我国农业气象标准体系相关知识
我国农业气象标准体系主要内容
按照我国农业气象科研业务的实际发展状况,全国农业气象标准体系分为术语、农业气象观测、农业气象预报、农业气象评估、农业气象灾害、农业气候资源、生态气象观测评估7个分体系,在分体系下再分成若干子体系,按照子体系分类,再进一步细化分类,直至列出标准项目名称。全国农业气象标准体系标准体系结构层次如图17 -2所示。
农业气象术语分体系
农业气象观测分体系主要包括农业气象观测站网建设子体系、农作物气象观测子体系、林果气象观测子体系、畜牧气象观测子体系、渔业气象观测子体系、自然物候观测子体系、土壤墒情观测子体系、设施农业气象观测子体系、特色农业气象观测子体系、农业气象移动观测子体系、农业气象野外调查子体系、农业气象遥感观测子体系。
图17 -2 全国农业气象标准体系框架图
图17 -2 全国农业气象标准体系框架图(续)
农业气象预报分体系主要包括农作物气象条件预报子体系、林果气象条件预报子体系、畜牧气象条件预报子体系、渔业气象条件预报子体系、农田土壤墒情及灌溉预报子体系、设施农业气象条件预报子体系、农作物发育期预报子体系、农作物产量预报子体系、农用天气预报子体系、特色农产品产量与品质预报子体系、自然物候期预报子体系、病虫害发生发展气象潜势预报子体系。
农业气象评估分体系主要包括定期农业气象综合评估子体系、作物生产全过程农业气象评估子体系、林果气象条件评估子体系、畜牧气象条件评估子体系、渔业气象条件评估子体系、土壤墒情评估子体系、设施农业气象条件评估子体系、特色农业气象条件评估子体系。
农业气象灾害分体系主要包括农作物气象灾害观测子体系、农作物气象灾害预报警报子体系、农作物气象灾害评估子体系、林果气象灾害观测子体系、林果气象灾害预报警报子体系、林果气象灾害评估子体系、畜牧气象灾害观测子体系、畜牧气象灾害预报警报子体系、畜牧气象灾害评估子体系、渔业气象灾害观测子体系、渔业气象灾害预报警报子体系、渔业气象灾害评估子体系、病虫害气象观测子体系、病虫害气象预报警报子体系、病虫害气象评估子体系。
农业气候资源分体系主要包括农业气候资源评价子体系、农业气候资源利用子体系、农业气候区划子体系、农业气候可行性论证子体系、气候变化对农业影响分析子体系、农业适应气候变化分析子体系、农业应对气候变化子体系。
生态气象观测评估分体系主要包括生态质量气象综合观测评估子体系、农田生态气象观测评估子体系、森林生态气象观测评估子体系、草地生态气象观测评估子体系、湿地生态气象观测评估子体系、荒漠生态气象观测评估子体系、重大生态环境问题气象观测子体系、生态脆弱区气象综合或专项观测评估。
我国农业气象标准体系构建的总体要求和基本原则
(1)我国农业气象标准体系构建的总体要求
农业气象标准体系是由农业气象标准组成的有机整体,农业气象标准是农业气象标准化活动中制定与发布阶段的产物,也是标准化活动的核心。因此,农业气象标准体系建立应遵循的原则也是标准化活动遵循的原则。标准化活动只有在这些原则的指导下,所形成的农业气象标准体系才能具有整体性、科学性、层级性和动态性。
①遵循标准化基本原理,充分考虑农业气象标准体系的应有特征和属性。标准化的基本原理是“统一、简化、协调、选优”。农业气象标准体系框架的建立要符合这些基本原则,农业气象标准体系尽量避免重复和交叉,针对同一标准化对象要有统一的标准,标准技术内容和各要素要求也要统一。农业气象标准体系的层次要清晰,避免不必要的庞杂和混乱,应在协调的原则下实现农业气象标准体系的简化和最高效率。制定我国农业气象标准的方法和步骤应充分体现需求调研、公众参与和公开透明。标准化活动注重调查实际,尊重各方看法,鼓励公众发表意见,从而保证最终制定的标准法规符合实际需要。农业气象标准体系的建立要符合标准体系固有的特征和属性,如目标性、整体性、科学性、动态性、层级性等,即农业气象标准体系的建立要有明确的目标,通过建立这样的标准体系框架能够促进这些目标的实现;农业气象标准体系框架的建立要遵循科学的理论和原则,以保证农业气象标准体系的先进性;农业气象标准体系不断进行动态调整以适应经济社会和农业气象业务技术发展的需要;农业气象标准体系应具有一定的层次,各层次标准之间要动态关联形成一个有机整体,以适应经济社会和现代农业气象业务发展的需要。
②应符合我国的相关法律法规及有关国际准则。我国农业气象标准体系的建立应符合《产品质量法》、《食品安全法》、《标准化法》、《气象法》等法律法规的要求,同时要想在全球获得更大的竞争优势,抢占更多的市场,获得更多的经济利益,农业气象业务技术、服务产品的生产和管理必须规范化、标准化。因此农业气象标准体系的建立需要遵循TBT和SPS的相关原则。SPS措施的主要原则有协调原则、等同原则、风险分析原则、透明原则、预防原则等。协调原则是指成员国SPS措施的制定应以国际标准、指南和推荐规程为基础。
(2)我国是农业气象标准体系的构建原则
农业气象标准体系的构建要坚持科学发展观,与生产实际相结合,与社会发展目标协调,与科学技术发展和市场发展水平一致。我国农业气象标准体系的构建首先要以适应我国农业气象发展的需要,确保我国农业气象观测、预报、评估和农业气象防灾减灾与农业气候资源开发利用能力和水平的提高。
我国是农业大国,我国农业气象在国际上具一定的影响。因此,标准体系的构建要与国际接轨,以适应我国农业气象业务拓展国际市场的需要,同时又要结合中国实际,在立足国情的基础上,借鉴国际相关标准化组织和发达国家标准体系建设的经验,保证我国农业气象标准体系的实用性、先进性、科学性和合理性。我国农业气象标准体系的构建应符合以下5个原则:
①完整性——农业气象标准体系表的组成应完整、配套,基本覆盖主要的农业气象业领域;
②统一性——农业气象标准体系表内各项标准之间,应尽量做到协调、统一;
③科学性——农业气象标准体系表应分类科学、层次清晰、结构合理,并具有一定的可分解性和可扩展空间;
④实用性——农业气象标准体系表应便于使用和管理;
⑤唯一性——农业气象标准对列人体系表内的每一项技术标准,均赋予唯一的标准体系号。
我国农业气象标准体系构建的依据
根据标准体系的基础理论,经过对农业气象观测、预报、评估和农业气象防灾减灾与农业气候资源开发利用类别的识别、诊断,确定把下列标准与管理理念作为设计农业气象标准体系框架的主要依据:
(1)《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国气象法》、《气象灾害防御条例》、《气象设施和气象探测环境保护条例》;
(2)GB/T 19001 -2008 idt IS0 9001: 2008质量管理体系要求;
(3) GB/T13016 -2009《标准体系编制原则和要求》;
(4)中国气象局印发的《全国气象标准体系构建与2009年至2010年气象标准化发展规划》;
(5)农业气象现有的系列标准(包括国家、行业、地方标准)。
我国农业气象标准体系构建的指导思想、目标
(1)指导思想
围绕农业气象业务发展的实际需要,逐步消除现行的农业气象体系中存在的不符合业务发展的原则和不符合国际规则的因素,建立适应社会主义市场经济要求、并符合国际规范的农业气象标准体系,作为指导农业气象观测、预报、评估和农业气象防灾减灾与农业气候资源开发利用的重要技术依据和技术保障,使标准体系成为法律法规技术支撑的技术依据和市场监管的有力工具。
(2)总体和阶段目标
通过建立和完善农业气象标准体系,找出目前我国农业气象标准化的空白与不足之处,弥补我国标准制修订计划的空缺;通过农业气象标准体系的标准化需求分析,重新评价和清理现有的标准,提出标准制修订项目,使农业气象观测、预报、评估和农业气象防灾减灾与农业气候资源开发利用的各个业务流程都有标准对应,从而达到农业气象业务全程质量控制的效果,逐步解决目前标准体系中存在的主要问题;通过与国际组织及发达国家标准体系的对比,找出我国农业气象标准体系的主要差距,借鉴成功经验,完善标准体系并促进我国农业气象标准与国际接轨。
研究形成科学全面、系统配套、基本满足我国农业气象业务需要的农业气象标准体系框架;该体系以技术规范的强制性要求为核心,以推荐性标准为主体,与技术法规及合格评定程序密切结合,促进标准实施、社会广泛参与开展的农业气象标准体系,为我国农业气象标准化工作提供决策依据。总体目标的实现要通过阶段目标的实现而达到,农业气象标准体系不可能是很短时间或很快就能建好的,农业气象标准体系的形成要经历一个阶段,而且一个标准体系是一个动态发展的系统,随着经济、社会、农业气象技术发展不断调整和更新。因此要实现农业气象标准体系建立的总体目标应设立以下阶段目标。
第一阶段目标:通过对国家标准、行业标准和地方标准的清理,合并或废除一些体系建设中重复或冲突的标准;修订那些不适应农业气象业务、服务和经济社会发展需要的标准,达到减少冲突和重复,使现有的农业气象标准体系尽量结构合理,层次清楚。
第二阶段目标:制定一些空白或缺陷的标准,填补我国农业气象标准体系的空白,使农业气象标准体系门类标准和各业务过程要素所需要的标准均衡发展,达到在经过清理的现有的标准体系基础上,使农业气象标准体系结构更加均衡合理。
第三阶段目标:根据我国农业气象观测、预报、评估和农业气象防灾减灾与农业气候资源开发利用等的需要,提出我国制定的国际标准,以适应我国农业气象业务发展的需要,促进农业气象标准体系国际突破的战略目标的实现。
我国农业气象标准体系现状分析
我国农业气象标准己基本形成了包括国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四个层次的,以农业气象观测、预报、评估与农业气象灾害、农业气候资源方法标准为主体的标准体系框架。但现有的标准体系存在着一些问题,如标准更新缓慢、发展不均衡,这样就不能满足和适应农业气象防灾减灾的需要。另外部分标准层级定位不够准确,从而导致不利于标准的实施。国家标准、行业标准、地方标准之间及各层级标准内部存在重复交叉情况,标准配套性不强,造成标准的实施和应用不便、标准水平总体不高,操作性差,不利于提高农业气象观测、预报、评估和农业气象防灾减灾能力和水平的提高等问题。主要由以下几方面原因造成:①农业气象标准化管理职责交叉、政出多门;②标准立项动因不是主要来自业务需求;③标准的立项、制修订过程不够透明,没有体现充分的公众参与;④标准化信息管理和交流效率低;⑤标准体系建设研究不够,标准体系缺乏科学性和系统性;⑥参与国际标准化竞争与合作不够;⑦与推行农业气象标准化相配套的检验和认证体系不完善;⑧支持标准体系建设的基础科研能力不足。要在对现有的标准框架的基础上进行总结、完善,从而形成一个农业气象标准体系,需要明确建立标准体系的目标和原则,确定标准体系的总体定位,描述相对完善的标准体系的框架结构和内容,总结其特点。
农业气象标准体系的特征和属性
(1)目标性。任何人为系统的建立首先要确定建立系统的目标,然后根据目标进行系统的研究和规划,达到实现目标的目的,农业气象标准体系应围绕实现农业气象标准化的目标建立。
(2)整体性。农业气象标准体系的整体性是指农业气象标准体系中各标准之间存在内部联系,标准不是零散无序地集合在一起,而是遵循系统原理构成的、具有一定结构和层次的有机整体。科学合理的农业气象标准体系可作为农业气象制修订标准的统一规划和蓝图,用来判断农业气象标准制修订的主次与先后,克服农业气象标准的矛盾和重复,力求达到农业气象标准化的简化、协调、统一的目标。
(3)科学性。农业气象标准体系的科学性是农业气象标准化的基本原则,它是保障农业气象业务技术系统安全、可靠、稳定运行的根本条件,因此建立农业气象标准体系首先应贯彻这项基本原则。农业气象标准体系的层次不能简单地以行政系统的划分为依据,而应当以农业气象观测、预报、评估业务技术和农业气象灾害、农业气候资源合理开发利用技术发展等的总体需要为原则,以系统理论的原理为依据进行统筹规划。
(4)动态性。农业气象标准体系是在一定的业务技术、经济、社会条件下形成的,作为一个开放的系统,它必然受到一个国家(地方、企业等)管理体制和方针政策的影响,受到经济发展、科学技术发展水平的影响,受到生产的社会化和组织化程度的影响,因此农业气象标准体系是一个动态的系统,随着社会、生产、技术的发展不断调整和更新。一定时期内的农业气象标准体系只能与当时的科学技术水平和经济发展需要相适应,并受当时的人力、物力和财力的限制,所以在确定标准项目时,既要考虑到目前我国经济发展的需要和科学技术发展的现状,也要预见到未来科学技术和生产发展对标准化的需求,始终保持标准体系的动态发展。
(5)层级性。农业气象标准体系中既包括通用标准也包括专用标准。专用标准是直接表达一种标准化对象的个性特征的标准,通用标准是同时表达存在于若干种标准对象间所共有的共性特征的标准。在一定范围内的若干标准中,提出共性特征并制定成通用标准,然后将此通用标准安排在标准体系表内被提取到若干标准之上,这种提取出来的通用标准构成标准体系的一个层次。农业气象标准体系的层级性体现在以下几方面:①农业气象标准体系是由低层的个性标准找出共性特征,将共性特征制定成共性标准集合而成的;②上层标准对下层标准有一定的指导制约作用。下层标准在不违反上层标准的原则下结合具体情况进行一定的补充;③上层标准由于具有较大的通用性和综合性,不能完全反应下层标准的个性,下层标准在实施过程中结合具体情况进行一定的补充;④农业气象标准体系之间既有纵向的补充关系,又有与横向的标准体系间的补充关系,如各国际标准化团体标准体系对各国标准体系的补充作用、共性标准之间的互相补充作用等;⑤从产品、过程、服务或管理标准中提取共性特征形成共性标准时,可以依据不同的特征制定不同的标准或只制定通用技术条件;⑥贯彻到产品、过程、服务或管理标准中的所有标准必须相互协调,而不应相互矛盾。
农业气象标准体系的内涵
农业气象标准体系是一定范围内农业气象标准按其内在联系形成的科学的有机整体。农业气象标准体系是一个系统,它具有系统所具有的各种客观属性。农业气象标准体系具有一定的范围,其组成标准之间有相互作用,相互依赖的关系,国家、行业、地方、企业的标准之间相互补充、相互制约,在一定范围内规范相应的农业气象产品(包括农业气象观测、预报信息等)、农业气象业务技术流程、服务和管理。农业气象标准是组成农业气象标准体系的要素,是农业气象标准化活动的核心。如果农业气象标准体系的结构和层次不合理,农业气象标准体系存在较多的重复或冲突,农业气象标准制定水平很差,农业气象标准化活动就无法有效进行,必然对经济和管理工作带来不利影响。无论是国际组织、国家、行业或企业,建立适用、先进、科学、合理的标准体系都非常必要。农业气象标准体系框架的设计要符合标准化基本原理,符合农业气象业务技术和服务的要求,符合标准体系的固有属性。农业气象标准体系的层次和内容可以分别通过农业气象标准体系框架和标准体系表来体现。农业气象标准体系表应力求全面系统、完整配套、层次分明,充分体现体系的系统性和整体性。
农业气象标准化发展趋势
随着现代大农业生产的发展和大气科学、生物科学、农学以及相关学科、相关科学技术手段的发展,农业气象学的研究范围不断扩大,研究手段与服务水平不断提高,学科的理论基础不断深入,研究方法也更向复合系统与数值模拟方向发展。与之配套的农业气象标准化的研究方向将以试验科学为主,通过进一步改进观测手段,获取更准确、更广泛的科学数据,通过建立动态模拟研究模式,进行更加深入的定量化研究,从而更深刻地揭示大气、土壤物理环境、气象条件和农业生产之间的关系及其标准化。由人类活动与温室气体引起的长期气候变化,对农业生产影响的战略与对策研究已引起广泛的重视。这方面的研究使农业气象标准化工作具备了更为广阔的工作空间,赋予了农业气象标准化工作更新的生命力。对于推动将农业气象标准化的科学技术成果进一步转化为生产力,进一步转化为气象为农业服务的能力,提供了一条新的途径,也将使农业气象应用技术成果与农业气象服务产品更广泛地应用在现代大农业生产、气候资源开发利用和生态环境治理中,有效地解决农业生产中相关的气象问题,为农业的可持续发展,做出积极的科技贡献。
今后一个时期,农业气象标准化将把服务“三农”作为重中之重的工作,强化开展气象为农服务的基础能力方面的标准化建设,建立健全气象为农服务的基层标准体系,从而夯实气象为农服务的发展基础,着力健全农业气象服务标准体系和农村气象灾害防御标准体系,努力使城乡公共气象服务均等化实现新突破,充分发挥气象预报预警、气象防灾减灾、应对气候变化、气候资源开发利用等方面的职能和作用。今后五年的奋斗目标是着力健全农业气象服务标准体系,提高农业气象防灾减灾、农业应对气候变化、农业气候资源开发利用和国家粮食安全气象保障能力,为稳定农业生产和保障国家粮食安全提供优质气象服务。农业气象服务标准体系的建设工作拟从以下五个方面开展。
(1)建立农业防御气象灾害风险评估标准子体系
依靠科技创新,通过跟踪农业生产全过程提出发展符合区域性农业生产活动特点的、多时效、定量化的气象条件对农业生产影响的观测分析、影响评估和预测预报标准;制订农林牧病虫害发生发展的气象条件预报预警标准,为重大病虫害防治提供气象保障;制订海洋渔业防台风气象服务标准,保障海洋渔业安全;修订森林(草原)火险气象观测预警标准,保障生态安全;完善农业气象灾害风险评估标准,协助农业灾害保险的开展,同时也可起到减轻农业生产的周期性和地域性灾害风险。
(2)建立保障国家粮食安全的气象服务标准子体系
制订各类农作物长势实时观测、产量动态预报、预测和综合评估技术标准,建立异常天气气候条件下粮食产量动态预报标准和综合评估的决策服务业务标准。制定适用于国内外主要粮食作物产量预报评估标准,提高重要粮食作物产量预报的准确性,拓展粮食产量预报的品种,有选择地开展各地大宗作物、牧草产量与载畜量预报、农业年景预报和地方特色农业的产量与品质预报标准的制订工作。
(3)建立人工影响天气服务农业生产的标准子体系
在高度重视全球气候变暖背景下气象干旱灾害多发频发对农业的严重影响的基础上,积极开展针对抗旱、防雹、消雾、森林草原防火的人工影响天气作业规范和标准的制定,为农业抗御旱灾、保障粮食安全提供有效的服务。完善人工影响天气作业安全方面的标准,提高为农业服务趋利避害的能力。制订人工影响天气作业基础设施的建设标准,规范国家人工影响天气综合基地和重点区域人工增雨防雹重点作业示范基地的建设工作。增强各地人影飞机、高炮作业能力,建立国家、省、地、县四级作业指挥系统和作业效果评估标准,提高人工影响天气作业水平。
(4)建立农业应对气候变化的标准子体系
通过不断深化对气候变化规律的认识,研究气候变化对我国生产力布局、种植结构、农业生态环境和农业气候资源的利弊影响,提出可定量评估气候变化对我国粮食生产和安全影响的技术决策标准,从而科学应对我国农业生产的长期气候风险,减轻全球气候变暖对我国农业生产的负面影响;制订极端气候事件预测及其对农业生产影响的预评估的国家标准,为政策决策提供技术支持。
(5)建立农业气候资源开发利用标准子体系
组织开展精细化的农业气候区划标准制定,为准确把握不同地区的农业气候资源条件和农业生产的适应性,为科学规划农业生产布局,合理调整农业种植结构提供决策支撑;开展农业气象灾害的风险区划标准制定,提高农业的气象灾害风险防范和风险管理能力和水平;加强农村风能、太阳能等气象可再生能源的普查和区划,制定农村风能、太阳能等气象可再生能源的普查和区划等级标准,可促进农村气象可再生能源技术的推广,提高农村气象能源利用率。
农业气象标准的进展情况
我国从2001年开始制定农业气象方面的国家标准,到2011年底,共计有121项纳入了国家标准制订计划,现已完成34项标准的制定工作。农业气象的行业标准立项295项,现已完成101项的制定工作。见图17 -1。
图17-1 农业气象标准立项汇总表
在前人科学研究的基础上,在为农服务的宗旨指导下,农业气象标准化工作在近几年主要围绕以下5个方面开展了标准的前期研究与制定工作。
(1)农业气象观测手段与方法标准研究
研究内容主要有农业气象观测项目、观测试验方法研究与农业气象站网设置研究;农田小气候自动化遥测和地面遥测技术研究;农田水分、蒸散、生理辐射、田间CO2浓度等观测仪器、观测方法研究;卫星、航空遥感对农田、森林、草场植被指数、地温、土壤湿度、积雪、农业旱涝以及森林草原火灾、大面积农业病虫害等动态观测方法研究等。目前已形成了《农林小气候自动观测仪》等国家标准和《森林火险气象等级》等气象行业标准。
(2)农业气象应用技术标准研究
农业气象学应用技术标准对于提高农业气象学科学水平及解决农业生产实际问题的能力、拓展农业气象服务领域具有重要意义。通过揭示农林作物、农业动物生长发育、产量形成和气象条件之间的关系,尤其是在土壤一植物一大气系统中研究能量和物质的交换、输送与气象条件之间的关系,建立反映生长发育速率以及产量形成过程中光合作用产物积累、分配机制规律的统一模式,突显了农业气象应用技术研究成果,是农业气象标准化的科学基础。通过将农业气象应用技术的有关成果转化为农业气象标准,可以直接为农业气象学技术发展服务,也有助于农业气象应用技术的推广和使用。现已形成《农业干旱等级》国家标准和《土壤湿度的微波炉测定》等气象行业标准。
(3)农业气象情报和预报方法标准研究
农业气象情报、预报是气象为农业生产服务的重要手段。农业气象情报研究实时与非实时农业气象资料的传输、收集及加工、处理、分析,建立农业气象情报服务系统,生成和发布客观定量的农业气象情报服务产品。农业气象预报研究提高各种农业气象预报方法的科学性、准确性、时效性,建立农业气象预报专家系统,对农用天气和重要农事活动、农业气象灾害、土壤湿度、农田灌溉量、作物播种期、发育期、收获期、作物产量、森林火险等级及农业病虫害等作出准确的、时效性较好的农业气象专业预报。现已完成《主要农作物高温危害温度指标》等国家标准和《农业气象观测记录年报数据文件格式》等气象行业标准。
(4)农业气候资源的合理开发、利用和保护标准研究
光、热、水等农业气候资源是农业生产的重要基础自然资源,对各地的气候进行农业适宜性鉴定和农业气候生产潜力评价,对农业生物进行气候生态适应性研究,可以提出区域性农业气候资源的优势分布标准,对于因地制宜地确定农业生产类型、生产结构,优化种植制度,调整作物布局,引进良种或合理安排品种,采用先进栽培管理措施,提高农业气候资源利用程度和利用效率都具有重要作用。农业气候标准的研究也非常关注农业地形气候与农田小气候等领域,基于该成果形成的标准为农业生产专业化基地的选择以及调节、农业小气候条件的改善提供了重要的依据和措施。气候变化和气候灾害方面的标准主要包括影响农业生产的气候冷暖变化、水资源变化以及干旱、沙漠化、大气污染等内容,而对农业生产可持续发展的影响及其相应对策的研究,目前也成为农业气候标准研究工作的新领域。现已完成《暖冬等级》等国家标准和《太阳能资源评估方法》等气象行业标准。
(5)农业气象灾害及其防御标准研究
对农业干旱、洪涝、低温阴雨、霜冻冷害、干热风、冰雹等主要农业气象灾害的等级与评估方法进行研究,制定相应的标准,为防御此类农业气象灾害提供对策、措施,以提高农业防灾减灾的能力。现已完成《冰雹等级》等国家标准和《香蕉、荔枝寒害等级》等气象行业标准。
农业气象标准的分类
农业气象标准按农业气象业务的工作环节划分,从资料采集,加工整理到形成产品,可分为农业气象观测标准、农业气象情报预报标准、农业气候标准、农业小气候标准、农业气象灾害标准、农业气象统计标准;按研究的农业对象来划分,可从种植业、林业、牧业、渔业等与气象条件之间的关系,分为作物气象标准、森林气象标准、畜牧气象标准、果树气象标准、渔业气象标准等。此外,病虫害气象标准则专门研究农业病虫害发生、发展与气象条件之间相关的技术标准。
按农业气象业务的工作环节划分,可以使得分类思路清晰,没有重复遗漏;按照研究的农业对象来划分,可做到按作物品种进行标准化。目前农业气象标准化的分类以按农业气象业务的工作环节划分为主体框架,在主体框架之下再按照研究的农业对象进行细分。
农业气象研究与标准化
随着人工气候室的建立和发展,农业气象学深入到气象环境因子对农业生物内在生理机制影响的微观研究,从而带动了特定气象要素与条件对单一作物影响的标准化研究工作。从20世纪60年代起,进一步进行土壤一植物一大气系统的试验研究,在人工控制和模拟环境条件下,深入研究农业植物群体中物质与能量的交换、传输过程以及光合作用、产量形成能力、CO2收支等机制规律,为农业气象标准化生产基地的建设铺平了道路。美国的莱蒙、英国的蒙蒂思以及前苏联的西罗坚科等,在农田微气象与作物生理关系的土壤一作物一大气模式中做了大量研究工作。20世纪70年代、80年代以来,随着计算机技术、卫星遥感技术、地理信息系统技术的发展,农业气象标准化工作领域进一步拓宽,借助遥感观测反演、数值模拟研究手段,农业气象标准的科学技术水平不断提高。
中国气象学家竺可桢,一直致力于物候的观测工作,通过自然物候学进行长期、深入的研究,为物候观测标准的建立奠定了科学基础,其观测标准的思想火花常见诸于20年代发表许多有关气象与农业气象灾害的论著。中国农业气象学家吕炯研究地形对低温和霜冻的影响,是中国农业地形气候学研究的先导,也是低温和霜冻农业气象标准的基础。程纯枢领导组织了中国60年代、80年代两次大规模的全国农业气候资源调查与区划研究,为农业气象区划标准的制定提供了第一手的资料。杨昌业对小气候和农业气象统计学进行了深入研究,冯秀藻对杂交水稻气象条件的研究,高亮之对稻作气候生态的研究,江爱良对橡胶、柑橘寒害与地形小气候的研究,以及韩湘玲、欧阳海对农业气候学的研究,都为农业气象标准化工作的开展奠定了坚实的科研基础。
农业气象与生态标准化
农业气象观测的发展推动了作物气象学的试验研究和农田微气象学的发展。1918年美国由霍普金斯提出生物气候方面的标准化方法生物气候定律。美国学者加纳和阿拉德通过研究植物的光周期反应,首先提出了基于玉米光呼吸的研究结果形成的C3、C4作物的划分等级标准。日本的大后美保,通过对水稻、小麦、大豆、棉花等作物气象及其产量的预测研究,提出了产量预测的气象条件。关于农业气象中非常重要的蒸发量因子的计算方法,首先由英国的彭曼提出,后义由美国的桑斯威特从可能蒸散量概念和水分平衡计算方法得以完善。20世纪50年代前后,随着农业气象学研究进一步从宏观与微观两个方面展开,农业气象标准化工作也分为两个方面。宏观方面,前苏联编制了各类农业气候区划,例如谢良尼诺夫、达维塔亚、萨坡日尼科娃等提出农业气候区划、气候的农业适宜性鉴定的原则和方法等标准化的规范性文件。美国的纳顿森研究并应用了农业气候相似原理。意大利学者阿齐将农业气象学与农业生态学的研究成果相结合,开创了农业气象与生态标准化的研究先河。
农业气象观测标准化
近代关于农业气象标准化的起源可以追溯至19世纪后半叶。农业气象标准化工作可以说是从农业气象观测标准化开始的。俄罗斯学者沃耶依科夫倡导把气象学知识用于农业生产,首创农业气象站,并于1884年制定俄罗斯第一个农业气象观测计划,这可视为该国第一个农业气象标准文件。1887年俄罗斯的农业标准化工作又有了新的进展,伯罗乌诺夫不仅提出了对作物和气象条件进行平行观测的方法,同时还建立了统一的全俄农业气象观测网,提炼出一些主要农作物不同生长发育阶段所要求的气象要素数值,形成了俄罗斯农业气象标准化的雏形。20世纪初,一些欧美国家与其他国家也开始仿效俄罗斯组织建立了统一标准的农业气象观测网。
农业气象标准化的作用
1.有利于提高农业气象防灾减灾的针对性
我国农村自然灾害多、受灾地域广、防灾抗灾能力弱,气象及其衍生灾害对新农村建设和农业农村经济平稳发展造成严重威胁。通过标准化活动的实施,可以规范和指导气象灾害观测、预报、信息发布活动,提高突发气象灾害的监测能力、预报时效、预报准确率和精细化程度,扩大气象灾害预警信息发布范围,完善气象灾害防御方案和应急预案,健全农村气象灾害综合防御体系,增强农村基层单位气象灾害防御能力,提高农业和农村基础设施抗灾能力,增强农民防灾意识,从而增强气象灾害防御和应急处置能力,提高农村气象防灾减灾能力。
2.有利于提高农业气象业务服务的规范性
我国是农业大国,而农业生产高度依赖天气气候条件,天帮忙则丰收,灾害多则歉收,严重制约农业和农村经济发展。面对党的十七届三中全会提出的发展高产、优质、高效、生态、安全的现代农业需求,在设施农业、特色农业、创汇农业、精准农业、集约化农业等现代农业迅速发展和国际粮食供求矛盾日益突出的新形势下,通过标准化活动的实施,可以规范和指导农业气象观测过程、产品和服务,增强农业气象观测技术与试验能力,合理布局观测站网,提高农业气象观测预报评估水平,提高面向基层的农业气象服务产品的数量和针对性,为稳定现代农业生产、保障国家粮食安全和主要农产品有效供给服务,适应农业增长方式的改变和农业生产规模化、产业化经营。
3.有利于提高农业气象应对气候变化能力
在全球气候变暖的背景下,农村水资源短缺加剧,土地沙化、盐碱化速度加快,农业病虫害趋多趋广,农村生态环境日趋恶化。全球气候变暖还严重影响水、温、光等农业气候资源分布,农业生产面临的自然风险比以往更多更大。通过标准化活动的实施,可以提高农业农村应对气候变化能力、农村生态环境保护的气象服务能力和风能、太阳能等气象可再生能源开发利用水平,为《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》提出的建设生态文明、发展节约型农业、循环农业、生态农业提供基础支持。
4.有利于现代农业气象的发展与应用
近年来,农业气象工作的技术和手段不断更新,利用立体、多元信息加强农业气象的监测、预测和防御工作成为重点,遥感和GIS、GPS、因特网等技术在农业气象工作中广泛应用,利用先进的卫星资料处理技术,开展多源卫星资料的分析应用,成为农业气象工作中的一个重要研究领域等。随着国家农业生产、数字农业等的发展,与农业气象相关的信息获取、资源利用、减灾、节水、节地、节能以及生物质能源利用等标准体系建设,已成为农业气象发展的当务之急。
5.有利于参与国际竞争,增强国际竞争力
从国家层面上统筹规划农业气象的整体布局,建立全行业跨地域的合作机制,形成有利于全国农业气象工作的体制框架,发挥区域和专业优势,推进全国农业气象事业的和谐发展,提高全国农业气象工作的社会和经济效益。同时大力强化农业气象标准的国际化战略,跟踪国外农业气象技术标准的研究发展动态,积极参与国际标准的研究与制定,对不断提升我国农业气象科技的综合实力和国际竞争力具有重要意义。
农业气象标准化的内涵
农业气象标准化是一门学科,具有自身的结构体系、内在联系和发展规律,它以生物及其生产过程为承载,研究吸收和容纳各种气象要素适宜性的农业气象标准要求。到目前为止,对农业气象标准化的概念还没有权威定义。根据标准化的概念,我们可以将其定义为:运用“统一、简化、协调、优选”的标准化原则,对农业气象观测预警、农业气象信息、农业气象防灾减灾、农业气候区划及资源开发利用和保护、农业应对气候变化等方面所涉及的产品、过程和服务,通过制定标准和实施标准,促进农业气象的发展,保障和促进我国农业生产的可持续发展。
农业气象标准化的主要内容和基本任务
1.农业气象观测标准化
利用常规及先进的仪器,进行农业气象要素及生物生长发育状况的观测,及时而准确地掌握农业气象条件的变化规律与特点,研究农业生产对象与过程对有关气象条件的反应,并将有关数据、资料进行处理加工,是农业气象工作的基础。
2.农业气象信息服务标准化
主要包括农业气象预报和农业气象情报。
农业气象预报包括农用天气预报、农业气象灾害及病虫害预报、农业生物生长发育状况及物候期预报、农事作业期预报、产量和品质预报等。这些专业性预报和常规天气预报不同,它是专门根据农业生产的需要,结合农业气象观测和试验、研究而做出来的。
农业气象情报包括农业气象旬报、月报、年报,农情专题报、墒情报、灾情报等。
3.农业气候资源开发、利用与保护标准化
光照、热量、水分、风和二氧化碳等是重要的农业自然资源,具有明显的时空变化,分析和研究其变化规律及开发、利用和保护的对策与技术,可以为生产类型、种植制度、作物和品种的合理布局提供依据,还可以为土地资源、水资源、生物资源等其他农业自然资源的优化配置和高效利用提供依据。在地形复杂的山区,研究地形气候及山区气候资源的分布规律,对于山区的开发和生态环境建设具有特别重要的意义。
4.农业气象防灾减灾标准化
研究旱、涝、风、雹、冷、冻、热等各种农业气象灾害的发生机理和时空分布规律及其对农业生产的影响,采取相应的对策和措施,研究生态脆弱和严重退化地区的气候资源与其他自然资源的配置状况和灾害特征,及生态环境建设的途径。
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