海南已制成13680张农业气候资源图:百米网格里,读懂农业的“气候密码”

城市速递
 来自北京市

一张空间分辨率达到100米的农业气候区划图,能看清什么?在海南,它要尽可能辨清一座山、一面坡,乃至相邻格网之间热量、光照等气候条件的差异,为农业生产寻找更适宜、更稳定的空间。

目前,海南省气候中心推进的农业气候资源普查和区划工作取得阶段性进展:已完成省、市县13680张农业气候资源图绘制与审核,初步完成1000余张双季稻气候区划图绘制;完成《海南省农业气候资源普查报告》《海口市农业气候资源普查报告》撰写。

这一数字背后,是海南省气候中心结合热带海岛实际,对精细化区划技术的一次系统探索。

一张图,先要读懂一座岛

海南光热水资源丰富,水稻、冬季瓜菜、天然橡胶、热带水果等产业各具特色,南繁科研育种对气象条件也有精细化需求。然而,海南岛中部高、四周低,山地、丘陵、台地和平原交错分布。同样的天气背景下,不同海拔、不同坡面的气温和积温可能并不相同。

常规方法如果不能充分反映地形影响,区划图即使“画得细”,也未必真正“看得准”。

怎样让有限的站点观测更贴近起伏山地?该中心技术团队利用温度垂直递减律,对气温和积温进行高度订正,相当于给每一个格网的温度数据找准“海拔坐标”。

经过订正,山地、坡地和平原之间的热量差异得到更细致的刻画,百米网格也由简单的空间切分,变成能够反映海南复杂地形影响的气候信息单元。

这不是在常规技术上简单增加一道程序,而是从海南实际出发,对关键气候要素进行本地化处理,为不同海拔区域的作物适宜性、关键生育期热量条件等评价打下更精细的基础。

1961-1990年海南省稳定通过15℃期间活动积温(80%)分布。

1991-2020年海南省稳定通过15℃期间活动积温(80%)分布。

让地面资料与卫星遥感“握手”

太阳总辐射是作物光合作用、产量和品质形成的重要气候因子,但海南部分区域长期辐射观测资料相对有限。如何既利用多年地面气象资料,又尽可能看清光资源的空间差异,成为制图中的另一道难题。

在农业气候资源精细化制图中,该中心技术团队没有在不同经验模型之间简单“二选一”,而是构建融合Ångström-Prescott与Hargreaves-Samani模型的混合经验模型,并结合FY-4A卫星遥感资料对太阳总辐射进行订正。

日照、气温日较差等地面气象信息与卫星遥感空间信息相互补充,使光资源估算更加适应海南资料条件和复杂空间差异。

在农业气候资源普查中,中心关注的不只是多年平均条件。平均热量充足,不等于每年都能稳定利用;平均光照适宜,也不意味着关键生育阶段始终有保障。为此,部分农业气候指标采用80%保证率,将关键气候条件稳定出现的统计把握纳入分析,使区划不仅回答“资源有多少”,还进一步回答“生产利用有多大把握”。

从“种得下”走向“种得优”

在水稻气候品质评估方面,区划不应止步于回答作物“能不能种”,还要进一步回答“在哪里种得稳、种得优”。围绕海南双季稻品质形成特点,中心技术团队初步构建“品质指数—灌浆关键期界定—日效应综合气象指数—气候标准值相对区划”四位一体的水稻气候品质评估方法框架。

该方法综合整精米率、垩白度、食味品质和直链淀粉等指标构建品质指数,依据实测生育期和样本收获期资料推算齐穗期、界定灌浆关键窗口,再将窗口内逐日温度、太阳辐射和气温日较差的效应系数连乘累加,形成综合气象指数,最后以1991—2020年气候标准值为基础开展相对区划。

由此,气象要素被串联成与水稻生育进程相对应的评价链,气候区划也从基础条件评价向品质服务延伸。

这些创新共同构成具有海南特色的精细化区划技术路径:既细致刻画复杂地形,又融合多源信息,并把稳定性和品质纳入评价。

为确保每一幅图经得起核验,中心技术人员逐项检查数据范围、空间分布、图例分级、图题图号和报告表述,发现疑点便追溯原始栅格数据和计算过程;原始数据、计算过程、专题图件及报告版本同步归档,确保数据有源、图件有据、文字有证。

区划的终点不在图纸上,而在生产应用中。下一步,海南省气候中心将继续完善双季稻气候区划成果,推动成果与农业生产布局、作物生育期资料、灾害调查和田间验证相结合,并向冬季瓜菜、天然橡胶、热带水果和南繁等特色产业延伸。

随着“气候家底图”逐步转化为农业“布局导航图”,成果将为政府及有关部门优化产业布局、调整农业结构、防范气候风险提供更精细支撑。

热点新闻