东北地区自然环境历史演化与人类活动影响研究

我省气候的阶段性变化较为明显。

与我省农业生产较为密切的5-9月平均气温存在着24年、34年左右的冷暖交替变化。1919-1952年(34年)为高温段,1953-1976年(24年)低温段,1977至现在为高温段,尤其1994年以后,我省5-9月气温处于明显增暖阶段。

我省年降水存在着22-32年左右的周期。50年代前处于11年左右多雨,11年左右少雨的交替变化时期,1909-1918年(10年)为多雨期,1919-1929年(11年)为少雨期,1930–1939年(10年)为多雨期,1940-1950年(11年)少雨期。进入50年代后,我省年降水又转为16年左右多雨,16年左右少雨的交替变化阶段。1951-1966年(16年)为多雨期,1967-1982年(16年)为少雨期,1983-1998年(16年)为多雨期,1999年至现在处于少雨期中。

由于人类活动的影响,导致全球气候都在变暖,我省则是全国乃至全球增暖较为明显的地区之一。近百年来我省年平均气温上升了1.5摄氏度。全省四季气温都是变暖的,冬季变暖幅度最大(3.3摄氏度/100年),春季次之(2.4摄氏度/100年),秋季第三(1.0摄氏度/100年),夏季最小(0.2摄氏度/100年)。我省近50年降水则呈下降的趋势,年降水量以每十年12.4毫米的速度减少。

由于上述原因的影响我省已连续5年年降水少于常年,我省年平均气温除2000年与常年持平外,1988年以来都高于常年。因长时期的高温少雨,使我省气候的暖干化现象日趋严重。

(二)水资源情况

吉林省是缺水省份,全省人均年水资源占有量仅为全国人均年占有量的57%,世界人均年占有量的1/7。据统计,吉林省目前有25个县级以上城市严重缺水,除吉林、白城二市外,其它地级市都不同程度缺水。特别是长春、四平二市因地表水严重不足而超采地下水,造成大面积“漏斗区”,引起严重的地质问题。另一方面,由于吉林省地处大陆性季风气候区,大气降水资源的年际、季际和月际变化以及地域差异均很大,使得某年干旱缺水,次年又洪涝成灾,有时同一年内既有大水,又有大旱,或先旱后涝,或先涝后旱,或西旱东涝。

(三)由于气候变暖等因素影响,我省的可持续发展面临严重的挑战

由于气候变暖,雨水减少,蒸发量增大,我省中部的半湿润区将向半干旱区转化(例如近几年由于连年干旱,我省中部地区的部分地方春季不得不采用半干旱地区的春播方式,如催芽坐水种等),西部的半旱区干旱程度将更为严重,这将使我省中西部粮食主产区的产量更为不稳定;同时由于气候变暖,作物病虫害将趋重发生,是干扰农业产量稳步提高的又一制约因素。

由于气候变暖的影响,使得气象灾害更加频发。例如近期因气候变暖及雨水减少,我省自1999年以来已连续5年发生干旱。1999年主要产粮区发生了夏季持续干旱;2000年夏、秋连旱;2001年中西部地区春、夏、秋连旱;2002年发生了春旱和秋旱;2003年春旱。连续5年的干旱,使我省共损失粮食150亿公斤左右。

由于气候变暖,使得我省西部地区以土地沙化,盐碱化和草原退化为主要特征的荒漠化不断扩大。上个世纪30年代,该区域植被茂密、景观为草甸草原,素有“风吹早低见牛羊”之说。到70年代,据最新TM卫星图像解译和实地调查,白城、松原两市“三化”土地面积已达253万hm2,约占幅员面积的54%。自50年代末到90年代初,沙化面积年增长率达1.5%,盐碱化土地年均扩大约2.5%,草原退化率达5.4%。据卫星遥感资料,吉林省西部土地荒漠化趋势仍在以每年1.4%的速度扩展,并对中部商品粮产区构成威胁。

由于气候变暖、降水减少,导致湿地萎缩,生态系统功能衰退。近半个世纪以来,吉林省西部淡水资源明显减少,湿地萎缩严重。目前,我国著名的丹顶鹤湿地自然保护区向海水库面积比1980年缩小近三分之二。洮儿河出现断流,霍林河近乎干涸,其它大部湖泊水面积均程度不同地减少。致使生物多样性减少,生态系统结构受到严重破坏,大大降低了系统的稳定性和自身调节能力。

由于近几年降水量少,气温高,蒸发强烈,不但地表水资源少,一些地区地下水位也明显下降,据我省西部白城市监测,2000年初至2001年年底,地下水位下降迅速,该市县以上城镇地下水位平均下降2米左右,最大降幅达5米左右,比历年都大。此外,由于降水少,各型水库蓄水明显不足,城市供水日趋紧张,使我省水资源原本就短缺的局面更趋严峻。

(四)未来气候变化趋势的展望及可能影响

1、春季气候变化趋势及可能影响

通过各种影响因子分析和多种方法综合分析预测,已得出如下初步预测结果:

春季降水在2013年前将处于少雨期中。中西部平原地区春季降雨多少在多少雨期中差异非常明显,西部的白城和松原少雨期的4月份将分别有81%和70%的年份少雨干旱,中部地区少雨期4月份可出现连续4~6年少雨干旱,而且4月份还有连续多年少雨的可能性。可见在2013年以前,商品粮主产区的中西部地区春播期的干旱将趋于严重。

春季热量条件比上世纪八十年代略差,大风、沙尘天气增多。我省春季(4~5月)气温自然变化从1992年起到2010年进入冷期,综合温室效应的影响,我省春季热量条件将比八十年代略差,主要是阶段性低温影响,回暖稳定性差。大田播种期的年际变化和终霜的不利影响不能忽视。春季大风、沙尘天气的日数在2010年前也将比前期明显增多。

可见从目前起到2013年,因少雨、大风日数增多等诸多因素的影响,商品粮主产区的中西部地区春播期干旱问题将更为突出。

2、夏季和作物生长季气候变化趋势及可能影响

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