問題與目標
由於全球氣候暖化,使中國四季氣候改變,以中國安徽省為例,該地區位於亞熱帶與溫帶交會區,具有明顯的四季氣候變遷形態,是中國前10大重要的糧食產區,然而,在氣候改變下,全省因溫度增加、降雨趨勢改變,連動影響該地區傳統24節氣的氣候表現,使24節氣的相關農事經驗不再適用於該地區農業生產。
採取的改善作為
利用安徽省77個氣象站1961至2012年的逐日氣象資料(包含平均溫度、最高與最低溫度、降雨量與日照時數),以及沿淮淮北12個代表站的冬小麥與江淮6個代表站的一期水稻物候期資料(圖1),分析該地區24節氣的氣候表現(圖2),並以氣候資料建立冬小麥與一期水稻對應作物物候期的模式。
圖1 中國安徽冬小麥與一期水稻作物物候資料(圖片來源:參考文獻)
圖2 1961年至2012年中國安徽各省24節氣平均溫度與降雨量分析(圖片來源:參考文獻)
成效
安徽省的冬小麥全生育期會經過14個節氣(霜降-小滿);而一期水稻全生育期會經過8個節氣(夏至-處暑)。在24節氣以驚蟄、清明、小滿和芒種可以反映當時的物候現象,是作物主要的關鍵物候節氣,其中驚蟄與清明會反映自然的物候特性,而小滿和芒種則是反映作物的成熟與收成。
由1961至2012年的逐日氣象資料發現,除小暑、立秋、處暑及立冬4個節氣平均溫度有下降的趨勢外,其他節溫度度有明顯上升(立春-穀雨的溫度增加0. 28至0. 53℃/10年);而在降雨量中,除了清明-立夏、白露-霜降有減少的趨勢,且以立夏減少的幅度最大(-6 mm/10年)外,其他節氣降水則有增加的現象,以芒種增加幅度最大(7.1 mm/10年)(圖3)。
氣候暖化已對安徽省冬小麥與一期水稻的物候期造成不同的影響。在冬小麥中(大約於10月23日播種),暖化會造成分蘗期每10年會提早8天以上;而在一期水稻中(大約於5月2日播種),則是會造成播種-返青期(疏苗後等待小苗成活的這段時間稱之)提早,而會使分蘖-成熟期延後(圖4)。為有效評估安徽省冬小麥與一期水稻作物物候期,利用相對應的氣候條件進行兩種作物各階段物候期的模擬模式(圖5),以供未來農業活動參考。
圖3 1961年至2012年中國安徽各省24節氣氣候要素(包含平均溫度、降雨量與日照時數)趨勢比較(圖片來源:參考文獻)
圖4 中國安徽省冬小麥與一期水稻於氣候改變下關鍵物候期比較(圖片來源:參考文獻)
圖5 中國安徽省冬小麥與一期水稻物候期與相對應氣候要素回歸模型(y1:營養生長期;y2:生殖生長期;y3:全生育期;x1:≧10℃的活動積溫;x2:平均溫度;x3:日最高溫度-日最低溫度之差;x4:降雨量;x5:日照時數)(圖片來源:參考文獻)
名詞解釋
氣候變遷風險評估: 使用有效的評估工具來了解氣候變遷對各個領域的中長期衝擊,並提出相對應的調適策略與行動,以減低氣候變遷帶來的風險。
案例類型:
結構和物理性選項- 工程技術或是現有構造物的強化、綜合技術研發
社會性選項- 社區災害知識的學習與交流、警戒資訊的研發與運用
制度性選項- 經濟、政策與法律層面的制度建立
參考文獻
Wang, S., Xu, M., Song, A.W., & Dai, J. (2013). Climate changes in 24 solar terms and responses of winter wheat and single-season rice phenophases in Anhui Province of East China in 1961 -2012. Chinese Journal of Ecology, 32(9), 2390-2397.