气候变化对西北地区影响十分显著,尤其对西北地区粮食和食品安全带来的风险正在成为社会经济发展的严峻挑战。本文在总结国家公益性行业科研专项“西北地区旱作农业对气候变暖的响应特征研究”、科技部科研院所社会公益研究专项“西北农作物对气候变化的响应及其评价方法”和甘肃省科技攻关项目“甘肃干旱生态环境对全球气候变暖的响应及减灾技术的研究”等科研项目研究成果的基础上,分析了气候变化对西北地区粮食和食品安全带来的风险性,归纳了气候变化对西北地区粮食和食品安全的主要影响方面,初步提出了西北地区在粮食和食品安全方面应对气候变化的科学对策和技术方法,从而为西北地区应对和适应气候变化的影响提供科学参考依据。
搞好农用气象服务工作,要做到熟悉和掌握当地的基本情况、基本气候特征、气象灾害和病虫害发生情况、作物生理生态特点、作物气候生态适应性等5个方面的内容。要做到服务形式灵活多样,服务产品针对性强。同时要加强4个基本建设和4个体系建设工作。
选取青藏高原东北侧临夏回族自治州的6个代表气象站点自建站以来的强降水(日降水量≥25. 0 mm)资料,对该地区强降水的时空分布及气候变化特征进行了分析;利用Pearson-III概率分布方法对强降水异常气候重现期进行了计算。结果显示,自20世纪80年代以来,该区域强降水日数呈显著增多趋势;对2008年8月20日一次强降水过程进行的重现期计算显示,与人工估算结果相符。
全面综述了高温热浪气象灾害在危害特点、标准与类型、气候特征、形成原因、对全球气候变暖的响应、监测和预测与预警技术、减灾技术及应对策略等8个方面的研究成果。高温热浪是一种较短时间尺度的天气灾害,基本天气特征是高温低湿,除高寒地带外,每年6~8月在全国各地均有发生。大气环流异常是高温热浪形成的直接原因,气候变暖变干是导致高温热浪频繁发生的重要原因。深刻了解高温热浪的危害特征,对应对高温热浪发生发展、监测预测、安全生产、趋利弊害具有重要的指导作用。
水分短缺是作物生长中最大的限制因子,土壤干旱胁迫使植物的长势、生理机制、激素水平等都会发生一系列变化。在干旱半干旱地区,土壤水分亏缺能明显抑制作物根系和地上部生长,显著降低作物的生物量、产量和收获指数。禾谷类作物小麦( Triticum aestivum )在灌浆期遇到水分胁迫时,会引起光合速率降低、灌浆时间缩短、灌浆速率下降、植株老化提前,但是它能增加营养组织到籽粒中非结构性碳水化合物的再代谢。土壤水分和植物激素共同调控作物的灌浆过程,当遇到土壤干旱时,作物叶片、花、籽粒发育过程中植物生长调节剂ABA浓度明显增加,且ABA、乙烯、ACC等的浓度随着干旱程度而变化。植物对干旱的适应性主要表现在植物生理、形态上的改变,比如植株结构、干物质积累、植物组织渗透势、气孔导度等的变化。土壤干旱不利于植物生长,但有利于胁迫临界点的产生,这就有可能利用土壤干旱条件下在灌浆较慢时诱导整个植株衰老和更好地进行碳代谢来提高籽粒产量,如果在作物灌浆后期适度控制土壤干旱可以增加籽粒产量和收获指数,有助于农业生产中的节水,这对于发展可持续农业是迫切需要的。
从气象角度入手,对地处黄土高原半干旱雨养农业区的日光温室小气候状况进行监测分析,得出室内不同高度((1. 5, 1. 0,0. 5 m)的温、湿度有所差异:高层1. 5 m温度相对较高而湿度较小,反之,低层0.5 m温度较低而湿度较大,这样,在高层形成了高温低湿的微环境,而在低层形成了低温高湿的微环境。黄瓜整个生育期,温室内日温度维持在12~23. 5 C左右,低层相对湿度都在77. 3%以上。另外,病害调查结果显示:从苗期开始就有黄瓜霜霉病的发生,一直到结瓜期都较严重,且植株下层的发病程度高于上层。因此,得出霜霉病发生发展的适宜气象条件:低温(12~23.5 C)高湿(>83%)有利于其发生最后提出适合该地区温室的病害综合防治措施。
在分析谷子气候生态适应性的基础上,建立不同气候区谷子气候产量模型。确定影响产量形成关键时段的关键气象因素是≥10℃积温、8~9月平均气温、7月降水以及海拔高度和投入产出比等适生种植区划综合指标体系,据此划分5个谷子气候生态种植区。并提出提高气候生态资源的开发利用途径。
通过对甘肃省各地糜子生物特征与关键生长期生态气候适应性的探讨,运用统计学方法分析了气象因子对糜子产量的影响,确定生态气候适生种植区划综合指标体系,作出种植适生生态气候区划,并提出提高生态气候资源利用途径。