林下經(jīng)濟(jì)氣象服務(wù)需求調(diào)研報(bào)告——以天津市靜海區(qū)林海循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)為例

黃冬梅，戴　彤，李興陽(yáng)，閆　俊，馮　帥

（天津市靜海區(qū)氣象局，天津 301600）

林下經(jīng)濟(jì)氣象服務(wù)需求調(diào)研報(bào)告
——以天津市靜海區(qū)林海循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)為例

黃冬梅，戴彤，李興陽(yáng)，閆俊，馮帥

（天津市靜海區(qū)氣象局，天津 301600）

林海是天津市靜海區(qū)最具特色的林下經(jīng)濟(jì)示范區(qū)，被評(píng)為國(guó)家首批林下經(jīng)濟(jì)示范區(qū)及國(guó)家綠色農(nóng)業(yè)示范區(qū)。該區(qū)采取林下種養(yǎng)混合模式，基于科學(xué)的管理，為靜海區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供了一種新模式和新思路。因此，做好林下種養(yǎng)殖氣象服務(wù)工作，可為林下經(jīng)濟(jì)增效保駕護(hù)航，促進(jìn)靜海區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。天津市靜海區(qū)氣象局針對(duì)當(dāng)?shù)氐湫蜕a(chǎn)模式進(jìn)行調(diào)研，針對(duì)菌類、花卉、蔬菜、藥材等主要經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行適宜和制約氣象條件分析，以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)氣象服務(wù)的需求分析，并提出關(guān)鍵期氣象服務(wù)產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)實(shí)施方案，為以林業(yè)為基礎(chǔ)的種植方式提供了氣象理論依據(jù)和支撐。

林海；適宜氣象條件；氣象制約條件；氣象服務(wù)需求；調(diào)研

林下經(jīng)濟(jì)是指以林地資源為基礎(chǔ)，充分利用林下特有的環(huán)境條件，選擇適合林下種植和養(yǎng)殖的植物、動(dòng)物和微生物，構(gòu)建和諧穩(wěn)定的復(fù)合林農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，或開(kāi)展其他活動(dòng)，進(jìn)行科學(xué)合理的經(jīng)營(yíng)管理，以取得經(jīng)濟(jì)效益為主要目的而發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)的一種新型經(jīng)濟(jì)模式[1]。林海循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)位于天津市靜海區(qū)西北部，占地面積100 km2，森林覆蓋率80﹪以上，林業(yè)資源豐富，現(xiàn)已成為華北地區(qū)最大的人工森林，先后被評(píng)為國(guó)家首批林下經(jīng)濟(jì)示范區(qū)、國(guó)家綠色農(nóng)業(yè)示范區(qū)。

林海循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件優(yōu)越，科技服務(wù)體系完善，產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)模式先進(jìn)。目前園區(qū)入駐項(xiàng)目已達(dá)61個(gè)，累計(jì)投資10億元以上，已初步形成林地食用菌、散養(yǎng)禽、蔬菜、西瓜、花卉、蘆筍等特色產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)了園區(qū)建設(shè)、項(xiàng)目建設(shè)、景觀建設(shè)的有機(jī)統(tǒng)一。通過(guò)走訪調(diào)研，天津市靜海區(qū)氣象局對(duì)林海示范區(qū)特色作物生長(zhǎng)條件及其氣象服務(wù)需求有了更深層次的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)的林海循環(huán)經(jīng)濟(jì)氣象服務(wù)保障工作提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1　基本情況

現(xiàn)階段林海主要包括6大生產(chǎn)模式：林菌模式、林藥模式、林花模式、林禽模式、林菜模式和林游模式，各模式主要生產(chǎn)項(xiàng)目如表1所示。

表1　林海示范區(qū)主要生產(chǎn)模式下的生產(chǎn)項(xiàng)目

其中，林菌模式已形成“菌棒生產(chǎn)—食用菌林下栽培—產(chǎn)品保險(xiǎn)加工銷售—廢菌棒加工有機(jī)肥回田或生物質(zhì)燃料”的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條，林下菌類生產(chǎn)是運(yùn)河西部鄉(xiāng)鎮(zhèn)依托林地資源探索出的農(nóng)民增收致富的新途徑。林海在滋養(yǎng)區(qū)域生態(tài)（包括較高的林木覆蓋率可增加每年累積降水量等）、帶動(dòng)農(nóng)戶增收（包括食用菌栽培會(huì)使樹(shù)木每年多長(zhǎng)2 cm，大面積種植的速生楊用途廣、經(jīng)濟(jì)效益高等）、提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、豐富農(nóng)產(chǎn)品供給方面有著重要的作用。林海地理位置及功能分區(qū)如圖1所示。

圖1　林海示范區(qū)地理位置及各功能分布區(qū)

2　調(diào)查方法與內(nèi)容

2.1調(diào)查方法

為了全面、系統(tǒng)地做好靜海區(qū)林下經(jīng)濟(jì)對(duì)氣象服務(wù)需求的分析，2016年3月調(diào)研人員到林海示范區(qū)進(jìn)行了實(shí)地考察與調(diào)查，并與多個(gè)生產(chǎn)項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人、技術(shù)工作人員進(jìn)行了研究討論。

2.2調(diào)查內(nèi)容

2.2.1林海典型種植作物適宜氣象條件分析

食用菌生長(zhǎng)發(fā)育所需條件主要包括營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件，其中營(yíng)養(yǎng)條件包括碳源、氮源、碳氮比、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)激素等，環(huán)境條件包括溫度、濕度、光照和風(fēng)速等氣象條件以及二氧化碳與氧氣含量、酸堿度等。林海示范區(qū)典型食用菌品種關(guān)鍵生長(zhǎng)階段適宜的氣象條件如表2所示。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段恒溫有利于食用菌持續(xù)生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)積累，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化階段需要溫差刺激；光照多散射光或弱光，過(guò)強(qiáng)過(guò)弱對(duì)菌類生長(zhǎng)會(huì)起抑制作用；空氣相對(duì)濕度會(huì)通過(guò)子實(shí)體原基的形成、菇體表面蒸騰速率、病蟲(chóng)害以及二氧化碳和氧氣的分壓等方面影響食用菌生長(zhǎng)發(fā)育；適量通風(fēng)也可為菇房?jī)?nèi)部提供充足的氧氣[2]。

表2　林海主要食用菌品種關(guān)鍵生長(zhǎng)階段氣象條件

花卉植物的生長(zhǎng)發(fā)育除受遺傳基因控制外，還要求有一定的外界條件，包括營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件（以光、溫、水為主）[3]。林海典型花類品種生長(zhǎng)適宜氣象條件如表3所示。溫度適宜條件下花卉生長(zhǎng)速度快，適度低溫有利于春化作用，促進(jìn)花芽形成和花器發(fā)育；晝夜溫差8~10 ℃以內(nèi)最有利于花卉的營(yíng)養(yǎng)積累、花器發(fā)育和開(kāi)花時(shí)間延長(zhǎng)[4]；對(duì)于同一品種，各生長(zhǎng)階段所需積溫固定，溫度高低決定了開(kāi)花期的提前或延后。弱光照利于花卉營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，強(qiáng)光照利于花芽分化、花苞形成和開(kāi)花；太陽(yáng)光譜中紫、藍(lán)、綠光影響花卉趨光性，紅光對(duì)光合作用有效，紫外光和紫光能提高花瓣色素濃度，但紫外光又對(duì)莖葉類營(yíng)養(yǎng)器官有抑制作用[5]。不同品種光周期系數(shù)不同，日照時(shí)數(shù)長(zhǎng)短會(huì)影響開(kāi)花時(shí)間。不同種類花卉對(duì)水分的需求不同，陸生花卉生長(zhǎng)需要充足的水分和空氣，旱生花需水少，水生花終年長(zhǎng)于水中。適度的干旱促進(jìn)花芽分化，花卉生長(zhǎng)和開(kāi)花需要較高的相對(duì)濕度，利于葉片伸展和花朵艷麗，因此，較干燥空氣會(huì)使花苗生長(zhǎng)不良，花期縮短，花色變淡，而空氣濕度長(zhǎng)期過(guò)高會(huì)導(dǎo)致病蟲(chóng)害的發(fā)生和蔓延。

表3　林海典型花類植物適宜生長(zhǎng)的氣象條件

林海典型蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育適宜氣象條件如表4所示。光溫水條件對(duì)蔬菜生長(zhǎng)影響的相關(guān)研究表明[6]：蔬菜在適宜溫度下發(fā)芽整齊迅速，發(fā)芽率高，植株生長(zhǎng)速度較快；適宜的晝夜溫差及溫度變化有利于有機(jī)物的積累。對(duì)于喜光蔬菜，光照不足會(huì)明顯降低同化作用和蒸騰作用，減少結(jié)果數(shù)，還會(huì)引發(fā)花粉機(jī)能衰退、花粉不孕、落花等生理障礙；700～1 000 nm波長(zhǎng)的光促進(jìn)細(xì)胞延長(zhǎng)，400～510 nm和610～700 nm波長(zhǎng)下光合作用良好，而紫外線等短波光會(huì)限制干物質(zhì)形成，抑制過(guò)分生長(zhǎng)[7]。白菜類、綠葉菜的適宜空氣相對(duì)濕度較高，茄果類適中，瓜類和蔥蒜類最低[8]。土壤含水量過(guò)低會(huì)引發(fā)干旱，而過(guò)高會(huì)影響根系呼吸。

表4　林海主要蔬菜品種的適宜生長(zhǎng)氣象條件

林海典型草藥生長(zhǎng)適宜氣象條件如表5所示。現(xiàn)階段草藥對(duì)氣象條件（光、溫、水）要求的相關(guān)研究還比較缺乏，其原理機(jī)制與花卉和蔬菜的基本一致。草藥多為喜陽(yáng)品種，需要充足陽(yáng)光，若光照強(qiáng)度未達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)，會(huì)使植物生長(zhǎng)不良。由于光周期現(xiàn)象的存在，依據(jù)品種日照特性，日照過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短均會(huì)導(dǎo)致不開(kāi)花，不同喜熱（涼）品種需要不同的適宜溫度。旱生草藥、水生草藥、濕生草藥以及中生草藥對(duì)水分需求也不同。風(fēng)一方面會(huì)通過(guò)影響空氣中氧氣、二氧化碳等成分的含量來(lái)影響草藥有機(jī)物的積累，另一方面會(huì)影響地面熱量與水分的運(yùn)轉(zhuǎn)、花粉傳播，甚至造成物理?yè)p害。

表5　林海主要種植藥類的適宜生長(zhǎng)氣象條件

2.2.2林海農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象制約條件分析

林海示范區(qū)的食用菌、花卉、草藥和果蔬基本均在溫室和大棚內(nèi)栽培生長(zhǎng)，區(qū)別于大田糧食作物，設(shè)施農(nóng)業(yè)采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程和機(jī)械技術(shù)，以應(yīng)用設(shè)施及環(huán)境調(diào)節(jié)為手段，為植物生產(chǎn)提供相對(duì)可控制的甚至最適合的溫度、濕度、空氣成分、水肥等環(huán)境條件，在一定程度上擺脫了對(duì)自然環(huán)境的依賴[9]。但針對(duì)靜海區(qū)實(shí)際情況，現(xiàn)階段林海農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象制約條件主要表現(xiàn)為氣象災(zāi)害：霧霾、連陰雨、冬季低溫、夏季高溫干旱、大風(fēng)、冰雹和強(qiáng)降水。其中，霧霾的影響一方面表現(xiàn)為光照不足，降低光合作用和室內(nèi)溫度，另一方面表現(xiàn)為霾塵粒濃度過(guò)大，影響植物呼吸作用；連陰雨帶來(lái)的不利影響表現(xiàn)為光照不足和低溫；大風(fēng)帶來(lái)的危害最直接可觀，尤其對(duì)大棚影響最大，會(huì)直接刮破或刮飛棚膜，甚至導(dǎo)致棚架和農(nóng)膜報(bào)廢，降低大棚保溫性能；冰雹和強(qiáng)降水對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響也直接可見(jiàn)，尤其是對(duì)大棚，強(qiáng)烈的破壞力會(huì)造成棚膜破損甚至對(duì)作物植株造成直接傷害。

2.2.3氣象服務(wù)需求分析

現(xiàn)階段靜海區(qū)氣象局對(duì)林海示范區(qū)提供的氣象服務(wù)主要是氣象信息服務(wù)：通過(guò)短信、微信、微博、大喇叭和LED顯示屏等多種渠道發(fā)布天氣預(yù)報(bào)、未來(lái)天氣趨勢(shì)、預(yù)警信息、雨情公報(bào)等氣象信息，以及農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育期預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)天氣預(yù)報(bào)等農(nóng)用氣象信息。但極端天氣事件預(yù)警體系及防御措施不夠完善，低溫、高溫干旱、冰雹、大風(fēng)、強(qiáng)降水等造成的棚頂破損、棚架坍塌和作物受損仍有發(fā)生，且霧霾天數(shù)日漸增加，極大地影響了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，林海示范區(qū)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)需求最突出的就是氣象災(zāi)害防御。

3　擬實(shí)施方案

3.1氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警

霧霾、低溫、高溫干旱、大風(fēng)、冰雹、強(qiáng)降水等極端天氣事件發(fā)生前期，密切關(guān)注靜海區(qū)天氣形勢(shì)，結(jié)合市氣象臺(tái)分析結(jié)果，適時(shí)提供溫馨提示、災(zāi)情預(yù)評(píng)估和影響、防御措施及應(yīng)對(duì)建議等服務(wù)；災(zāi)情發(fā)生期間，做到滾動(dòng)提供天氣實(shí)況（包括風(fēng)強(qiáng)與風(fēng)向，冰雹、強(qiáng)降水、低溫、高溫干旱的強(qiáng)度與持續(xù)時(shí)間等）；災(zāi)情發(fā)生后，及時(shí)組織相關(guān)人員赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查取證，提供災(zāi)情過(guò)程總結(jié)和總體評(píng)估等服務(wù)，并做好保險(xiǎn)理賠的氣象證明工作。

3.2預(yù)警信息發(fā)布

基于現(xiàn)階段氣象臺(tái)預(yù)警信息內(nèi)容形式及其發(fā)布流程制度，繼續(xù)加強(qiáng)與多個(gè)信息傳播媒體合作，包括大喇叭、顯示屏、微信、微博、手機(jī)短信等，對(duì)各類機(jī)構(gòu)發(fā)布的信息加以監(jiān)管和統(tǒng)一，并對(duì)極端天氣過(guò)程變化情況及時(shí)增播、插播、補(bǔ)充和訂正。完善氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，將林?？傌?fù)責(zé)人、各項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人及生產(chǎn)技術(shù)人員均納入到短信、微信和微博服務(wù)群體。

3.3災(zāi)害防御科普宣傳

廣泛開(kāi)展氣象災(zāi)害防御知識(shí)宣傳，提高林海全體工作人員的災(zāi)害防御意識(shí)：適時(shí)組織專業(yè)人員到林海開(kāi)展氣象災(zāi)害防御知識(shí)宣傳和專題講座；設(shè)立宣傳欄和材料欄，放置氣象災(zāi)害防御宣傳畫(huà)報(bào)和手冊(cè)。

3.4其他方面

在氣象災(zāi)害預(yù)警和防御工作實(shí)施基礎(chǔ)上，與農(nóng)業(yè)部門(mén)聯(lián)合開(kāi)展廣泛和深入的研究，并在市氣象局和專家的指導(dǎo)下，進(jìn)行林海典型室內(nèi)作物光溫水需求等生理生態(tài)學(xué)機(jī)理、作物病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律及其受氣象條件的影響等研究，對(duì)利用溫室小氣候、土壤等環(huán)境條件增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)進(jìn)行初步探究，以科技創(chuàng)新促進(jìn)服務(wù)水平。

4　結(jié)　論

通過(guò)本次調(diào)研，對(duì)林海典型生產(chǎn)模式主要作物適宜生長(zhǎng)條件、氣象制約條件及其氣象服務(wù)需求有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。林海示范區(qū)采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程和技術(shù)，在一定程度上降低了自然氣象條件的影響，但霧霾、低溫、高溫、干旱、大風(fēng)、冰雹等氣象災(zāi)害仍會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)刈魑锷a(chǎn)發(fā)育造成生理影響和直接傷害。因此，今后應(yīng)在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)林海示范區(qū)作物生長(zhǎng)期氣象災(zāi)害的預(yù)警和防御工作，做到災(zāi)前預(yù)估提示、災(zāi)中實(shí)時(shí)跟進(jìn)、災(zāi)后調(diào)查評(píng)估，為促進(jìn)林海示范區(qū)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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F326.27

A

1002-0659（2016）05-0036-04

2016-07-12

主要作者簡(jiǎn)介：黃冬梅（1979-），女，工程師，主要從事氣象觀測(cè)預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)研究。E-mail：582136828@qq.com