)械損壞設(shè)施農(nóng)作物。大風(fēng)會刮起或掀翻覆蓋在溫室大棚外的棉氈或草簾，使棚膜受損，大風(fēng)在短時(shí)間內(nèi)會形成高速氣流，導(dǎo)致氣溫驟降，不利于棚內(nèi)蔬菜的正常生長發(fā)育；大風(fēng)還會使大棚內(nèi)的溫度下降，瓜果蔬菜生長發(fā)育受阻，降低設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.3 暴雨洪澇的影響

暴雨天氣出現(xiàn)時(shí)，降水量較大會造成土壤濕度在短時(shí)間內(nèi)快速上升，尤其是持續(xù)性暴雨天氣，若不能及時(shí)將設(shè)施農(nóng)業(yè)中的積水排出，雨水則會填滿土壤空隙，大量陸生農(nóng)作物根系會因缺氧而影響新陳代謝的正常進(jìn)行，降低設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和品質(zhì)，對農(nóng)民帶來的影響幾乎是致命的。暴雨天氣還會引發(fā)洪澇災(zāi)害，沖毀水庫堤壩、大棚，危害設(shè)施農(nóng)業(yè)生長發(fā)育[13]。

2.4 冰雹的影響

一次強(qiáng)冰雹災(zāi)害的出現(xiàn)大都具有毀滅性特征，嚴(yán)重危害設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。冰雹災(zāi)害大都是伴隨龍卷風(fēng)天氣出現(xiàn)的，可對設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)生機(jī)械性破壞，會刮起或掀翻草簾和棉氈，使棚膜遭受不同程度的損壞。冰雹還會破壞農(nóng)作物枝葉、莖稈、果實(shí)，影響作物品質(zhì)；若冰雹災(zāi)害出現(xiàn)在開花坐果期，會加快落花落果率，造成果實(shí)嚴(yán)重減產(chǎn)；若幼果被冰雹砸傷，發(fā)育成熟后期將會出現(xiàn)雹傷，極易腐爛，果實(shí)的貯存性能下降，造成的經(jīng)濟(jì)損失難以估量。

2.5 寒潮的影響

寒潮天氣主要是強(qiáng)冷空氣入侵，造成溫度驟降，不利于大棚內(nèi)蔬菜的正常生長，輕則會降低棚內(nèi)溫度，造成蔬菜生長過程停止；重則會出現(xiàn)凍害，降低瓜果蔬菜的品質(zhì)以及產(chǎn)生的效益。寒潮出現(xiàn)時(shí)還會有暴雪天氣，對設(shè)施農(nóng)業(yè)的危害主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：一方面，暴雪會對設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)生機(jī)械性破壞，棚頂有大量積雪堆積會壓塌或壓壞棚室；另一方面，積雪遮擋會造成棚內(nèi)光照不足，使作物不能正常開展光合作用，影響作物正常生長，推遲發(fā)育期，為各種病蟲害滋生和蔓延提供有利條件。

2.6 霜凍的影響

設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中受溫度氣象要素的影響較大，不同的設(shè)施農(nóng)作物或同一農(nóng)作物不同生長發(fā)育階段，對溫度條件的需求也不盡相同。若是因霜凍天氣而造成棚內(nèi)溫度過低，則會減緩大部分設(shè)施農(nóng)業(yè)的生長發(fā)育速率，極易引發(fā)冷害和凍害，甚至導(dǎo)致植株死亡，進(jìn)而降低設(shè)施作物產(chǎn)量。

3 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展對策

3.1 加快設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)推廣

提升整體設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)人員的水平，通過技術(shù)培訓(xùn)不斷提升自身專業(yè)技能水平。在招聘中，將重點(diǎn)放在推廣人員的專業(yè)素質(zhì)方面，確保推廣人員有較高的工作水平；加大推廣體系構(gòu)建力度，提升整體氣象服務(wù)水平。氣象服務(wù)的開展需要不同環(huán)節(jié)的相互配合，相關(guān)部門應(yīng)通過提升服務(wù)水平使推廣體系和管理辦法不斷完善，充分發(fā)揮氣象服務(wù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用，降低災(zāi)害性天氣對設(shè)施農(nóng)業(yè)的危害。

3.2 加強(qiáng)種植戶對設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的認(rèn)知

為了充分發(fā)揮氣象服務(wù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用，相關(guān)部門需提升種植戶對設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的認(rèn)知度。阜新市氣象部門可在當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)對氣象服務(wù)的宣傳和教育，確保種植戶對氣象服務(wù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的重要性有一定的認(rèn)知；還可以借助技術(shù)指導(dǎo)提升種植戶對氣象服務(wù)的重要性認(rèn)識；還可構(gòu)建設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象示范種植基地，通過區(qū)域示范帶頭作用，確保種植戶深刻全面了解設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)。

3.3 引入先進(jìn)的氣象監(jiān)測技術(shù)

為了進(jìn)一步提升氣象服務(wù)產(chǎn)品和氣象服務(wù)質(zhì)量，相關(guān)部門需加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象基礎(chǔ)工程設(shè)施建設(shè)；做好智慧設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展工作，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建氣象要素監(jiān)測和預(yù)報(bào)預(yù)警機(jī)制，有效監(jiān)測植物生長發(fā)育中的各種氣象災(zāi)害，并及時(shí)采取科學(xué)、有效的解決辦法將災(zāi)害性天氣對設(shè)施農(nóng)業(yè)的危害降到最低；科學(xué)搭配不同學(xué)科組成和專業(yè)結(jié)構(gòu)，組建成一支優(yōu)秀的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，深入田間獲取農(nóng)作物生長的第一手資料[14]。

3.4 提升設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)措施

強(qiáng)大的技術(shù)手段是設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)順利開展的前提條件。為了有效提升氣象服務(wù)水平，需在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中做好全面規(guī)劃，確定技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，提升設(shè)施農(nóng)業(yè)整體氣象服務(wù)質(zhì)量。另外，在技術(shù)發(fā)展中，氣象部門還需積極引進(jìn)和培養(yǎng)人才，提升服務(wù)能力；積極借鑒其他地區(qū)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)阜新市設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際，盡快形成與當(dāng)?shù)叵噙m應(yīng)的設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，提升設(shè)施農(nóng)業(yè)的系統(tǒng)化和現(xiàn)代化水平。

3.5 不斷完善現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系

阜新市氣象部門還需不斷完善氣象預(yù)警信息發(fā)布平臺，一旦遇到重大災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，可通過該平臺向當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)、農(nóng)村氣象信息員、農(nóng)業(yè)種植大戶發(fā)送預(yù)警信息，每天結(jié)合傳統(tǒng)媒體和新媒體平臺，如電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目、電臺、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、微信、微博等，向廣大農(nóng)戶發(fā)送氣象信息；構(gòu)建起農(nóng)村氣象信息員隊(duì)伍；加大資金投入力度，適當(dāng)增加氣象信息預(yù)警電子顯示屏發(fā)布系統(tǒng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)園區(qū)、重點(diǎn)村鎮(zhèn)和種植大戶的布設(shè)密度，確保重大氣象災(zāi)害預(yù)警信息可第一時(shí)間傳遞到每位農(nóng)民手中；借助多種載體，如電話傳真、廣播系統(tǒng)等，發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警信息。

4 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)的比重不斷增大。設(shè)施農(nóng)業(yè)屬于封閉式農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，因玻璃材料的密封作用突出，可阻礙內(nèi)外物質(zhì)能量的交換，以將氣候、土地和勞動力效力充分發(fā)揮出來。我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，作為我國的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)有效促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。設(shè)施農(nóng)業(yè)也屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的范疇，生長發(fā)育中受氣候條件的影響較大。阜新市每年都會有不同種類的氣象災(zāi)害出現(xiàn)，對設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了不同程度的影響。當(dāng)?shù)貧庀缶謶?yīng)根據(jù)氣象災(zāi)害發(fā)生發(fā)展規(guī)律及其對設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響，積極采取科學(xué)、有效的氣象服務(wù)對策，以將不利氣候條件對設(shè)施農(nóng)業(yè)的危害降至最低，從而推動當(dāng)?shù)卦O(shè)施農(nóng)業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Influence of Disastrous Weather on Protected Agriculture in Fuxin City

Li Ning et al（Fuxin Meteorological Bureau of Liaoning Province， Fuxin， Liaoning 123000）

Abstract Facility agriculture is a new mode of agricultural production system with prominent sealing characteristics. By using the airtight properties of glass， plastic film or other materials， it can effectively block the exchange of internal and external materials， energy and information， thus building stable environmental conditions， reducing the impact of adverse meteorological conditions on it， and giving full play to the effectiveness of climate， plants， funds， land and labor. According to the characteristics of meteorological disasters in Fuxin City， this paper analyzes the impact of meteorological disasters on local facility agriculture， and puts forward several countermeasures to improve the development of meteorological services for facility agriculture， so as to reduce the harm of meteorological disasters to the production of facility agriculture.

Key words Meteorological disaster facilities; Agricultural impact countermeasures; Fuxin City

作者簡介 李凝（1982—），女，遼寧阜新人，副高級工程師，本科，主要從事農(nóng)業(yè)氣象和氣候資源研究和利用工作。

收稿日期 2022-10-30