錦州位于遼寧西南部,屬半干旱、半濕潤地區(qū),生態(tài)環(huán)境脆弱。20世紀90年代以來,在以全球變暖為主要特征的氣候變化背景下,氣候異常天氣連年出現(xiàn),造成地下水位下降,河流斷流,水庫蓄水嚴重不足,甚至干枯,水資源嚴重短缺,甚至影響到人和牲畜飲水問題。由于水資源的嚴重匱乏導致植被破壞,揚沙、沙塵天氣頻繁出現(xiàn),加之人類活動導致的災害發(fā)生頻率和強度逐年增加,嚴重地影響到人們生命財產(chǎn)的安全和經(jīng)濟社會發(fā)展。生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)給當?shù)氐娜藗兩詈徒?jīng)濟發(fā)展帶來了嚴重影響。為此,保護和改善生態(tài)環(huán)境為首要任務。生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測則是改善、保護生態(tài)環(huán)境不可或缺的資料與依據(jù)。為了人類的生存和發(fā)展創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境,深入開展區(qū)域性生態(tài)氣象監(jiān)測與服務,加強生態(tài)環(huán)境保護與治理,改善氣候條件與生態(tài)環(huán)境,探究物質(zhì)能量循環(huán)客觀過程與規(guī)律,為各級政府和社會公眾提供信息服務。

1區(qū)域概況

錦州市位于遼寧省西南部,地處中緯度。全區(qū)總面積為10111km2。地貌結構為五山一水四分田,地勢西北高、東南低,從海拔400m山區(qū)向南逐漸到海拔20m以下的海濱平原。西北部以丘陵、山地為主,中部為平原區(qū),東南部有部分低洼地。境內(nèi)有大、小凌河、女兒河、繞陽河等,多座中、小型水庫。屬于溫帶大陸性季分氣候,四季分明,年平均氣溫8~9℃,年降水量平均為540~640mm。

2資料來源

氣象資料來自錦州市氣象局及各縣(市)氣象局觀測站,氣候平均值以1971~2000年為基準。土壤養(yǎng)分、衛(wèi)星遙感資料來自中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所。作物、災情資料來自錦州生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心及各縣(市)氣象局和野外踏查。其他數(shù)據(jù)來自市統(tǒng)計局、林業(yè)局、水利局等單位。

3生態(tài)質(zhì)量現(xiàn)狀分析

3.1氣象要素2009年全區(qū)年平均氣溫9.1℃,較歷年同期偏高0.2℃;時間分布為上半年氣溫偏高,6月持平,7~9月偏高,10~12月偏低;空間分布為錦州、凌海、義縣偏高,北鎮(zhèn)、黑山偏低;熱量資源充足,能滿足作物生長發(fā)育及成熟的需求。由于受夏季干旱的影響,全區(qū)年平均降水量比常年少近4成;但由于降水時間與空間分布不均,錦州區(qū)黑山最多,為493.6mm,義縣最少,為277.1mm;各地發(fā)生了不同程度夏旱、秋旱,對農(nóng)田作物灌漿及后期生長造成較為嚴重影響,導致減產(chǎn)。全區(qū)平均日照時數(shù)為2806.3h,較歷年偏多106•7h;時間分布是1、5、7、8月偏多,9月偏少,其他月份基本持平;空間分布是北鎮(zhèn)最多(2909.4h),錦州最少(2709.0h)。

3.2濕潤狀況、農(nóng)田蒸散全區(qū)平均濕潤指數(shù)0.64,其中黑山最大0.81,義縣最小0.34,濕潤狀況總體較2008年差。農(nóng)田蒸散全區(qū)年平均蒸散量811mm,錦州最大(1050mm),黑山最小(609mm),作物生長季(4~6月)農(nóng)田蒸散量較2008年增加了8%~47%,水分條件差于2008年。

3.3植被長勢衛(wèi)星遙感監(jiān)測顯示,6月上旬~下旬,全區(qū)大部分地區(qū)植被長勢好于2008年同期。7月上旬~9月下旬,受持續(xù)干旱影響,朝陽區(qū)大部地區(qū)植被長勢較2008年同期差(圖1)。

3.4生物要素錦州全區(qū)2009年農(nóng)作物(玉米主栽作物)4月27日~5月6日播種,9月12~22日成熟,全生育期132~148d,作物生長期內(nèi)≥10℃積溫2872~3379℃;降水量為214~354mm;日照總時數(shù)為885~1212h。生長期內(nèi)溫度較高、降水少、日照總時數(shù)多。部分地區(qū)受夏、秋季降水少的影響,出現(xiàn)了有歷史記錄以來最嚴重的干旱,導致作物旱死,造成作物減產(chǎn)[1]。

3.5土壤養(yǎng)分、土壤濕度、地下水位[1]

3.5.1土壤養(yǎng)分。農(nóng)田玉米平地0~40cm,堿解氮整體呈4級缺乏水平,較2008年相比總體呈上升趨勢;速效磷整體含量3級中等水平,速效鉀平均含量較低,整體呈缺乏狀態(tài),土壤pH值為6.41,有利于作物生長。農(nóng)田大豆(錦州)平地0~40cm,堿解氮整體呈3級中等水平,較2008年相比總體呈上升趨勢;速效磷整體含量1級很豐富,總體持平;速效鉀整體含量3級中等水平,缺乏狀態(tài)。錦州地區(qū)土壤養(yǎng)分含量整體處于中等偏下水平,反映農(nóng)作物根系可直接吸收利用的速效養(yǎng)分含量水平一般。建議各地應充分利用有機肥源,注重平衡施肥,同時注意增加施肥深度,提高作物根系層肥料利用率。

3.5.2土壤濕度。3月初~6月中旬錦州地區(qū)降水偏多,氣溫正常,下旬開始發(fā)生了伏旱,致使全區(qū)31.3萬hm2農(nóng)田出現(xiàn)了較為嚴重的干旱,坡地和山地較為嚴重。2009年土壤水分不利于作物生長。11月18日各地封凍前農(nóng)田土壤含水量監(jiān)測顯示,全區(qū)農(nóng)田墑情狀況差于2008年。

3.5.3地下水位。由于2009年夏季全區(qū)各地降水分布不均,其地下水位變化較2008年平均下降0.15m;錦州、凌海、義縣分別下降了0.26、1.20、0.32m,黑山、北鎮(zhèn)分別上升了0•81、0.23m。

3.6農(nóng)業(yè)氣象災害[1]2009年影響錦州市的主要氣象災害有暴雨、冰雹、雷電、干旱、高溫等,共造成3人死亡,2人受傷,農(nóng)作物受災面積318235.5hm2。與2008年相比,死亡人數(shù)減少9人,農(nóng)作物受災面積比2008年多3成。

3.6.1暴雨。2009年錦州市共出現(xiàn)1次局地暴雨災害。8月19日黑山城區(qū)最大降雨量88mm,最大降雨強度達23.9mm/h;因暴雨造成31000hm2農(nóng)田受災,直接經(jīng)濟損失1.0億元;屬于二級暴雨災害。

3.6.2冰雹。2009年錦州市共發(fā)生2次冰雹災害。其中6月29日錦州松山新區(qū)冰雹持續(xù)時間半小時,冰雹最大直徑50mm;全市農(nóng)作物受災面積1242hm2,經(jīng)濟損失1300萬元,分別較2008年同期偏多775hm2和1000萬元[2]。

3.6.3雷電。2009年錦州市共發(fā)生1次雷電災害,造成3人死亡,2人受傷,比2008年死亡人數(shù)少9人。

3.6.4旱災。2009年夏季錦州地區(qū)平均降水量230mm,與歷史同期相比偏少4成,全市農(nóng)作物受災面積316993hm2[2]。

4生態(tài)質(zhì)量氣象評價

生態(tài)質(zhì)量是指在一定具體的時間和空間內(nèi),生態(tài)系統(tǒng)的總體或部分生態(tài)因子的組合對人類的生存及社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的適宜程度,生態(tài)質(zhì)量氣象評價是從氣象對生態(tài)質(zhì)量的影響角度選定指標體系和質(zhì)量標準,運用恰當?shù)姆椒ㄔu價某區(qū)域生態(tài)質(zhì)量的優(yōu)劣及其影響作用關系[3]。采用生態(tài)綜合評價指標來評價生態(tài)質(zhì)量的好壞,根據(jù)評價單元各單項評價指標值及各單項指標權重值,采用加權求和方法計算綜合評價指標值。計算公式如下[3]:Pi=nj=1Wij×Yij式中,Pi為i區(qū)域的生態(tài)綜合評價指數(shù);Wij為i區(qū)域第j項指標的權重值;Yij為i區(qū)域第j項指標值。

4.1評價指標及其計算方法[3]

4.1.1濕潤指數(shù)。濕潤指數(shù)是指降水量與潛在蒸散量之比,是判斷某一地區(qū)氣候干、濕程度的指標。年濕潤指數(shù)K=Ra/(∑ETi)。式中,R為降水量,Ra是年降水量;ET為潛在蒸散量,∑ETi是12個月潛在蒸散量之和。