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1干旱
1.1干旱的概念干旱,指作物發(fā)育期內(nèi),由于久旱不雨或少雨,土壤中有效水分消耗殆盡,使作物發(fā)生凋萎或枯死的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。作物受干旱危害的程度是由許多因素綜合作用的結(jié)果。這些因素有降水量、蒸發(fā)量、土壤有效水分儲(chǔ)存量、作物需水量及耕作措施,此外還與作物品種、水利化程度等有關(guān)。需要指出的是,干旱氣候不等于干旱災(zāi)害。前者指最大可能蒸發(fā)量比降水量大得多的一種氣候,我國的干旱氣候區(qū)集中在西北內(nèi)陸[2]。干旱災(zāi)害則是指某一具體時(shí)段降水量比多年平均降水量顯著偏少而產(chǎn)生的危害,其發(fā)生遍及全國,特別是在北方地區(qū)。
1.2干旱的分類根據(jù)發(fā)生原因可分為大氣干旱、土壤干旱和生理干旱。
1.2.1大氣干旱由于大氣的蒸發(fā)力很強(qiáng),使植物蒸騰耗水過多,根系吸收水分不足以補(bǔ)償蒸騰支出,致使植物體內(nèi)的水分狀況惡化。
1.2.2土壤干旱由于土壤含水量減少,土壤顆粒吸水力增大,根系難以吸收到足夠水分以補(bǔ)償蒸騰消耗,使植物體內(nèi)水分收支失去平衡,從而影響正常的生理活動(dòng)。
1.2.3生理干旱土壤環(huán)境條件不良使根系生理活動(dòng)遇到障礙,導(dǎo)致植物體內(nèi)水分失去平衡而發(fā)生的危害。如土溫過高,通氣不良,土壤溶液濃度過高等。3者既有區(qū)別又有聯(lián)系。長時(shí)間的大氣干旱會(huì)導(dǎo)致土壤干旱,土壤干旱也會(huì)加劇近地氣層的大氣干旱。2種干旱同時(shí)發(fā)生時(shí)的危害最大。生理干旱的危害程度也與大氣干旱和土壤干旱有關(guān)。但最值得注意的是土壤干旱。
1.2.4黑災(zāi)草原冬季持續(xù)少雪使牲畜饑渴致死,是牧區(qū)干旱的一種形式。
1.3形成原因干旱天氣主要在高壓長期控制下形成,發(fā)生范圍較大。北方春旱主要由于移動(dòng)性冷高壓控制,升溫快,空氣干燥,風(fēng)速大,蒸發(fā)強(qiáng)。南方伏旱主要是梅雨結(jié)束后副熱帶高壓控制,天氣晴熱蒸發(fā)強(qiáng)所引起。
1.4干旱的防御對策建設(shè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)農(nóng)田,中心是平整土地,保持水土;改良和培肥土壤,增加土壤蓄水能力;適時(shí)耕作,注意耕、耙、蒲、壓、鋤巧妙配合,充分利用降水,控制蒸發(fā);少耕免耕,對坡地和風(fēng)沙地區(qū)可減少侵蝕,但黏重且排水不良土壤效果不佳;地面覆蓋,如薄膜、秸稈、稻草、綠肥等覆蓋;節(jié)水灌溉,如細(xì)流溝灌、低壓管灌、噴灌、滴灌、地下灌溉等,需因地制宜;農(nóng)田防護(hù)林,可防風(fēng)固沙,保持水土,還可調(diào)節(jié)農(nóng)田水分,減少蒸發(fā);化學(xué)控制措施,如覆蓋劑、保水劑、抗蒸騰劑等;利用雨季在水庫上游增雨作業(yè)以增加蓄水。
2洪澇和濕害
2.1洪澇災(zāi)害危害面積僅次于干旱,經(jīng)濟(jì)損失往往超過其他災(zāi)害。1950年以來全國年均洪澇受災(zāi)733萬hm2,成災(zāi)407萬hm2,約占耕地面積4%。以東部發(fā)生較多,占3/4以上。1998年長江流域的特大洪澇,6月中下旬-7月下旬中下游許多站降雨量超過或接近歷史同期最大值[3]。
2.2洪澇和濕害的分類
2.2.1洪水包括江河洪水和山洪,沖垮大壩或堤岸可造成泛濫和沖毀災(zāi)難。由暴雨或長時(shí)期大量降雨引起,西部也可能由大量融雪引起,沿??捎娠L(fēng)暴潮或海嘯引起。
2.2.2澇害大量降雨后未能及時(shí)排水使農(nóng)田出現(xiàn)積水,使作物受害房屋被淹。
2.2.3土壤濕害土壤長期處于水分飽和狀態(tài),使根系缺氧受害發(fā)育不良,又稱漬害,可導(dǎo)致多種病害,長江流域的小麥生產(chǎn)上很常見。
2.2.4凌汛北方早春河流上游解凍,流冰在下游積聚,冰壩阻斷河水漫溢成災(zāi)。
2.2.5凍澇北方農(nóng)田由于灌溉不當(dāng)或大量融雪而在凍土層上出現(xiàn)積水。
2.2.6空氣濕害持續(xù)陰濕天氣作物水分蒸騰受抑制,可誘發(fā)多種病害。澇害按照發(fā)生季節(jié)和危害特點(diǎn)又可分為:1)春澇。江淮和華南春季雨水過多常引發(fā)洪澇,長江中下游春季小麥常發(fā)生濕害,東北三江平原初春大量融雪和沿江凌汛時(shí)也可發(fā)生春澇。2)夏澇。以洪水為主,澇害其次,局部地區(qū)有濕害。由于季風(fēng)氣候雨季集中以夏澇發(fā)生最多,東部地區(qū)都可能發(fā)生。3)秋澇。入秋后,冬季風(fēng)開始盛行,降雨量迅速減少,澇害比較少,局部地區(qū)的暴雨可引起小范圍的積水而發(fā)生澇害。遇秋季連陰雨,則可能發(fā)生大面積濕害。
2.3洪澇和濕害的成因
2.3.1天氣因素引起洪澇的天氣通常是暴雨或長時(shí)期大量降水。暴雨是一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)集中的大量降水。如1975年8月7日河南省林莊6h降水830mm,24h降水1060mm。中國季風(fēng)氣候的雨季在4-9月,冷暖氣團(tuán)的鋒面雨帶擺動(dòng)或停滯,沿海臺風(fēng)登陸后深入內(nèi)陸停留,高空低渦和東移西風(fēng)槽配合,都可形成暴雨或連陰雨。
2.3.2作物因素同樣的多雨高濕環(huán)境,不同作物或不同發(fā)育期,危害程度也不同。如水稻、高粱較抗?jié)?,棉花、花生、谷子等抗?jié)衬芰θ酢S衩酌缙跇O不耐澇,吐絲期相當(dāng)耐澇。
2.3.3地形沖積扇緣洼地和沿江平原低地排水不暢易發(fā)生濕害和瀝澇。
2.3.4土壤結(jié)構(gòu)黏土和存在堅(jiān)實(shí)犁底層易積水成澇。
2.3.5農(nóng)事活動(dòng)圍湖造田、開墾濕地、砍伐森林,都會(huì)削弱水體和山林的調(diào)蓄功能或加劇水土流失;忽視水利設(shè)施維修,損壞防洪設(shè)施,都可加重澇害。2.4洪澇和濕害的防御措施1)預(yù)報(bào):加強(qiáng)氣候和水文監(jiān)測預(yù)報(bào)。2)興修水利工程防洪:如興建水庫、修筑堤防、分洪道、山區(qū)小流域綜合治理等。3)加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè):低洼地開溝降低地下水位,沿江沿河地區(qū)注意使內(nèi)外河分開,抓住有利天氣及時(shí)進(jìn)行田間管理,改善土壤通氣性,防止地表結(jié)皮及鹽漬化。4)改良土壤結(jié)構(gòu):結(jié)合深耕多施有機(jī)肥,澇害發(fā)生后適時(shí)中耕。5)調(diào)整種植結(jié)構(gòu),實(shí)行防澇栽培:調(diào)整旱生與水生作物的比例,多澇區(qū)選種抗?jié)匙魑锓N類的品種,適當(dāng)調(diào)整播栽期,使作物怕澇的敏感生育期躲開災(zāi)害多發(fā)期,并實(shí)行壟作。6)封山育林,增加植被覆蓋:可保持水土,改善生態(tài)環(huán)境。
3冷害
3.1冷害的概念農(nóng)業(yè)生物在0℃以上相對低溫受到的傷害,可使作物生育延遲,或使生殖器官生理活動(dòng)受阻,造成減產(chǎn)。延遲型冷害作物外觀常無明顯變化,故有“啞巴災(zāi)”之稱。
3.2冷害的成因春季冷空氣入侵長江流域及以南地區(qū)常出現(xiàn)持續(xù)低溫陰雨,引起早稻爛秧死苗。一般在東亞槽深厚、副熱帶高壓減弱的情況下,容易形成秋季低溫天氣。夏季低溫主要發(fā)生在東北。
3.3冷害的類型1)低溫、寡照、多雨的“濕冷型”。2)天氣晴朗,有明顯降溫的“晴冷型”天氣型。3)持續(xù)低溫天氣型。常出現(xiàn)在東北地區(qū)的夏季。根據(jù)危害特點(diǎn)及受害癥狀,又可分為:1)延遲型冷害。低溫導(dǎo)致作物發(fā)育延遲,或開花后持續(xù)低溫使谷粒不能充分灌槳、成熟,導(dǎo)致減產(chǎn)和品質(zhì)明顯下降。2)障礙型冷害。作物生殖生長期遇短時(shí)間低溫,使生殖器官生理機(jī)制破壞,造成不育或部分不育,形成空殼。主要發(fā)生在孕穗期和抽穗開花期。3)混合型冷害。二者同時(shí)發(fā)生,比單一類型危害更嚴(yán)重。按照發(fā)生季節(jié)可分為:1)春季低溫冷害。如長江中下游3月下旬-4月上旬早稻育秧期持續(xù)低溫陰雨造成爛秧。北方棉花、花生等播后持續(xù)低溫發(fā)生爛種。春季持續(xù)低溫蔬菜生長緩慢產(chǎn)量下降。2)夏季低溫冷害。以延遲型為主,但高海拔高緯度地區(qū)水稻也可發(fā)生障礙型冷害。1951-1990年東北發(fā)生嚴(yán)重的夏季冷害5次,平均減產(chǎn)30%以上。3)秋季低溫冷害。南方晚稻生產(chǎn)主要災(zāi)害之一,又稱寒露風(fēng),實(shí)際發(fā)生由高緯向低緯、高海拔向低海拔、內(nèi)陸向沿海推遲。長江中下游在9月,華南地區(qū)在寒露前后。北方大白菜持續(xù)低溫使包心不足,可看做冷害。4)熱帶作物冬季寒害[5]。華南熱帶作物遇10℃以下~0℃以上低溫使植株枯萎、腐爛或感病,直至死亡,實(shí)際上是一種冷害,云南省和海南省橡膠會(huì)經(jīng)常發(fā)生。熱帶作物一般含有較多飽和脂肪酸,在0℃低溫可以凝固,導(dǎo)致細(xì)胞失水枯萎,癥狀與凍害相似。
3.4防御冷害的對策和措施
1)掌握低溫氣候規(guī)律,合理安排品種搭配和播栽期。
2)加強(qiáng)低溫冷害預(yù)報(bào)及應(yīng)用。長期趨勢預(yù)報(bào)有利于調(diào)整作物布局和品種搭配,中、短期預(yù)報(bào)為及時(shí)采用應(yīng)急的抗凍措施提供可靠依據(jù)。
3)改善和利用小氣候生態(tài)環(huán)境,增強(qiáng)抵抗低溫的能力。選擇通過局地地形削弱冷空氣入侵次數(shù)和降溫強(qiáng)度的相對較暖的環(huán)境,這樣可有效防御低溫對作物的危害。有些地區(qū)采用地膜覆蓋,以水增溫和噴灑化學(xué)保溫劑,這些措施都能達(dá)到減輕低溫危害的目的。
4)選擇耐寒的高產(chǎn)品種,促苗早發(fā),合理施肥促進(jìn)早熟。