农业气候资源普查与区划,地理视角看干热河谷

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农业气候资源普查与区划,地理视角看干热河谷

2023-03-18 11:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

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再启农业气候资源普查与区划

有何特殊意义?

当下,全球气候变暖深刻影响着我国农林生态,在“温水双增”趋势下,我国农业生产方面出现较明显的“种植带北移”现象。今年中央一号文件提出,要研究开展新一轮农业气候资源普查和农业气候区划工作,这对于进一步摸清我国农业自然资源家底和变化规律,因地制宜调整农作制度和种养布局,形成粮食安全形势持续向好新局面,具有重大意义。

图为贵州省黔南布依族苗族自治州福泉市田间美景 图/文肖伟

什么是农业气候区划?

农业气候区划是从农业生产的需要出发,根据农业气候条件的地区差异进行的区域划分。一般是在分析地区农业气候条件的基础上,采用对农业生产有重要意义的气候指标,遵循农业气候相似原则,将一个地区划分为若干个农业气候区域。其任务在于揭示农业气候的区域差异,分区阐述光、热、水等农业气候资源和农业气象灾害。总的来说,农业气候区划包含综合农业气候区划、农林作物气候区划、种植制度气候区划、畜牧业气候区划以及相应的光、热、水资源区划等,再细分可分为具体农业对象类别的区划,如小麦气候区划等。

农业气候区划与气候区划有何不同?

专家表示,其实二者既有共同之处,也有明显差异。其共同之处在于二者都以气候因子为指标,根据气候的相似性,将大区域划分为若干个差异明显的小区域。而不同在于气候区划往往考虑气候因子较多,并结合气候形成来划分;而农业气候区划侧重考虑对当地农业生产或某一农业生产领域有重要意义的农业气候因子,其指标的选择是以农业生产和农作物生长发育对气候条件的定量要求确定。因此,农业气候区划是农业生产与气候关系的专业性气候区划,针对性较强。

什么是农业气候资源?

农业气候资源,顾名思义,是指一个地区的气候条件对农业生产发展的潜在能力,主要包括光资源、热量资源、水资源等。

农业气候资源分布如何?

总体特点——类型多样、区域差异明显、受气象灾害影响大

在气候、土壤、生物等多种因素的共同作用下,我国农业气候资源类型多样、区域差异明显。

根据地理、植被、土壤、气候等自然条件的差异,我国总体上可以分为东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区等三大区域,光、热、水资源状况和气候生产潜力高低差异十分突出。

其中,东部季风区气候资源分布以纬向为主,农业气候资源整体配置较好,是我国主要农业区,以粮食生产为主,实现了农、林、牧、渔业综合发展;西北干旱区气候资源经向分布显著,太阳辐射能资源丰富,冬季严寒漫长,夏季热量条件好,以牧业为主,东部有少量旱作农业,内陆有灌溉绿洲农业;青藏高寒区太阳辐射能资源丰富,但温度过低,热量资源不足,水资源由藏东南向藏西北逐渐减少,以牧业为主,沟谷及低海拔地区有部分农业。

尽管我国农业气候资源类型多样,但在不同区域,气象灾害频发,限制了农业气候资源优势的发挥和利用。在诸多气象灾害中,对我国农业影响最大的是干旱、洪涝和高低温灾害,主要影响区域为黄淮海和长江中下游地区,其次是东北、西南、中南和西北地区。

这其中,黄淮海地区光热资源丰富,光、热、水、土壤条件配合较好,但降水年际变化大,旱涝灾害频发,对提高冬小麦生产力和扩大复种面积极为不利;长江中下游地区热量资源丰富,雨热同季时间长,农业生产条件优越,但春季低温阴雨、盛夏高温伏旱和暴雨洪涝、秋季寒露风等灾害经常发生,从而影响农业生产潜力的发挥。

时空变化特征明显——气候变化因素不可忽视

一项关于我国近30年农业气候资源时空变化特征的研究显示——华南、西南、东北、西北干旱区年均气温总体呈升高趋势。

与1961年至1980年相比,1981年至2007年我国年均气温增加0.6℃,喜凉作物生长期内大于等于0℃积温和喜温作物生长期内大于等于10℃积温分别平均增加123.3℃·d和125.9℃·d;大于等于10℃积温增幅最大的是华南地区,全年、喜凉和喜温作物生长期内日照时数分别减少125.7小时、32.2小时和53.6小时。

近几十年来,我国农业气候资源时空变化特征具体表现为,热量资源随时间呈现显著上升趋势,空间分布上由东南向东北、西北逐渐减少,其中无霜期由东南向西北逐渐缩短;东北、中南大部、西北局部地区水资源呈减少趋势,其中降水量由东南沿海向西北内陆逐渐减少,参考作物蒸散量呈现南部及西北内陆偏多趋势,水资源从东南向西北总体呈现由盈余到亏缺的分布规律;光能资源呈现出由西南中部向四周逐渐增加的趋势,且向西北内陆地区增加尤为明显。

值得关注的是,在气候变化的背景下,我国的热量资源增加明显。无霜期除在华南地区略有减少外,其余地区大范围增加。而近30年积温增幅则在青藏高原和东北地区最大。从热量资源的角度看,北方地区热量资源增加对农作物生长具有积极作用,而南方地区对于总体气候变暖的响应并不明显,但在气候变化导致的极端温度不稳定方面更为敏感。

气候变化对于农业生产,依然存在低温、霜冻等灾害的可能和极端天气气候事件发生频率增加的趋势,尤为重要的是,极端天气气候事件对农业生产的不利影响须持续关注。

云南元江干热河谷

干热河谷是指高温、低湿河谷地带,大多分布于热带或亚热带地区,我国干热河谷主要分布于金沙江、元江、怒江、南盘江等沿江的四川攀枝花、云南和贵州等地区。

干热河谷的形成是当地的特殊地貌造就了它的荒芜,跟人为破坏没有什么关系。

干热河谷是对具备干、热两个基本属性的河谷带状区域的总称,在地理学上是一种小尺度范围的自然景观 。

干热河谷的形成

云南怒江干热河谷

按照自然地理水平地带的划分:

我国西南横断山区属于湿润的亚热带常绿阔叶林带,而且河谷本应是最不缺水的地方,但那里很多的峡谷河畔却荒凉一片。

关于干热河谷独特小气候形成的自然原因,据资料查询:干热河谷的成因最主要的影响因素被归结为:“焚风效应”和“山谷风局地环流效应”。

这些河谷一般都具有独特的地形:山高谷深。

焚风往往以阵风形式出现,从山上沿山坡向下吹。当湿润的空气越过山脉时,被迫随地形抬升形成降雨而失去水分;之后气流翻越山脊,在山脉背风坡一侧下沉增温,变得炎热干燥,这就是焚风。

焚风经过山的背风坡,还会带走原有空气中的水分,在一些地区,山脉迎风坡降水充沛,而另一侧降水稀少,形成雨影区。

一旦有焚风过境,气候将变得火热而干燥。增温会让作物和水果早熟,强大的焚风变可造成干旱和森林火灾。

焚风是气流越过高山后下沉造成的,当一团空气从高空下沉到地面时,每下降1000米,温度平均升高约6.5摄氏度,这就是说:当空气从海拔四千-五千米的高山下降至地面时,温度会升高20度以上,使凉爽的气候顿时热起来。

近地面风由谷底吹向山坡,称为谷风

到了夜间,近地面风由山坡吹向谷地,则称为山风

“山谷风”垂直厚度大,并有一定范围的局地昼夜环流系统,其规模与谷地形态、位置有关。

白天,山坡接受太阳光热较多,空气增温较多;而与山顶相同高度的山谷上空因离地较远,空气增温较少。

由于山坡上的暖空气不断膨胀上升,在山顶的近地面形成低压,并在山谷的上空从山坡流向谷地上空积聚,谷地上空空气受重力影响收缩下沉,在谷底近地面形成高压,下沉气流形成干热的环境。

所以在干热河谷处有流水且有蒸发,但降水极少,是因为水汽的上升空间不足,气温不能降到凝结成水的地步。

在干热河谷,经常可看到两侧山腰有一条云带,这其实是谷风气流上升而形成的。

在我国西南地区由于高原的隆起和河谷的深切,“焚风”效应逐渐加强,干热河谷气候日趋干热,干热河谷植被的自然演化相当缓慢,且滞后于气候演化,而人类破坏植被加速了植被的演化进程。

有些干热河谷自然生长着热带干旱的典型植被——仙人掌。

云南很多地方都有干热河谷存在,大多数人以为干热河谷底部植被稀疏或没有植被生长,其实这种认知是错误的,干热河谷只是生长着不是当地大气候下应有的植被而已,很多地方是有植被生长的,比如上图中的怒江河谷的某一段。

澜沧江某段

不是所有的河谷都会形成干热河谷,基本需要以下条件:

①河流与山地的相对高差要大,即山高谷深;

②位于背风坡;

③地势相对狭窄,热量不易扩散。

习题训练

1. 在我国西南众多的深切峡谷中分布着许多干热河谷,这些河谷往往山坡林木繁茂,而谷底植被稀疏。读中国西南地区示意图及干旱河谷景观图。完成下面小题。

(1)形成图中干热河谷的原因可能是( )

A. 地处内陆,距离海洋远,海洋水汽难以到达

B. 河流水位季节变化大,谷地植被难以存活

C. 河谷深,地处背风坡,气流下沉增温

D. 受副高控制时间长,盛行下沉气流

(2)关于图中a、b两支气流叙述正确的是( )

A. 气流a是气压带风带季节移动形成的

B. 气流b是海陆热力性质差异形成的

C. 气流a从太平洋上带来充沛的水汽,使贵阳阴雨连绵

D. 气流b从太平洋上带来充沛的水汽,使昆明阴雨连绵

【答案】 1. C 2. B

【解析】

(1)读图可知,该地位于我国横断山区,为季风区,受西南季风和东南季风的影响,A错;

干热河谷与水位季节变化大无关,B错;

受南北纵列山地的影响,地处季风背风坡,下沉气流增温,发育干热河谷,C对;

与副高控制时间长短无关,D错。

故本题正确选项为C。

(2)图中ab气流相遇形成准静止锋,昆明准静止锋主要发生在冬季,而气压带风带季节移动形成的西南季风主要在夏季,A错;

气流b是受海陆热力性质差异形成的亚洲高压产生的冷气流,B对;

昆明准静止锋形成主要与地形有关,降水主要发生在冷气团控制的贵阳一侧,a气流来自于冬季南移的西风带分支,不来自太平洋,b为高纬来的冷气团,源于北冰洋等地,CD错。

故本题正确选项为B。

2. 元谋干热河谷地处金沙江南岸,谷内年均温约21℃,年均降水量约623.9mm,年蒸发量却高达3507mm,是典型的“热坝”地区。土桥是元谋干热河谷内典型的流水侵蚀地貌之一,主要由黏土、粉砂、细砂和中砂组成。元谋土桥一般发育于冲沟沟底,是由于沟底地下通道扩展导致局部塌陷,或陷穴扩展使陷穴间地变窄,其残存的保留原始沟底地形面的部分形成了天然桥的形态。土桥的洞高普遍大于洞宽,下图示意冲沟上游横剖面。

读图,完成下面小题。

(1)形成元谋干热河谷的主要地质作用是( )

A. 风力侵蚀 B. 流水侵蚀 C. 冰川侵蚀 D. 地壳断裂下陷

(2)土桥的洞高普遍大于洞宽,其主要原因是( )

A. 土桥土层节理发育,易崩塌

B. 雨季冲沟流水冲刷土桥顶部

C. 地震频发,土桥中部易断裂

D. 冲沟内流水的下蚀作用强烈

(3)元谋干热河谷气候对当地产生的主要影响是( )

A. 气候干旱,岩层坚硬致密

B. 泥沙沉积层厚,土桥规模大

C. 降水稀少,水土流失较轻

D. 植被稀疏,岩层抗侵蚀力弱

【答案】 1. D 2. A 3. B

【解析】

(1)根据材料可知,元谋干热河谷地处金沙江南岸,是青藏高原与云贵高原隆起过程中形成的众多断陷河谷之一。

故本题正确选项为D。

(2)土桥由黏土、粉砂、细砂和中砂组成,节理发育显著;受流水侵蚀作用,沟底地下通道扩展,导致局部塌陷,桥洞中部缺乏支撑,容易发生崩塌,导致土桥的洞高普遍大于洞宽。

故本题正确选项为A。

(3)由图中桥面厚度、长度、桥洞高、桥洞宽等信息可推测B正确;

由材料可知,元谋干热河谷的蒸发量远大于降水量,气候干旱,风化作用强,岩层节理发育,岩层松散;岩层在经过长时间干旱后的集中降水条件下,极易产生较强的土壤侵蚀,导致干热河谷内地形破碎,水土流失严重,故A、C错误;

土桥的存在说明岩层抗侵蚀力强,故D错误;

故本题正确选项为B。

3. 阅读图文材料,完成下列要求

材料一 有“百里钢城”之称的攀枝花地处川滇交界,属于亚热带气候。近十年来,攀枝花利用干热河谷独特的气候优势,大力发展蔬菜、水果种植,成为中国特色农产品优势区。该地是我国三大芒果产区之一,相比于另外两大产区——海南三亚、广西百色,攀枝花具有“纬度最北、海拔最高、成熟最晚”三大特点。

材料二 图为攀枝花及周边地区干热河谷分布示意图。

(1)说明地形对该地区干热河谷气候特征形成的影响。

(2)与我国其他两大芒果产区相比,说明攀枝花芒果的市场竞争力优势。谭老师地理工作室综合整理

(3)攀枝花农业生产由粗放的农牧业向中国特色农产品优势区的方向转变,说明其农业区位条件发生的变化。

【答案】

(1)因山高谷深,谷地盛行下沉气流,气流下沉过程中增温且谷地热量不易散失,导致热(气温高)同时不易形成降水,导致干(降水少)。

(2)成熟较晚,错时上市;据周边市场近,运输成本较低;干热河谷光照充足,昼夜温差大,果实糖分积累多,芒果品质好;地处内陆,地形封闭,受气象灾害影响小(写夏秋季节台风影响小也可以)。

(3)市场需求的变化;交通运输条件改善和冷藏保鲜技术的进步;农业生产技术提高;灌溉技术改善。

【解析】

本题主要考查我国横断山区的自然地理环境特点、农业的区位条件及其变化等相关知识。难度一般,需要加强对图文材料信息的获取与解读,结合材料信息以及所学地理知识分析作答。

(1)该地区山高谷深,气流越过山峰后,在谷地盛行下沉气流,气流下沉过程中增温,河谷地气温高,导致热,同时下沉气流不易形成降水,降水量少,导致干。

(2)注意要与“海南三亚、广西百色”相比,注意材料信息“纬度最北、海拔最高、成熟最晚”。首先,该地芒果成熟时期晚,可避开芒果上市高峰期,优势更强;其次,攀枝花地处金沙江干热河谷,一方面,地处内陆,地形闭塞,受气象灾害,如台风的影响小(三亚、百色等地地处南部沿海,夏秋季受台风的影响强);另一方面,该地气候干热,海拔较高,昼夜温差大,有利于芒果糖分的积累,产品品质优良;最后,攀枝花距离周边地区(如川渝地区以及周边热带水果的消费市场)较近,运输成本较低。

(3)首先,市场决定了农业的类型和规模,这种转变体现了市场需求的变化,我国对特色农产品的市场需求量增加;其次,蔬菜、水果等易变质,该地成为中国特色农产品优势区,产品市场面向全国,这得益于交通运输条件的改善以及冷藏保险技术的进步;再次,传统的农牧业生产方式粗放,该地成为我国特色农产品优势区,这也得益于生产技术的提高;最后,该地区属于干热河谷,水分条件不足,得益于灌溉技术的改善,该地特色农产品的生产条件进一步改善。

4. 阅读图文材料,回答下列问题。

白马雪山地处横断山脉中段,该地区气候随海拔的升高而变化,形成河谷干热和山地严寒的特点。干热河谷出现在海拔2300m以下,为疏林灌丛草坡带,生态环境极为脆弱;海拔3000-3200m,分布着针叶阔叶混交林;海拔3200-4000m分布着亚高山暗针叶林。下图示意某大学科研工作者对云南境内白马雪山年降水量与海拔关系的调查情况。

(1)推测疏林灌丛草坡、针叶阔叶混交林、亚高山暗针叶林出现的坡向并说明理由。

(2)分析河谷内气候干热的原因。

(3)该地通常在春末夏初植树种草,以改善干热河谷内的生态环境,试为这种做法提供依据。

【答案】

(1)东坡。东坡随海拔的升高降水量的变化大,海拔2300m以下降水少,气温高,蒸发旺盛,形成疏林灌丛草坡带;海拔3000-3200m,降水较多,气温较高,分布着针叶阔叶混交林;海拔3200-4000m降水较多,气温低,蒸发微弱,分布着亚高山暗针叶林。而西坡降水量的变化较小。

(2)河谷距海相对较远,且有高大山脉阻挡,暖湿气流难以到达;山高谷深,暖湿气流越过山脉到达河谷后下沉增温,难以形成降水;河谷内人口、城镇集中,植被破坏严重,加剧了干热程度。

(3)春末夏初,有积雪融水补给,土壤含水量较大;气温尚低,植物蒸腾作用较弱;该时段后,降水增多,利于植物生长。

【解析】

本题主要考查垂直地域分异规律的有关知识,意在考查学生读图分析问题的能力,难度较大。

(1)推测不同植被出现的坡向,要把握好两个关键信息,一是造成植被类型差异的主要因素;二是东西两坡降水量随海拔的变化。读图可知,图中东西坡降水量差异明显,东坡随海拔的升高降水量的变化大,海拔2300m以下降水少,气温高,蒸发旺盛,形成疏林灌丛草坡带;海拔3000-3200m,降水较多,气温较高,分布着针叶阔叶混交林;海拔3200-4000m降水较多,气温低,蒸发微弱,分布着亚高山暗针叶林。而西坡降水量的变化较小,所以分布在东坡。

(2)河谷内气候干热的原因,应从自然和人为两个方面去分析,自然原因立足于当地的地理位置和地形特征;人为原因立足于当地植被的破坏。河谷距海相对较远,且有高大山脉阻挡,暖湿气流难以到达;山高谷深,暖湿气流越过山脉到达河谷后下沉增温,难以形成降水;河谷内人口、城镇集中,植被破坏严重,加剧了干热程度,所以河谷内降水少,蒸发强烈,气候干热。

(3)在春末夏初植树种草,主要结合此时土壤水分状况、气温状况、该时段后的降水状况对植物生长的影响等方面去分析。从水分看,春末夏初,有积雪融水补给,土壤含水量较大;从蒸发来看,由于气温尚低,植物蒸腾作用较弱,易于存活。该时段后,降水增多,利于植物生长,所以应在春末夏初植树种草。

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