基本介紹
- 中文名：農業氣候資源
- 外文名：agroclimatological resources
- 提供：物質和能量的氣候條件
- 時空：可周而復始反覆利用
- 構成：生長季的太陽總輻射
簡介,種類,評價步驟,世界農業氣候資源,太陽總輻射,溫度,降水量,分區分類利用,中國農業氣候資源,中國氣候資源開發,
簡介
農業氣候資源，是指一個地區的氣候條件對農業生產發展的潛在能力，包括能為農業生產所利用的氣候要素中的物質和能量。它是農業自然資源的組成部分，也是農業生產的基本條件。農業氣候資源由光資源、熱量資源、水分資源、大氣資源和風資源組成。
農業氣候資源數量的表示方法有兩種：一是對短時間提供的資源量用強度表示，即單位時間內單位面積上的數量，如輻照度等；二是對長時期提供的資源用累積量表示，如積溫、年降水量、年日照時數、年太陽總輻射量等。
種類
能為農業生產提供物質和能量的氣候條件，即光照、溫度、降水、空氣等氣象因子的數量或強度及其組合。具有年日周期的循環性、時空變化的不穩定性，可周而復始反覆利用，以及隨農業發展階段而變化等特性。它在一定程度上制約一個地區農業的生產類型、生產率和生產潛力。
農業氣候資源的構成包括：生長季的太陽總輻射、光合有效輻射、日照時數、各種農業界限溫度初終日期和積溫及其持續日數、無霜期、生長季降水量、土壤濕度、空氣濕度、風、二氧化碳濃度等，其中尤以光照、溫度、降水三者最為重要。根據地區農業氣候資源的構成特點，確定最適宜的農業類型和種植制度，並在引種時遵循農業氣候相似原則，是合理利用農業氣候資源的重要途徑。為此需要進行正確的農業氣候資源評價。
評價步驟
評價農業氣候資源的方法步驟一般包括：①根據一地區的氣候和農業特點，確定使用何種氣象要素作為評價資源的指標；②通過實驗，查明主要作物在各種氣候環境下的生產能力和發揮最大生產能力時所需要的氣候條件及其時空分布；③開展中、小地形的氣象觀測，摸清光照、氣溫、降水、蒸散、濕度、風等氣象要素的垂直分布規律等。
世界農業氣候資源
太陽總輻射
世界各地全年的太陽總輻射量在335×103～837×103 焦/厘米2之間。在中高緯度地區呈帶狀分布。赤道附近由於雲量增加，總輻射量顯著減少。年總輻射最大值出現在南、北半球的副熱帶高壓地區，一般為670×103～754×103焦/厘米2；非洲東北部的沙漠地區可達920×103焦/厘米2。
夏季(六月)的總輻射值分布有北非、中東和拉丁美洲3個高值中心，其月輻射總量大於92×103焦/厘米2。東南亞為一低值區,月輻射量小於50×103焦/厘米2。南半球隨緯度增加總輻射量顯著減弱。月輻射量從42×103焦/厘米2減至8.4×103焦/厘米2。
溫度
降水量
歐亞大陸和北美東、西兩岸年降水量約500～1500毫米；深入內陸，降水漸趨減少。大洋洲年降水量成環狀分布，東部多於西部,沿海多於內陸。東南亞地區受季風、颱風和洋流影響，年降水量在2000毫米左右。全球有幾個降水高值區，如中美洲加勒比海沿岸地區和西印度群島的北岸和東岸，南美洲北部哥倫比亞和南部智利的安第斯山地，非洲西部幾內亞、獅子山、賴比瑞亞的大西洋沿岸地區和印度的阿薩姆，年降水量均達3000～5000毫米。全球降水低值出現在北非撒哈拉沙漠、中東、蘇聯中亞細亞和中國西北地區,降水量低於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。
分區分類利用
由於農業氣候資源的分布存在區域性特點，對中國進行了農業氣候區劃，劃分出不同農業氣候類型，全國劃分出溫帶、亞熱帶、熱帶以及高原寒帶等。在溫帶中劃分出北 (寒)溫帶、中溫帶、南(暖)溫帶，在亞熱帶中劃分出北亞熱帶、中亞熱帶、南亞熱帶等類型。不同的熱量帶可以有不同的利用重點，以名特優經濟作物為例，如在熱帶發展橡膠及其他熱帶作物生產；南亞熱帶發展荔枝、龍眼為農業氣候代表的作物生產；中亞熱帶發展以柑橘、油桐、茶為代表的生產；在北亞熱帶發展獼猴桃、板栗等為代表的生產；在南溫帶發展蘋果、棉花等生產；在中溫帶發展大豆生產；在北溫帶發展耐寒林木生產。
根據不同的農業氣候區分類利用農業氣候資源取得了顯著的經濟效益，突出的成就是熱帶發展橡膠生產。通過農業氣候調查研究和小氣候實地測量，在選擇橡膠宜林地方面得出科學結論，取得突破性進展，使中國的橡膠生產由1949年不足3000hm2，年產膠量2000t發展到1994年的5870.9萬hm2，年產膠量374002t。在中溫帶發展玉米生產，也取得了顯著成就，通過對低溫冷害的研究和品種與氣候關係的分析，找出了冷害發生的規律，明確了不同熱量條件下的主栽品種，以及先進技術，以吉林為例，玉米生產1979年為159.56萬hm2，發展到1995年210.01萬hn2，玉米總產量由1067萬t發展到1995年1439萬t。
20世紀80年代初，江蘇揚州地區準備種植0.667萬hm2柑橘，經過對柑橘氣候適宜性分析，揚州屬北亞熱帶的北部，其以北部為黃淮平原無山地屏障效應，越冬條件嚴酷，多數年份最低氣溫在-11℃以下，達到柑橘致死溫度。後來停止發展，避免了重大經濟損失。廣東省發展杜果生產時根據忙果與氣候關係的分析，以年極端最低氣溫，3—4月雨量、日照時數、氣溫為指標，劃出熱帶地區及粵西部分山地適宜發展杧果生產，而甫亞熱帶及其以北地區次適宜或不適宜發展，有效地分區分類指導了杧果生產。由以上可見，根據農業氣候資源條件進行分區分類發展農業生產，有效地利用了氣候資源。
中國農業氣候資源
南溫帶≥10℃的積溫在3500～4500℃，年降水量為500～1000毫米,年總輻射值為502×103～586×103焦/厘米2，是中國小麥、玉米為主的一年二熟（包括間套作）地區，棉花、花生、大豆、穀子也占相當比例。中溫帶的東北松遼平原和三江平原積溫為2500～3500℃，年降水量為400～600毫米,年總輻射值為460×103～544×103焦/厘米2，喜涼作物春小麥、馬鈴薯、甜菜等生長良好,喜溫作物如水稻、玉米等也能生長,為一年一熟區域。西北乾旱地區和柴達木盆地降水量雖少，但光熱資源豐富；其中有灌溉條件的地區作物能獲得高產，水分和熱量條件較差的地方則只能發展畜牧業。
中國氣候資源開發
農業氣候資源的潛力將成為農業進一步開發提供重要的新途徑。今後中國農業氣候資源開發利用的重點：
1．充分利用熱帶充足的光、熱、水資源，發展熱帶作物生產 中國熱帶面積僅占國土面積2.2%，但擁有太陽總輻量2000～2500MJ/(m2·a)，≥0℃積溫7500～9800℃，年降水量1200～2000mm，為中國熱帶作物的發展提供充足的物質和能量。因此，擴大橡膠、咖啡、胡椒、椰子、香蕉、杜果等作物生產，建立熱帶作物生產基地，提高早產，充分發揮中國熱帶氣候資源的作用，以解決不斷增長的對熱帶農產晶的需求。
2．利用亞熱帶、熱帶冬暖氣候資源，發展農牧業和季節性短缺農產晶生產 中國大部分地區飼料生產和北方冬季農產品生產受到氣候條件的限制，加上能源消耗和環境問題，使問題更突出。而中國有廣闊的亞熱帶和熱帶，冬季氣候資源豐富。南亞熱帶面積占國土面積的4%，冬季太陽總輻射量為1500～2100MJ/(m2·a)，≥0℃積溫2000～3000℃，降水量200～400mm，冬季平均氣溫15～20℃，適宜種植冬季牧草和蔬萊生產。 21世紀中國亞熱帶、熱帶的冬季農業將成為北方冬季蔬菜和飼料供應的主要來源，充分利用其冬暖氣候資源，將有效地減少能源消耗，解決農產品季節性短缺問題o
3．利用亞熱帶山地氣候資源，發展農林牧多種經營 中國的亞熱帶與世界同一氣候帶相比，面積大，氣候優越，是重要糧倉。以中、北亞熱帶為例，其面積不足全國1/4，糧食產量占40%以上。亞熱帶多山地丘陵，有不同的氣候條件，形成農業氣候的多層結構，農業生產多樣化。低地、平原、盆地濕熱，水分充足，適宜糧食、經濟作物生產，是水稻、棉花、油菜、苧麻主產區；山地丘陵適宜栽培柑橘、茶樹、油桐、油茶、漆樹、毛竹、木耳、菇類以及用材林杉木等，都是優質特產。還可根據不同的地形氣候條件，種植適應不同的作物種類和品種。山地逆溫層對擴大亞熱帶作物生產有利。因此，多種多樣的亞熱山地氣候資源為發展優質多種農產晶生產提供了有利條件，但目前大部分地區尚未合理有效地利用，今後將進一步研究開發亞熱帶山地氣候資源，大力發展農業多種經營，以適應國民經濟和社會發展的多種需求。
4．利用地區性氣候資源優勢，最佳化農業生產布局和結構，提高農產品的品質 中國農業氣候區域性強，各地氣候條件千差萬別，有適宜各種農產晶生產的優勢氣候。20世紀開展了農業氣候資源調查和區劃，初步摸清了氣候資源分布規律和優勢氣候資源的分布，作出了一般性、適宜評價，主要為解決增產和溫飽問題服務，還沒有做到優勢氣候資源與優勢產品完全匹配，如洞庭湖地區發展甘蔗生產，遼南地區發展棉花生產，這都與熱量條件不匹配，北亞熱帶北部地區的柑橘生產與柑橘要求的優質氣候不一致。局地氣候資源優勢利用很不充分，如四川茂汶的蘋果、神農架的木耳等類似的優質氣候資源沒有完全開發出來。今後將進一步研究氣候與產量、氣候與品質優勢的協調性，最佳化農業生產的氣候布局，改善農業生產結構，研究開發局地氣候優勢，發展優質農產晶，提高氣候資源優勢與產品優質的效益。
5．合理開發利用乾旱、半乾旱地區氣候資源，發展牧業和特種農產品生產 中國乾旱、半乾旱地區面積占國土面積的28%以上，年太陽輻射量為5000～6700MJ/(m2·a)，≥0℃積溫2500～4500℃，年降水量<450mm。由於水分不足，限制了光、熱資源的利用，但光熱資源充足，氣候乾燥，氣溫日較差大，是一些特種優質農產品生產的氣候條件，如生產優質長絨棉，含糖分高的甜菜和瓜果等，同時優質畜產晶如細毛羊、駱駝等潛力尚未充分發揮，優質氣候資源未能充分利用。今後須改良草場，整治荒漠、沙漠，有效地利用水資源，發揮光熱資源優勢，發展特種優質農牧產品生產，建設成中國優良的特種農牧產品基地。
6．利用半濕潤氣候資源的糧食生產優勢和半乾旱氣候資源的草原優勢，聯合發展畜牧業生產 國外為發展畜牧業優勢的肉類生產，在牧區粗育，在農區肥育，提高了資源利用效益。中國東北地區半濕潤地區與內蒙古半乾旱地區具備了聯合發展的條件，例如黑龍江、吉林、遼寧有玉米生產優勢，內蒙古半乾旱地區有較豐的牧草優勢，二者結合起來發展畜牧業生產，充分合理利用二種類型的氣候資源，提高中國農牧業生產效益，解決中國畜產晶的供應。
7．充分利用東部季風區雨熱同季的氣候資源優勢，發展高產農作物生產 中國東部季風氣候的雨熱同季是農業生產的一大優勢，熱量與水分匹配，與喜溫高產農作物生長季節需求相一致，有利於擴大喜溫喜濕高產作物生產。中國東部季風區≥10℃期間的降水量占全年降水量的80%以上，夏季降水量長江流域占30%～50%，華南地區占40%～ 50%，黃河流域中下游占50%～70%，東北地區占50%～75%。雨熱同季的作物生產效應為擴大高產水稻、玉米等作物生產提供了基本條件，保障了中國糧食及其他農產品的供應。但存在氣候變率大，使農業生產不穩定。今後中國將進一步研究氣候的不穩定性規律，掌握其變化規律，充分利用雨熱同季的優勢，使中國的糧食和其他作物生產穩產、高產。
8．利用高原特殊氣候生態環境的氣候資源，發展高原型農業生產 中國青藏高原占國土面積的25%之多，氣候生態條件特殊，海拔高，空氣稀薄，熱量資源不足，溫度低，大部分地區降水量不多，但日射強，全區太陽輻射量為6700—8000MJ/(m2·a)，喜溫作物受到限制，喜涼作物生長期長，子粒重，產量高。小麥產量出現過12000～15000kg/ hm2，根莖類作物個體發育充分，生長量大，還出產珍貴的藥材。適應高原氣候的氂牛、藏羊等毛皮質地優良，肉質甚佳。但該區農業氣候資源開發利用很不充分。該區有著十分廣闊的利用前景。在地溫豐富和有水源的地區發展日光溫室、地熱溫室、塑膠大棚、植物工廠等，充分利用太陽能和地熱資源，為中國提供特種優質農牧產品。在廣大牧區和農區建設太陽能和風能利用設施，利用豐富的太陽能和風能，解決農村、牧民及經濟發展所需的能源，促進農牧業生產的發展。
9．開發利用氣候能源，提高太陽能、風能在農業能源中的比重 能源始終是人類面臨的嚴峻問題，影響經濟可持續發展。地球上蘊藏的石油、天然氣、煤等能源終究會枯竭。太陽能、風能卻用之不竭，而且是清潔廉價的能源。目前氣候能源利用極少，據估算，1950年全世界利用的總能量僅為地球每年接收的太陽能的1%。中國應加強氣候能源的研究，大力發展太陽能、風能利用技術，特別是要發展適合農業利用的技術，逐步提高氣候能源在農村能源中占的比重，促進農業生產的持續發展。
10．農業氣候資源保護 農業氣候資源不合理利用和環境惡化都能對農業氣候資源質量和效率產生影響，造成農業生態的嚴重不良後果，如農田乾旱化、水土流失、風蝕、草原退化、荒漠化、鹽演化等危及農業生產的持續發展。因此，必須把農業大氣環境保護、農田氣候資源保護、土壤氣候資源保護、水體氣候資源、草原氣候資源保護等當作特別重要任務來對待。只有保護這些方面的資源，才能永續利用農業氣候資源並提高其開發利用的效果和質量，才能保證農業生產持續發展。
11．提高農業氣候資源利用效率是長期發展農業生產的根本途徑之一 農業氣候資源具有其他自然資源共同特點，為農業提供能量和物質；具有再生性特點，一年為周期，循環往復，用之不竭；資源的潛力很大， 目前農業利用率很低。農業利用氣候資源最根本的途徑是通過農作物將氣候資源轉換為第一性產品。目前農作物利用光能利用率就全世界而言僅0.3%，熱量利用率最高為2.0kg/hm2，水分利用率每公頃為8.9kg/mm。這距潛在生產率甚遠，將光能利用率提高到1%，熱量與水分利用率提高一倍都是能夠做到的。今後中國應將提高農業氣候資源利用效率作為重要任務來對待，加強針對氣候資源效率的技術研究，使農業生產在根本上得到發展。
