三江平原气候_三江平原气候特征及成因
1. 气候因子及其有关主要环境生态问题
2.为什么三江平原年降水量只有500~600mm却是湿润地区?
三江平原位于我国东北黑龙江省。
是由黑龙江、乌苏里江和松花江三条大江汇流冲积成的低平沃土,黑龙江小兴安岭兴凯乌苏里环抱。三江平原低平草甸沼泽茫茫无际,还有成片森林湿地野生动物繁多。包括佳木斯鹤岗双鸭山七台河市鸡西市所辖市县及哈尔滨依兰县,境内有52个国家农垦系统的农场。
总面积11万平方公里人口863万。三江平原属温带大陆性季风气候,虽然纬度较高,年均气温1到4度,但夏季温暖平均气温在22度以上,雨热同季适于优质水稻大豆生长。北大仓成为国家重要商品粮基地。
三江平原介绍:
即东北平原的东北部分,“三江”指黑龙江、乌苏里江、松花江,此三条大江浩浩荡荡汇流于此,冲积形成了这块平整的沃土。三江平原水资源丰富,总量187.64亿立方米。
其西南部是中国最大的沼泽分布区,人均耕地面积大致相当于全国平均水平的5倍,在低山丘陵地带还分布有252万公顷的针阔混交林,被誉为昔日“北大荒”、今日“北大仓”。
气候因子及其有关主要环境生态问题
1,纬度高,气温低,蒸发弱;
2,地势低平,排水不畅;
3,夏雨集中,且多暴雨;
4,土质黏重,且有永久性冻土层,地表水不易下渗。
三江平原,又称三江低地,即东北平原东北部,中国最大的沼泽分布区,在三江盆地的西南部。三江平原是指黑龙江、乌苏里江、松花江,三条大江浩浩荡荡,汇流、冲积而成了这块低平的沃土。
区内水资源丰富,总量187.64亿立方米,人均耕地面积大致相当于全国平均水平的5倍,在低山丘陵地带还分布有252万公顷的针阔混交林,被誉为昔日“北大荒”、今日“北大仓”。
扩展资料:
三江平原属温带湿润半湿润大陆性季风气候,全年日照时数2400~2500小时,1月均温-21~-18℃,7月均温21~22℃,无霜期120~140天,10℃以上活动积温2 300~2 500℃。冻结期长达7~8个月,最大冻深1.5~2.1米。年降水量500~650毫米,75~85%集中在6~10月。
这里虽然纬度较高,年均气温1℃-4℃,但夏季温暖,最热月平均气温在22℃以上,雨热同季,适于农业(尤其是优质水稻和高油大豆)的生长
参考资料:
为什么三江平原年降水量只有500~600mm却是湿润地区?
一、气候因子概述
气候支配着生态环境地质环境的水热条件,直接参与母质的风化过程和物质的淋溶过程,在很大程度上控制着植物生长和微生物活动,影响土壤有机质的积累和分解,决定着营养物质的生物系小循环的速度和范围。因此,气候与生态地质环境有着密切关系。
二、三江平原气候因子特征
三江平原处于中纬度亚洲大陆东岸,属于温带湿润气候区的特点,同时又受大陆性季风及海洋气候影响,冷暖空气交替频繁,气候多变,四季分明。
由于三江平原地域辽阔,受大陆和海洋气候的影响,使各地气候有明显的地带性差异,在一定程度上控制植物和微生物类型及生长发育过程,使土壤类型,从西至东呈规律性变化。
(一)温凉湿润区
位于黑龙江和乌苏里江沿岸地带,包括萝北、同江、抚远、饶河4个县。气候冷凉,年平均气温1.6~2.8℃,最热月平均气温21~21.5℃,≥0℃积温不足2 900℃,≥10℃积温在2 400℃以下,80%保证率≥10℃积温为2 238~2 300℃。日平均气温稳定≥1℃的始终日数在140d以下;0℃的始终日数150~160d。生长季为130~140d。日照时数2 230~2 450h。降水量500~660mm,蒸发量较少,在1 100mm左右,干燥指数小于0.6。平均风速在4m/s以上,≥8m/s大风日数100d左右。5~9月耕层地温平均为18.2℃。全年土壤结冻期250d左右,冻土深度1.5~2.5m,沼泽地因受积水影响,冻土深度小于1m,结冻早,解冻晚。
该区由于气候温凉湿润,无霜期短,结冻期长而且地势低洼,排水困难,植物残体大量积累,为土壤腐殖化、草甸化、沼泽化、泥炭化等过程提供了物质来源。形成的土壤主要是草甸土、沼泽土、潜育白浆土、泥炭土。
(二)温和半湿润区
位于汤原、宝清、佳木斯郊区及富锦的东部。气温低于中部平原区、高于东北部沿江一带。年平均气温在2~3℃,80%的保证率积温在2 250~2 480℃。生长季大于140d,生长季日照时数1 100~1 200h。日平均气温稳定≥10℃的初终日数140~145d,≥0℃的初终日数150d。年降水量500~550mm,平均年蒸发量1 200mm。干燥指数在0.6~1.0。由于坡麓影响该区是重点大风区,年平均风速在4m/s以上,≥8m/s大风日数年平均在150d以上。5~9月耕层地温平均在18.5℃,一般在10月中下旬开始冻结,冻结深度1.5~2.0m,4月上旬逐渐融解。直至6~7月间冻层才能融解,结冻期210~240d。
该区是由山前台地向低平原过渡地带,气象灾害较重,往往出现障碍型低温冷害、大风、春旱、冰雹、秋霜等综合自然灾害。但该区雨量不多,比较集中,约有70%集中在7、8、9的3个月,也正是气温最高时期。是森林、草甸植物生长最旺盛的季节,水分和热量的配合对有机质的大量形成十分有利。而且集中降水为土壤中钙、镁和铁、铝还原淋溶提供了条件,形成了暗棕壤、黑土和白浆土的B层(淀积层)。同时该区无霜期较短,结冻期长达6~7个月,冻层的周期变化、冻融交替、干湿交替使冻层上滞水,促进腐殖质大量积累,有利于土壤腐殖化、暗棕壤化、白浆化、黑土化过程的发展。形成的主要是暗棕壤类型土壤及粘底白浆土,也有黑土零星分布。
(三)温和半干旱区
位于佳木斯以东,松花江两岸,以集贤为中心半圆形。包括集贤、桦川、绥滨及宝清、富锦两县的西部。气温较高,年平均气温在3℃以上,80%的保证率积温2 350~2 560℃、无霜期140d左右。日平均气温稳定≥10℃的初终日数在145d以上,≥0℃的初终日数在150d以上。年降水量少于500mm,是佳木斯年降水量最少的地方,是干旱的中心,干燥指数≥1.0。年平均蒸发量最大1 200~1 300mm。生长季日照时数1 200h左右。年平均风速4m/s,大风日数较多,≥8m/s的大风日数107~154d,风蚀现象很严重。5~9月耕层地温平均为19.8℃。冻土深度1.5~2.0m,结冻期250d左右。
该区由于气温较高,降雨少蒸发大,风天多形成一个半圆形的干旱区,土壤钙积化过程比较强。而且由于土壤周期性冻结,解冻水受冻层顶托,形成滞水在潜育淋洗作用下,形成的土壤多是黑土类型的土壤和碳酸盐草甸土。
三、气候因子有关的主要环境生态问题
(一)大气污染
测区内有1个地级市和2个县级市及9个县城,还有3个农管局及所属农场的热电厂、酒厂、制油厂、纺织化工、有色金属、工业锅炉、窑炉生活用煤等产生的废气、汽车排入的尾气等污染物,成为大气污染的直接污染物,其污染物除污染大气外,经降水携带而汇入地表水体,其中一部分通过孔隙渗入地下造成地下水污染。
测区大气污染主要在佳木斯市,在其他县城及国有农场也一定程度的存在,为本区地质环境质量较差的因素之一。据资料分析:测区大气污染的主要因子为总悬浮微粒、降尘、二氧化硫、氮氢化物(表6-4),佳木斯降水pH多为6.0~6.5,并溶解有害气体、酚氰等。随着工农业发展,大气污染有逐年加重的趋势。
表6-4 三江平原废气污染源及废气排放状况统计表
(二)洪涝灾害
三江平原有关洪水的记载,最早可追溯到200年前,其中1794年、1872年、1897年洪水等都曾造成一定的灾害。进入20世纪,洪涝灾害尤为突出,主要在1932年、1957~1960年、1964年、1981年以及1998年。其大型洪水灾害如表6-5。1960年8月21日特大洪水使松花江水位达80.63m,佳木斯永安江段决口,洪水冲垮江堤淹没农田及房屋。1932年松花江发大水,洪峰流量18 800m3/s,佳木斯城区平地行船;绥滨全境除古城几条大岗外全部被淹,粮食绝产,人民生命财产损失惊人。
据史料记载,1794~1945年的151年间,松花江的洪水年有12个;新中国成立后的40年间,洪水年就有7个,其中4次是发生在20世纪50年代末和60年代初。近些年来,水患问题尤为突出,对农业生产构成了一定的威胁。1998年的大洪水,三江平原的佳木斯市受灾乡镇93个,村屯296个,受灾人口85.83万人,农作物受灾面积50×104hm2,倒塌房屋16万间,损坏堤防163处239.5km,损坏桥涵754座,受灾学校229所,工矿企业停产307个,直接经济损失34亿元。1957年,挠力河与七星河洪水泛滥面积5 400km2,地面积水高度0.7m,滞蓄水量37×108 m3,洪水宣泄由9月份持续到来年春季,造成2年涝灾。平原区多数地段属于洪泛范围,其中洪泛面积最大的是萝北地区,同江地区相对较好,但洪泛耕地面积仍占总耕地面积的21.86%。本区不仅洪涝相伴,且涝害大于洪害,通常以秋涝为主,往往是“一年秋雨两年涝,秋涝春涝紧相连”。新中国成立以来,本区共出现涝灾33次,其中春涝9次,夏涝15次,秋涝9次,重涝年8个。在1949~1969年的21年间,三江平原涝灾发生频率为33.3%;而在1970~1990年的涝灾发生频率为47.9%。1960年和1981年同为大涝年,1960年的洪水甚至比1981年还大,但1981年受灾面积比1960年的多106×104hm2,绝产100×104hm2,损失粮食22.5×108 kg。三江平原涝区面积1970年为50×104hm2,1985年为90×104hm2,2000年为190×104hm2。可见洪水灾害是三江平原最普遍的地质灾害,其影响人数之多,持续时间之长,给国家财产和人民生命财产造成的损失之巨大,在黑龙江省乃至全国都是罕见的。伴随洪水而来的涝灾问题更为尖锐,对农业生产构成严重威胁,平原区多数地段属于洪泛范围,出现内涝频率较多,见表6-5、表6-6 。
表6-5 三江平原洪水灾害一览表
表6-6 洪涝灾害表
(三)气候干旱
1.干旱状况
随着三江平原开发,湿地减少,三江平原气候干旱趋势明显。20世纪80年代降水比20年前减少了180mm,比其他地区减少100mm,年递减率是松嫩平原和俄罗斯远东地区的2倍。比如汤旺河下游50年代降水量平均为701.1mm/a,60年代为601.6mm/a,70年代为494.6mm/a,80年代为458.3mm/a。与此同时,三江平原其他地区降水量也有逐年递减趋势,造成地表水位逐年下降。干旱的耕地也逐年增多。夏季平均气候比20年前高2℃左右,而同期其他地区则降温。1949~1990年中构成春旱并造成农作物减产的有20多年,累计旱灾减产粮食100×108kg。旱和偏旱年出现频率以春季为最高,夏季为最少。此外,旱灾还减少工业、城镇、农村人畜等供水量。
1990年以来,黑龙江春夏持续高温,燥热无雨,干旱更加恶化。三江平原连续7年干旱,1993年、1998年、2000年春季发生大旱,松花江佳木斯水位分别为111.97m、111.62m和111.41m。2000年春夏遇到百年未遇大旱,降水量比历史同期减少70%~80%。禾苗枯死,农业损失惨重,松花江主江道断流。
2.降水趋势
自然降水虽然是一种再生性、永续性天然资源,但其再生性在时空(时间和范围)分布以及数量上具有极大的不均匀性,正是由于这种增减的不均匀性,给农业生产也带来了极大的不稳定性。三江平原属半干旱半湿润农业气候,200×104hm2耕地,半数以上以降水养农业。自然降水的增减直接制约着农业生产的发展。为了掌握自然降水增减规律增强农业抗御自然灾害的能力,对三江平原自然降水周期性增减趋势分析如表6-7。
表6-7 三江平原自然降水资源周期性增减趋势 单位:mm
从表中可以看出:
1)三江平原以10年为一代的前5年与后5年中,自然降水的增减呈明显的周期性(阶段性)。20世纪50年代呈“前少后多”增减方式。前5年降水少,全区为551mm,其中发生2个多雨年。后5年降水增多,全区为643mm,其中发生4个多雨年。20世纪60年代之后转换为“前多后少”增减方式后,前5年全区平均降水增至598mm,平均发生3.5个多雨年。后5年全区平均降水减至502mm,其中平均发生1.3个多雨年。由此看出以10年为一代5年为一阶段的自然降水周期性增减明显,可以此为基点宏观展望三江平原未来5~10年左右的自然降水增减趋势。
2)在以10年为阶段的区间,自然降水呈周期性增减的基础上,还可反映出年序列中多(少)雨年持续、转换的大致时段。
0年序列为由少雨向多雨转换年,年降水为560mm。
1年序列为降水正常年,年降水为650mm。
2年序列为降水正常年,年降水为554mm。
3~4年序列为多雨年,年降水为602mm。其中3年序列降水分布不均,部分地区为正常降水年。
5~6年序列为少雨年,年降水为497mm。
7年序列降水分布不均,大部为多雨年,全区平均降水为541mm。
8~9年序列为少雨年,年降水为488mm。
由上看出,降水增减、转换趋势的时段明显,“多、少”集中期突出,为10年一代年际间自然降水分布提供了较为清晰的可预测性框架。
3.气温变化趋势
据IPCC专家预测,2050年全球平均气温增加2℃,21世纪末将增加4℃,我国气温的长期变化为20世纪前期增暖,40年代中期以后变冷,而70年代中期以后,气温明显回升,温度平均变幅在0.4~0.8℃。分析三江平原每10年的平均气温变化,50年代至今每10年以0.4℃的平均速度增长,42年增长1.6℃,特别是70年代后期变为正距平增温,与全球气候变暖趋势一致,见表6-8。
表6-8 三江平原平均气温变化趋势
另外从季节冻土冻结深度来看,萝北县20世纪50年代季节冻土冻结深度为2.80m;60年代为2.46m;70年代为2.14m;80年代为1.99m;90年代为1.45m。季节冻土上限越来越浅,厚度越来越薄,冻结期越来越短,可见气温上升趋势非常明显。
气候的不断变暖对生态和农业的影响是多方面的,全球性的温室效应使极地的增温比低纬更显著,从而减弱了南北经圈环流,使干旱季节延长,四季温差减弱。异常的高温气候下,冷型温带森林或温带森林将代替目前的东方森林,而亚热带森林将变为热带森林,温度平均每升高1℃,农业气候带将北移100km,并使主要作物生产区的空间分布也发生变化。在农业化肥增温会促使速效氮损失量增大,释放速度加快,释放周期缩短。
因此,根据气候变暖这一事实,三江平原现代化大农业发展的战略布局中应加大重视“气象经济”效益的力度,在充分利用挖掘现有热量资源基础上,围绕种植结构、作物布局、品种选育等重要农业环节,利用当前气候变暖(热量资源增加)的条件下,采取有力措施提高农业产量。
4.气候干燥状况的变化
我们利用反映气候湿润程度的干燥指数(k)来表示三江平原气候的湿润变化趋势,见表6-9。
表6-9 三江平原垦区干燥指数(k)变化趋势
由表反映出:
1)垦区气候干燥度5年周期的变化趋势明显。
2)正距平趋势20世纪60年代后期不断增强,负距平趋势70年代后有不断减弱趋势,即垦区气候在趋于变干,其最主要的因素就是湿地退化造成的。
与全球、全国气候变化趋势一致,三江平原腹地今后气候将继续变暖,气候湿润度减小。
(四)冻胀和融陷
三江地区年平均气温在2~3℃,冬季漫长寒冷,冻结期长达4~5个月。一般11月中旬冻结,翌年3月中旬解冻。沼泽湿地地区的冻土在6月份方可化透。最大冻深2.2~2.5m,受自然地理及气象等因素影响,区内广泛分布有季节性冻土,局部揭露有岛状多年冻土。
区内的冻胀和融陷现象比较发育,也是本区的主要工程地质问题。区内地下水位浅,土体天然含水量很高,一般达27%~30%。冻结后土体膨胀,地面隆起,形成1~20m2的鼓丘。解冻后,土体因冰层融化及含水饱和而湿陷,使地表翻浆。在工程建筑方面主要表现有:①公路的凹凸不平,②桥梁歪斜,③渠道渗漏,④房屋基础的冻裂和融陷等现象。
原生产建设兵团27团老团部一石子沟,1969年秋建成的房屋在当年冬季即因冻胀使墙壁产生大型裂缝,最宽达5cm,一般在1~2cm间。1970年春,融陷又加剧其破坏,终被废弃。又如前哨农场中学教室因采暖不均而使地基土产生不均匀隔陷,墙壁产生1~2cm裂缝,房体结构受到破坏。
总之,区内冻胀、冻裂及融陷作用产生的危害很大,应采取有效防治措施。
三江地区年降水500~700mm,分配不均且多雨,9~10月份降水占全年降水的20%左右,个别年份占36%~40%,据七星农场历年资料统计,有25%的年份,9月雨量大于8月。26年中秋涝14年,其中重涝7年。1972年秋各地降水180~250mm,雨后地表积水未经排除,即行封冻(当地称雨封冻),大量水分冻结在地表和土壤中,既影响秋收,又造成翌年春涝。
秋涝过湿的土壤,较厚的积雪,使得土壤冻结速度缓慢,有助于水分向冻结面迁移。形成聚冰带,翌年春融期间,融化冰、雪和富冰冻土,消耗了很多热量,减缓了融化速度,有的6月中下旬土壤尚未化通,冻层隔水防渗,使得冰雪融水、降水、聚冰带中富冰冻土融水隔滞在冻层之上,土壤过饱和,甚至形成冻结层上水,使涝害加剧,造成严重春涝,小麦播期推迟50多天。据建三江管局胜利农场播期试验,小麦5月末播种产量降低37%,6月5日播种降低53%,6月10日以后播种,抽穗后不结实。1973年建三江管局播种面积10×104hm2,因春涝撩荒面积6.5×104hm2。占40.42%,粮豆单产24kg/亩。其中仅前进农场因秋水春涝就撩荒1×104hm2,占当年播种面积的80%以上。建三江农场1/3以上的地没播上种,已播种的耕地,由于播期延迟,产量只有正常年份的30%。建三江农场管理局1957年、1960年、1963年、1973年的几次严重春涝,都和头一年的秋涝雨封冻,冰冻期水分迁移再分配,冻层滞水隔渗密切相关,所以当地有“一年秋涝,两年成灾”的沉痛教训。
(五)雪害
本区降雪量较大,一般为40~70mm,和大兴安岭相近。积雪期较长,全年积雪日达120~140d,最大积雪深40cm左右,饶河最大积雪深68cm。有时风雪交加,形成“烟炮”,造成雪阻,影响冬运。如别拉因山脚下、锦山镇一段、二龙山附近大永善一带,常常造成雪阻。有的林侧路旁雪岭如山,有的林间道路积雪1m多厚,影响交通。同江-抚远地区融雪水占径流补给量的15%~20%。积雪融水加剧春涝,个别地方积水过湿,影响春播,1972年10月11日降40mm大雪,许多割倒后的大豆,被埋在雪里,影响收获。
针对冻融作用对农业生产产生如此严重的影响,该地区现在已采用春播期在低洼聚水地段,爆破或打穿隔水冻层,春融桃花水便自流回灌排入地下含水层,解除春涝,保障及时春播。在积雪区,采用耙积雪,使雪土混合,雪盖压实,促其吸热,加速融化,争得时间,适时春播,保障丰收。
半湿润地区降水量一般在400~800mm之间,干燥度在1~1.49之间。三江平原虽然年降水量500~650毫米,但是低气温期长,1月均温-21~-18℃,干燥度很低。属于温带湿润、半湿润气候。