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Change characteristics of agrometeorological disasters and its prevention and mitigation in Akto County

  • Reyilai Kadir
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  • Akto County Meteorological Bureau, Akto 845550, China

Received date: 2025-06-20

  Online published: 2026-05-28

Abstract

Based on the agricultural meteorological disaster frequency data of Akto County in Xinjiang from 2004 to 2023, this paper analyzed the occurrence characteristics of 3 major meteorological disasters including gale, rainstorm and hail, as well as the deficiencies existing in the disaster prevention and protection work, and put forward targeted countermeasures. The data analysis showed that from 2004 to 2023, gale occurred most frequently with 361 times, followed by rainstorm (170 times), and hail had the lowest occurrence frequency (55 times). Specifically, gale and hail presented an interannual decreasing trend at rates of 1.992 times/10 a and 1.135 times/10 a respectively, while rainstorm showed an increasing trend at a rate of 1.774 times/10 a. Gale disasters mainly concentrated from May to August, and rainstorm and hail disasters occurred frequently between May and September, which have exerted certain adverse impacts on local crop production and agricultural facility safety. The local authorities have attached great importance to the construction of the agricultural disaster prevention and reduction system, further improvement is needed in the construction of wind protection facilities such as shelterbelts and windbreak nets, field drainage systems, and artificial hail suppression operation systems. Accordingly, the corresponding agricultural disaster prevention and mitigation suggestions were proposed: optimizing the layout of wind protection facilities and strengthening targeted technical prevention and control based on local gale distribution characteristics; renovating and upgrading existing drainage channels, pumping stations and other waterlogging removal facilities; appropriately expanding the coverage of artificial hail suppression operations, matching with auxiliary protection measures including hail nets, fruit bagging and shielding, and improving the refinement level of hail early warning. This study provides a reference for the improvement of agricultural disaster prevention and reduction system in the study area.

Cite this article

Reyilai Kadir . Change characteristics of agrometeorological disasters and its prevention and mitigation in Akto County[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(10) : 100 -103 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.10.026

全球变暖背景下,干旱、暴雨、低温冷冻等气象灾害的发生频率与强度明显增加,其对农业生产造成一定影响。如持续干旱导致土壤缺水、作物长势受阻,产量下降;暴雨易引发田间渍涝,破坏农田环境并滋生病虫害;低温冷冻会冻伤作物幼苗与花果,影响授粉结实[1-2]
新疆阿克陶县地处西南边陲,境内多山地,海拔在4 000~5 000 m,地势西南高、东北低,属暖温带大陆性干旱气候区。近年来,随着全球变暖加剧,该地区的农业气象灾害种类日趋增多,对农作物生产产生一定影响。相关学者针对农业气象灾害开展较多研究工作。例如,刘相东等[3]重点剖析了1978—2020年黑龙江齐齐哈尔市依安县农业气象灾害特征,发现影响农业生产的气象灾害主要包括干旱、洪涝、风雹、低温冷害等,以洪涝灾害的发生频次最高且影响范围最广,干旱灾害次之;齐欣等[4]研究了河北卢龙近11年灾情数据,发现当地农业气象灾害主要集中在每年的3—4月及6—9月,以春、夏季居多,以暴雨洪涝灾害损失最为严峻,干旱次之。然而,关于阿克陶县农业气象灾害的研究较少。对此,本文通过统计该地区2004—2023年农业气象灾害发生频次资料,分析了当地农业气象灾害发生现状及农业防灾减灾体系建设存在的有待提升的环节,并提出针对性的农业防灾减灾建议,以构建科学的农业防灾减灾机制,为当地农业安全生产提供参考。

1 研究区农业气象灾害发生现状

本文基于阿克陶县气象局2004—2023年农业气象灾害发生频次资料,重点分析了该地区的大风、冰雹与暴雨等农业气象灾害的发生频次,结果表明,大风发生频次最高,累计出现361次;其次为暴雨,共出现170次;冰雹发生频次较低,累计出现55次。具体的年际及月际变化如下。

1.1 年际变化

统计结果显示,2018年研究区出现农业气象灾害的频次最高,累计达50次;2010年次之,累计出现36次;2012年农业气象灾害发生频次较低,累计出现12次。
图1可知,2004—2023年研究区年均发生大风灾害18.1次,年频次波动明显,但整体呈减少趋势,其减少速率为1.992次/10 a。2018年频次最高,达39次;2013年频次最低,为9次。大风高发期易对农作物造成机械损伤,如导致玉米、小麦等作物倒伏,影响其光合作用与养分输送,进而降低产量。此外,大风还可能吹毁温室大棚、遮阳网等农业设施,增加农业生产成本与修复难度[5]。与大风灾害相比,暴雨与冰雹灾害的年际波动较为平缓,其中暴雨灾害以1.774次/10 a的速率增加,冰雹灾害以1.135次/10 a的速率减少。暴雨高发期,大量降水易使农田出现内涝,土壤透气性变差,根系缺氧,影响作物正常生长,甚至导致根部腐烂。若在收获季节遭遇暴雨,还会影响作物晾晒和储存,造成粮食霉变、发芽;冰雹具有突发性、高强度的特点,会直接砸伤作物叶片、茎秆和果实,对处于花期和幼果期的果树等经济作物危害极大,严重时可能导致绝收[6]
图1 2004—2023年研究区农业气象灾害年发生频次分布特征

1.2 月季变化

2004—2023年研究区农业气象灾害月发生频次总体呈先增加后减少的趋势。其中,1—6月农业气象灾害频次呈增加趋势,6月发生频次最高,累计出现114次;6—8月农业气象灾害频次持续较高;8—12月持续减少;1月未出现农业气象灾害。综合表明,研究区农业气象灾害频次的季节变化较为显著,整体呈夏季(6—8月)>春季(3—5月)>秋季(9—11月)>冬季(12月至次年2月)的特点。
大风灾害集中在每年的5—8月,这一阶段累计出现大风灾害246次,占比68.1%;以6月出现频次最高,达73次,其次为5月与7月,均出现58次。这一阶段正值多数农作物的生长旺盛期,如棉花处于现蕾、开花期,大风易造成棉花植株倒伏、蕾铃脱落,严重影响棉花产量和品质。其季节分布呈现出夏季(52.1%)>春季(37.7%)>秋季(9.7%)>冬季(0.5%)的特点(图2)。
图2 2004—2023年研究区农业气象灾害发生频次的月分布特征
暴雨与冰雹灾害的发生频次较少,2004—2023年研究区暴雨与冰雹灾害均集中在5—9月,占比分别为88.8%、83.6%。二者的季节变化存在一定差异,暴雨灾害的季节分布表现为夏季(61.2%)>秋季(21.2%)>春季(17.1%)>冬季(0.5%)。暴雨集中期与作物收获期重叠,如棉花收获期为8月中下旬至9月。冰雹灾害季节分布表现为夏季(54.5%)>春季(25.5%)>秋季(20.0%)>冬季(0)的特点。春季是多数作物的播种与幼苗期,冰雹会损伤幼苗,影响作物的正常生长进程;夏季是瓜果类作物的生长后期,冰雹会损伤果实外观,降低商品价值。
综上,研究区农业生产长期遭受大风、暴雨、冰雹等气象灾害威胁,为降低农业气象灾害对农作物的影响,该地区高度重视农业防灾减灾体系建设工作,助力当地农业防灾减灾取得一定成效。但在长期的实践工作中也存在部分有待提升的环节。

2 农业防灾减灾体系建设有待提升的环节

2.1 大风防护

研究区气象局积极开展大风监测、预报与预警服务工作,在实际工作中,部分存在一些有待提升的环节。其一,防风设施体系有待完善。据统计,研究区年均发生大风18.1次,集中在5—8月,这一阶段正值农作物关键生长期。而当地现有防风林、防风网等设施覆盖度有待增加,温室大棚抗风能力相对有限,应对强风天气的防护能力有待提高,致使作物倒伏、设施损毁等现象频发。其二,作物防风栽培技术缺乏针对性。研究区大风高发期正值棉花现蕾、开花期,大风易造成蕾铃脱落,现有栽培管理技术与灾害分布特征的适配性有待加强,差异化大风灾害防控方案仍需完善,抗倒伏技术应用不足,致使作物抗风能力薄弱,倒伏现象时有发生。

2.2 暴雨防护

据统计,研究区暴雨灾害集中在5—9月,这一阶段农作物生长发育旺盛,暴雨可能会冲毁农田和水利设施,破坏农业生产基础条件,造成严重的农业损失。为此,研究区积极强化暴雨防护,但在实际工作中,部分存在需加强的环节。其一,农田排涝体系建设有待加强。现有排水设施标准化程度较低,排水效率不足,暴雨后低洼地块易出现积水滞留,导致土壤透气性下降、根系缺氧腐烂,影响作物正常生长。其二,收获期防灾设施配套不足。暴雨集中期与作物收获期重叠,田间临时仓储及防雨装备有待完善,易导致作物发生霉变,造成经济损失。其三,灾害防控能力薄弱。基层农技人员对暴雨灾后救治专项技术的储备有待强化,错过作物恢复关键窗口,可能会进一步扩大灾害损失。

2.3 冰雹防护

冰雹集中发生于瓜果类作物的生长后期,突发性强、破坏力大,防护体系有待进一步优化。其一,人工防雹作业体系建设有待完善。人工防雹作业点位布局合理性及防护覆盖范围均有待加强,其响应速度难以应对冰雹的突发性,部分农田难以得到有效防护。其二,缺少农作物差异化防御技术。不同作物抗雹能力差异明显,现有技术未分类施策,浆果类等脆弱作物灾后缺乏针对性补救措施,损失程度较高。其三,冰雹监测预警精细化程度有待加强。预警未细化至具体地块,农户提前防御准备时间不足,难以开展有效应急防护操作。

3 农业防灾减灾的对策建议

3.1 大风防护对策

其一,完善防风设施建设。结合当地大风分布特征(年均发生大风18.1次,集中在5—8月),科学规划防风林、防风网的建设布局,确保其全面覆盖重点作物种植区且重点覆盖5—8月大风频发时段。同时,升级现有温室大棚、遮阳网等农业设施的抗风等级,选用高强度锚固材料与钢结构进行加固,以提升设施对大风的防御能力,减少作物倒伏、设施损毁现象。其二,强化技术精准防控。针对农作物各生育期制定差异化防风栽培方案。推广矮化密植、定向整枝等抗倒伏栽培技术,配套水肥调控措施,增强棉花植株自身抗风能力;同时,建立大风高发期田间巡看制度,指导农户提前采取植株加固、田间排水等预防性措施,切实保障棉花安全生产,在5—8月大风频发时段可增加检查频次。

3.2 暴雨防护对策

其一,推进农田排涝体系升级。对现有沟渠进行清淤拓宽,增设排涝泵站,提升低洼地块排水效率,减少积水滞留,从而改善土壤通气条件,避免根系缺氧腐烂。其二,完善收获期防灾设施,在暴雨集中期(5—9月)来临前,配套建设田间临时仓储、防雨棚、烘干设备等,降低已收作物霉变风险。其三,强化基层农技人员灾后救治能力。定期开展渍涝恢复、根系养护、病害防控等专项培训,建立快速响应机制,确保灾后指导及时到位,缩短作物恢复周期,降低灾害损失。

3.3 冰雹防护对策

其一,优化人工防雹作业点布局。结合当地冰雹夏春季集中暴发的季节规律,重点加密夏季冰雹高发乡镇、林果与设施农业集中区的作业点位,适当扩大人工防雹作业的覆盖范围,提升响应速度,实现冰雹高发区全覆盖,增强主动拦截能力。其二,制定作物差异化防御技术方案。针对果树、大田作物等不同作物类型,配套防雹网、套袋、遮护等防护措施,完善灾后补救技术,降低脆弱作物损失。其三,提升冰雹预警精细化水平。将预警细化至乡镇、地块,同时,适当延长预警提前量,引导农户提前开展应急防护;此外,推广农业气象灾害保险,构建风险分担机制,进一步减轻雹灾损失。

4 结语

2004—2023年研究区大风、暴雨、冰雹等农业气象灾害频发,以大风发生频次最高,暴雨发生频次次之,而冰雹发生频次最少。对此,研究区应立足各气象灾害防护有待提升的环节,结合研究区大风、暴雨、冰雹等农业气象灾害时空分布规律,因地制宜完善农业防灾减灾体系。大风防护方面,合理布局并完善防风林、防风网等防护设施,落实精准化防风防控技术;暴雨防护方面,升级改造田间沟渠、排涝泵站等水利排涝基础设施,开展渍涝恢复、根系养护、病害防控等专项培训;冰雹防护方面,持续优化人工防雹作业布局与覆盖范围,制定作物差异化防御技术方案,同时提升冰雹预警精细化水平。通过以上措施,提高农业气象灾害应对能力,降低农业气象灾害损失,助力当地农业实现高质量发展。
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