摘要 利用 1982 ～ 2014 年宿州市逐日气温、降水量资料，采用趋势分析法和 M-K 突变检验法对近33 a 来宿州气温和降水的变化趋势及其对农业的影响进行了分析，并研究了气候变化对农业生产的应对途经。结果表明，1982 年以来宿州市气温上升明显，但年降水量变化不大，年降水分布极为不均衡，大部分降水集中在雨季。气候变化给宿州农业带来了较大影响，主要表现在农作物生长的脆弱性和气候变化造成的极端天气导致农业气象灾害加剧，同时气候变化通过对土壤、水分和病虫害的影响间接影响宿州农业的发展，使农业生产面临的风险和损失增大。应该顺应变化，培育优良品种，积极调整农业种植格局; 加强农业气候灾害防控，提升农业基础设施建设。
关键词 气候变化; 趋势分析; M - K 检验; 农业; 影响
1 资料与方法
1. 1 数据来源 选取宿州市 1982 ～ 2014 年逐日气温、降水量资料，数据资料来源于中国气象数据网。
1. 2 分析方法 1. 2. 1 趋势分析法。趋势分析法是基于一元线性回归方程计算各年份的直线回归系数的方法，是目前普遍使用的一种计算气候倾向率的方法，其公式为: y = a + bx，式中，y 为降水要素; x 为降水要素时间序列; a 为常数; b 为回归系数，b × 10 为气候倾向率。
1. 2. 2 M-K 突变检验法。M-K 检验是一种无分布检验，即非参数统计检验方法。对样本要求较低，不需要样本服从一定分布，对于存有少数异常值的资料也可以进行分析，适用于类型变量和顺序变量[8]。气候突变是气候系统中的一个普遍存在的现象，是在一个比较短的时间范围内由一种相对稳定的气候状态过渡到另一种气候状态的变化。由于气候突变具有非线性性质，较适宜使用 M-K 检验。给定一个时间序列 xi，共 n 个样本量，构建一个序列 Sk = k i = 1 ri ( k = 2，3，…，n) ，其中 ri 的值有下面的规定确定: 当 xi > xj 时，ri = 1; 当 xi≤xj 时，rj = 0( j = 1，2，…，i) 。在时间序列随机独立的假定下，定义统计量: UFk = [Sk - E( Sk ) ]槡var( Sk ) 。
2 宿州市气候变化特征
2. 1 气温变化分析 从图 1 可以看出，1982 年以来宿州市气温有所波动，但整体呈上升趋势，年平均气温变化率为 0. 54 ℃ /10 a。M-K 突变检验分析( 图 2) 发现，宿州气温在 1988 年之前有些波动，进入 1988 年后，气温呈上升趋势，但不显著; UF 和 UB 的交点在 1994 年，说明气温在 1994 年发生了突 变，随后气温逐渐升高，到 1996 年 宿 州 气 温 上 升显著。
2. 2 降水变化分析 由图 3 可知，近 33 a 来宿州市年降水量变化不大，略有上升，气候倾向率为 25. 71 mm/10 a; 最大降水量出现在 1996 年，为 1 460. 2 mm; 最小降水量出现在 2004 年，仅为 570. 0 mm。M-K 突变检验得出近 33 a 来降水未发生突变。
3 气候变化对宿州农业的影响
3. 1 气候变化对农作物的影响 气温和降水可以直接影响农作物的生长与成熟，温度和降水的变化带来的土壤含水量变化、作物生长季起始时间和长度变化会影响各地农作物的生长和种类。研究表明，如果全球平均气温增加 1 ～ 3 ℃，粮食生产潜力可能会增加，若超过这一范围，粮食的生产潜力则可能下降[9]。1982 ～ 2014 年宿州年均气温增幅明显，近33 a 来增长达 1. 5 ℃，这一幅度如果继续增大，将可能带来粮食的减产，同时气温升高，蒸发也会加快，宿州水系欠发达，没有常年有水的湖泊，进一步升温将可能导致粮食减产。
3. 2 极端天气与灾害天气对农业的影响 有研究表明，气候变化所引起的极端天气和灾害性天气出现的频率增多，而农业是对气候敏感度极高的行业，农作物对气候条件的依赖决定了粮食生产的脆弱性，气候变化尤其是极端气候事件对粮食生产的冲击强度加大[10]。从统计数据来看，1992 ～ 2011 年宿州市共上报灾情 225 次，从趋势分析来看，尽管各年波动较大，但整体呈现略微上升趋势( 图 5) 。将灾害种类进一步细分可以发现，1992 年以来宿州市冬小麦所受的冷害和霜冻明显减少，这归功于气温的整体变暖; 同时 1992 ～ 2011 年间共出现 149 次旱灾，整体时间分布较为均衡，但旱灾的严重程度却在增长，有 9 次重旱灾，分别出现在 2000 年 5 ～ 6 月、2001 年 5 ～ 10 月、2006 年 10 ～ 11 月。可以说重旱灾的出现一方面是由于宿州降水的不均衡导致，但气温升高也带来了不可估量的影响。
4 应对气候变化的适应措施与对策
4. 1 顺应变化，培育优良品种，积极调整农业种植格局 气候变化对不同地区会带来不同影响，气候变化使热量资源改善，生育期延长。宿州农业的主要作物是冬小麦和夏玉米，均是热敏感的农作物。从目前宿州气候变化特征来看，宿州整体气温上升，冬小麦越冬前和返青后的积温均有所增长，小麦冻害现象有所减少。冻害现象减少的同时冬小麦生育期提前，生长期缩短，在一定程度上会导致小麦减产。夏季气温的升高以及降水的不均衡给夏玉米的生长带来了更多的挑战，培育优良耐旱品种成为亟需解决的问题。同时增加马铃薯等节水耐旱型农作物的生产也是较为有利的。
4. 2 加强农业气候灾害防控，提升农业基础设施建设 全球变暖导致极端天气频发，从农业生产来看，旱涝及病虫害等气候灾害出现频率增高，对于全球变暖这个大趋势从短时间内无法避免，这就需要相关部门提升技术，从已有数据中分析气候变化的特点，合理地制作应对自然灾害的应急方案，开展农业气候灾害预测，建立农业灾害监测与预警系统，特别是建立干旱、洪涝、低温灾害和重大植物病虫害等防灾减灾体系。同时要加强建立农业灾害保险机制、农业商业保险制度和农业金融市场，成立农业合作组织，加强对农民的救济，有效转移灾害风险。目前宿州农业发展的基础设施仍很薄弱，由于宿州平原的土壤不易储水，夏季农作物生长极易发生缺水的现象，改善农田用水环境成为亟待解决的问题，政府应加大投资建设力度，兴修水利，掘井引渠，力争减小旱地面积，扩大水浇地面积，以备干旱年份人工浇地，弥补天灾的损失。同时推广膜下滴水等节水灌溉技术、地膜和秸秆覆盖技术，可以减少土壤水分蒸发及增加土壤有机质。
5 结语
该研究利用 1982 ～ 2014 年宿州市逐日气温、降水量资料，采用趋势分析法和 M-K 突变检验法对近 33 a 来宿州气温和降水变化进行分析。结果表明，1982 年以来宿州市气温上升明显，但年降水量变化不大，年降水分布极为不均衡，大部分降水集中在雨季，特别是 7 月份极易出现暴雨，易引发涝渍灾害。
宿州市是农业大市，本身的气候条件和地理条件极有利于农业的发展，但气候变化给宿州农业带来了较大影响，主要表现在农作物生长的脆弱性和气候变化造成的极端天气导致农业气象灾害加剧，同时气候变化通过对土壤、水分和病虫害的影响间接影响宿州农业的发展，使农业生产面临的风险和损失增大。在全球气候变暖的大形势下，将气候对于农业影响的不利变为有利是关系到国际民生的问题。政府应该积极发挥主导作用，提高技术含量，指导农民科学种田，科学灌溉，推广节水灌溉技术，杜绝化肥农药的过量使用; 同时相关部门要积极完善各项服务，指导农民合理预防和减轻各类灾害带来的损失; 最后要加大科技投入，增加农业抗风险能力，培育优良品种，发展设施农业。
参考文献
[1]朱世龙. 北京市温室气体排放现状及减排对策研究[J]. 中国软科学， 2009( 9) : 93 - 98.
[2]宋冰，牛书丽. 全球变化与陆地生态系统碳循环研究进展[J]. 西南民族大学学报( 自然科学版) ，2016( 1) : 14 - 23.
《气候变化对宿州农业的影响》来源：《安徽农业科学》，作者：王琳佳，许永姿。
