姚玉璧 ，劉吉寧，張民，趙繼鋒，李強(qiáng)，李東林，李裕，張秀云

1.蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730021；2.中國氣象局蘭州干旱氣象研究所/甘肅省干旱氣候變化與減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國氣象局干旱氣候變化與減災(zāi)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730020；3.西北民族大學(xué)，甘肅 蘭州7 30000；4.甘肅省定西市氣象局，甘肅 定西 743000

近百年來隨著全球氣候變暖，全球地表氣溫在1880—2012年間升髙了0.85 ℃（0.65—1.06 ℃），其變化趨勢傾向率為0.065 ℃·(10 a)-1（0.050—0.082 ℃·(10 a)-1）；在1951—2012年間全球地表氣溫的趨勢傾向率為0.12 ℃·(10 a)-1（0.08—0.14 ℃·(10 a)-1），是近130年來的2倍（IPCC，2013）。全球氣候變暖對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源、生態(tài)環(huán)境等構(gòu)成重大影響（IPCC，2014）。

氣候變暖造成玉米、小麥和大豆等農(nóng)作物營養(yǎng)生長期縮短，全生育期縮短；棉花、馬鈴薯和胡麻等農(nóng)作物生殖生育期延長，全生育期延長（張強(qiáng)等，2015；姚玉璧等2018a）。高溫會(huì)影響作物的植株形態(tài)、解剖、生理和生物化學(xué)變化，進(jìn)而影響作物生長發(fā)育，導(dǎo)致生物量積累減少，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量下降（Wahid et al.，2007）。氣候變暖在加速作物同化作用的同時(shí)，也使作物異化作用增強(qiáng)，高溫環(huán)境下作物呼吸作用增強(qiáng)，異化消耗增加，干物質(zhì)積累減少，導(dǎo)致生物量和產(chǎn)量降低（Wang et al.，2008；趙鴻等，2007，2016）。氣候變暖使農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生頻率、強(qiáng)度及其時(shí)空特征發(fā)生改變，干旱、高溫、干熱風(fēng)等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的頻率增加，強(qiáng)度增大，極端性增強(qiáng)，危害加重，作物病蟲害增加（張強(qiáng)等，2012；姚玉璧等，2017，2018b）。

河西走廊綠洲地處甘肅西部，東起烏鞘嶺，西接新疆維吾爾自治區(qū)，屬于溫帶大陸性干旱氣候，河西走廊綠洲區(qū)是中國西北內(nèi)陸著名的灌溉綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)，西北地區(qū)最主要的商品糧基地和玉米等作物育種基地，也是西北棉花等經(jīng)濟(jì)作物主產(chǎn)區(qū)。1961—2008年，河西綠洲區(qū)域平均氣溫均呈顯著上升趨勢；降水呈增加趨勢（張強(qiáng)等，2012）。綠洲作為干旱區(qū)內(nèi)主要的生態(tài)系統(tǒng)，是人類活動(dòng)對自然生態(tài)系統(tǒng)介入、改造、干擾和影響程度較大的區(qū)域。塔里木盆地邊緣綠洲的現(xiàn)代氣候變化趨勢為波動(dòng)式暖濕特征，南北緣綠洲有緩慢向暖濕轉(zhuǎn)化的跡象，對極端干燥的塔里木盆地邊緣綠洲生態(tài)環(huán)境的改善和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有積極的影響（謝姆斯葉·艾尼瓦爾等，2013）。氣候變暖提高了葉爾羌河平原綠洲的農(nóng)業(yè)氣候資源優(yōu)勢，使棉花播種期提前、秋霜期推遲、作物生育期延長，單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提高，氣候變暖一定程度上有利于該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（張雪琪等，2018）。

農(nóng)業(yè)是對氣候變暖響應(yīng)最為直接且敏感的行業(yè)，氣候變暖對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響是多方面的。為此，分析河西綠洲區(qū)域氣候變化特征，揭示氣候變化對綠洲生態(tài)系統(tǒng)及農(nóng)作物生長發(fā)育、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害等的影響，提出河西綠洲系統(tǒng)及農(nóng)業(yè)應(yīng)對氣候變暖的適應(yīng)技術(shù)對策，為河西綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展，保障綠洲生態(tài)系統(tǒng)安全提供科學(xué)決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和資料處理及方法

1.1 研究區(qū)概況

河西走廊綠洲是位于甘肅省境內(nèi)黃河以西的大片區(qū)域，地處青藏高原邊緣的西北干旱區(qū)，東起黃河以西的烏鞘嶺，西至古玉門關(guān)與新疆維吾爾自治區(qū)接壤，南接祁連山及阿爾金山，北到馬鬃山、合黎山和龍首山，處于37°17′—42°48′N、93°23′—104°12′E之間，形成西北—東南走向的狹長地帶。行政區(qū)域包括甘肅省酒泉、嘉峪關(guān)、張掖、金昌和武威等5個(gè)地級(jí)市。區(qū)域氣候?qū)儆跍貛Т箨懶愿珊禋夂颍晏栞椛淞? 800—6 400 MJ·m-2，年日照時(shí)數(shù)2 800—3 300 h，年均氣溫為5—10 ℃，年降水量介于9.5—592.8 mm，大部分區(qū)域年降水量不足200 mm，綠洲農(nóng)業(yè)依賴于祁連山冰雪融水灌溉。氣候特征為冬季干冷，夏季干熱，氣溫日較差大；太陽輻射強(qiáng),光照充足；降水稀少、年際變化大，水熱條件分布不均，春季多大風(fēng)沙塵天氣。從東南到西北年降水量逐漸減少，干燥指數(shù)逐漸增加。

1.2 數(shù)據(jù)及處理

選用1961—2018年河西區(qū)域20個(gè)國家氣象觀測臺(tái)（站）逐日氣溫、降水量地面觀測資料。日平均氣溫為4個(gè)觀測時(shí)次（02:00、08:00、14:00、20:00）的平均值，日降水量為逐時(shí)降水量累計(jì)值；序列長度均一致。氣候平均值為1981—2010年平均值。

1.3 分析方法

1.3.1 氣候要素變化傾向率

氣候要素變化的趨勢傾向率采用一次線性方程表示，即：

a1為氣候要素傾向率，單位為某要素單位/(10 a)，據(jù)回歸理論，σx是要素x的均方差，σt為數(shù)列1, 2,…n的均方差。從氣候趨勢系數(shù)rxt求出氣候要素傾向率（魏鳳英，2007）。

1.3.2 突變檢測方法

Mann-Kendall方法（M-K）是非參數(shù)突變統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，該方法不受少數(shù)樣本異常值的干擾，不需要樣本遵從一定的分布。原假設(shè)為：氣候序列沒有突變，定義一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，進(jìn)行方差檢驗(yàn)。其中，UF為順序統(tǒng)計(jì)曲線，UB為逆序統(tǒng)計(jì)曲線，若UF曲線超過信度臨界線，即表示存在顯著的趨勢變化，如果UF曲線與UB曲線的交叉點(diǎn)位于信度臨界線之間，這點(diǎn)可確定為突變的開始點(diǎn)（魏鳳英，2007）。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫變化

1961—2018年，河西綠洲區(qū)氣溫呈極顯著上升趨勢（圖1），氣溫變化傾向率為0.364 ℃·(10 a)-1（P＜0.00）。年平均氣溫的3階擬合方程（Cubic函數(shù)）呈先降后升型，方程為y= -0.000 03x3+0.003 5x2-0.064 6x+6.406 4，其線性化后的相關(guān)系數(shù)R=0.698，通過α=0.01檢驗(yàn)。對Cubic函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)，令dy/dx=0，發(fā)現(xiàn)1971年出現(xiàn)Cubic函數(shù)最小值，由此得出，河西綠洲區(qū)1971年后氣溫持續(xù)上升。

年平均氣溫距平20世紀(jì)60年代、70年代、80年、90年代、21世紀(jì)10年代和2011—2018年分別為-0.9 ℃、-0.7 ℃、-0.5 ℃、0.0 ℃、0.5 ℃、0.7 ℃（表1）?？梢?，從20世紀(jì)60年代開始，年代際距平逐漸上升，2011—2018年氣溫距平最大，達(dá)0.7 ℃。20世紀(jì)90年代平均氣溫變幅最大，變異系數(shù)為8.5%，20世紀(jì)80年代次之，變異系數(shù)為8.2%。

根據(jù)世界氣象組織（WMO）規(guī)定：正距平大于或等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差劃分為暖年；負(fù)距平小于或等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差劃分為冷年（魏鳳英，2007）。河西綠洲區(qū)域暖年為2006—2007、2009、2013、2015—2017年，暖年均出現(xiàn)在2000年之后；冷年為1962、1964、1967—1977、1967—1968、1979、1981、1983—1985年，冷年均出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代之前。

圖1 研究區(qū)年平均氣溫年際變化曲線Fig.1 Interannual change curve of annual average temperature in the study area

表1 研究區(qū)各年代降水距平百分率、氣溫距平Table 1 Every decadal anomaly percent of precipitation and temperature departure in the study area

2.2 降水量變化

1961—2018年，河西綠洲區(qū)年降水量年際變化呈顯著上升趨勢（圖2），降水量變化傾向率為4.341 mm·(10 a)-1（P＜0.05），從20世紀(jì)60年代降水量持續(xù)上升。

就年代際降水距平百分率而言，20世紀(jì)60年代較平均降水量偏少7.4%，80年代偏少2.7%，90年代偏少1.1%；20世紀(jì)70年代偏多2.1%，21世紀(jì)10年代偏多3.9%，2011—2018年偏多9.3%（表1）。降水量年代際變幅20世紀(jì)60年代和70年代較大，變異系數(shù)分別為18.4%和18.3%；2011—2018年變幅較小，為變異系數(shù)為9.22%。

2.3 突變檢測

2.3.1 氣溫突變檢測

1961—1996年河西綠洲區(qū)域年平均氣溫累積距平呈下降趨勢（圖3a），1997—2018年年平均氣溫累積距平呈上升趨勢，轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在1997年。

圖2 研究區(qū)年降水量（P）變化曲線Fig.2 Annual precipitation (P) change curve in the study area

圖3 研究區(qū)域年平均氣溫突變檢驗(yàn)Fig.3 Sudden check curve of annual average temperature in the study area

為了進(jìn)一步論證河西綠洲區(qū)年平均氣溫的突變狀況，采用M-K法對1961—2018年年平均氣溫進(jìn)行突變檢測。圖3b給出了年平均氣溫時(shí)間序列M-K檢驗(yàn)曲線。其中UF（藍(lán)線）是年平均氣溫時(shí)間序列的順序統(tǒng)計(jì)曲線，UB（紅線）為年平均氣溫時(shí)間序列逆序統(tǒng)計(jì)曲線，顯著性水平α=0.05時(shí)，則顯著水平檢驗(yàn)臨界線Uα=±1.96。從圖中可知，年平均氣溫時(shí)間序列順序統(tǒng)計(jì)曲線UF從20世紀(jì)70年代初開始上升，說明年平均氣溫呈上升趨勢；UF于1997年超過Uα=1.96，表明年平均氣溫上升趨勢通過顯著性檢驗(yàn)；UF上升過程中與UB線交于1997年，故1997年為年平均氣溫上升突變點(diǎn)。

綜合年平均氣溫累積距平分析和M-K突變檢測結(jié)果，可知年平均氣溫于1971年后持續(xù)上升，1997年為年平均氣溫上升突變點(diǎn)；預(yù)計(jì)未來年平均氣溫仍處在上升過程中。

2.3.2 降水量突變檢測

1961—2005年河西綠洲區(qū)降水量累積距平呈波動(dòng)變化（圖4a），2006—2018年降水量累積距平呈增加趨勢，轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在2006年。

研究區(qū)域降水量時(shí)間序列M-K檢測曲線圖表明（圖4b），降水量時(shí)間序列順序統(tǒng)計(jì)曲線UF呈波動(dòng)增加趨勢；UF于2016年超過顯著性檢驗(yàn)線（Uα=1.96）。表明降水量增加趨勢顯著；UF上升過程中與UB線首次交于2006年，故2006年為降水量增加突變點(diǎn)。

可知，從20世紀(jì)60年代開始研究區(qū)域年降水量持續(xù)上升，年降水量增加到2006年發(fā)生突變。

3 討論

1961—2018年，河西區(qū)域氣溫顯著上升，氣溫變化傾向率為0.364 ℃·(10 a)-1，顯著高于同期全國平均值（0.24 ℃·(10 a)-1）（中國氣象局國家氣候變化中心，2019）。年降水量年際變化也呈顯著上升趨勢，降水量變化傾向率為4.341 mm·(10 a)-1。

氣候變化使河西綠洲農(nóng)業(yè)的作物生育期發(fā)生了變化。春季氣溫升高，春小麥播種期提前，夏季熱量資源增加，玉米播種期推后，主要作物春小麥和玉米的苗期、生長季均呈縮短趨勢，成熟期提前。春小麥和玉米播種期、出苗期、成熟期、生長季與氣溫呈負(fù)相關(guān)，播種期與降水量呈二次曲線關(guān)系，出苗期與降水量呈負(fù)相關(guān)，成熟期、生長季與降水量呈正相關(guān)（張強(qiáng)等，2012；張亞寧等，2017）。

圖4 研究區(qū)域年降水量突變檢驗(yàn)Fig.4 Sudden check curve of annual precipitation in the study area

河西區(qū)域氣溫顯著上升，年降水量增加，但時(shí)空差異大，使易受春旱和春末夏初干旱脅迫的高耗水、喜溫涼氣候的春小麥等作物產(chǎn)量增長趨勢變緩，生育進(jìn)程加快，發(fā)育期縮短（張亞寧等，2017)。黑河流域近10年比20世紀(jì)80年代春小麥發(fā)育期平均縮短了4 d。春小麥適宜種植區(qū)面積呈減小趨勢，作物品質(zhì)下降（馬紅勇等，2015）。河西綠洲區(qū)氣溫升高，熱量資源增加，玉米等喜溫作物的籽粒灌漿速度加快，千粒重增加。酒泉、張掖和武威等區(qū)域玉米適宜種植區(qū)范圍擴(kuò)大，玉米中晚熟品種種植適宜區(qū)上限高度已由海拔1 500 m提升到海拔1 800 m左右。馬鈴薯等喜涼作物，在河西綠洲最適宜和適宜種植區(qū)范圍均縮小，在海拔1 700—2 000 m的平原種植區(qū)幾乎消失，在海拔2 000—2 600 m的冷涼淺山種植帶幅寬縮小，適宜種植高度向高海拔地區(qū)移動(dòng)（王鶴齡等，2017）。

氣候變暖使河西綠洲區(qū)主要作物生育期有效積溫增加，生長期延長，熟性、布局和種植制度改變，適宜種植區(qū)和可種植區(qū)海拔增加，多熟制北移，夏糧面積縮小，秋糧面積增大。弱冬性、中晚熟品種逐步取代強(qiáng)冬性、中早熟品種，有利于提高光溫利用率，增加產(chǎn)量。暖濕型氣候增加了綠洲灌區(qū)作物的氣候生產(chǎn)力（張強(qiáng)等，2012；楊封科等，2015）。

氣候變暖使河西民勤綠洲區(qū)域農(nóng)作物種植總面積出現(xiàn)由“減少”到“增加”再到“減少”的變化過程，其中糧食作物播種面積整體呈減少趨勢，經(jīng)濟(jì)作物種植面積呈現(xiàn)出快速增加趨勢。主要農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)變化較大，玉米、棉花、油料、瓜類、水果和蔬菜種植面積增加，其中，棉花、油料和蔬菜增幅較大，春小麥種植面積減少（周俊菊等，2016）。

在黑河中游綠洲灌溉區(qū)內(nèi)植被覆蓋區(qū)域占39.8%，其中，農(nóng)田34.9%，樹木5.3%，草地僅有0.1%；而在農(nóng)田區(qū)域中玉米為大宗作物，分類成數(shù)占96.1%，從用水效率考慮，適當(dāng)擴(kuò)大小麥種植規(guī)模更有利于提高中游農(nóng)業(yè)用水效率（王志慧等，2013）。

未來氣候變化對綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展利弊共存。夏季降水增多有利于增加徑流量，冬季降雪增加冰川區(qū)域儲(chǔ)水量，有利于抑制冰川后退；植被覆蓋增加，固定和半固定沙丘面積有可能擴(kuò)大；溫度增高，有效積溫增加，使得作物產(chǎn)量增加；無霜期延長，復(fù)種指數(shù)將會(huì)提高；氣候變暖使冬季負(fù)積溫減少，減輕了室外越冬作物的覆蓋作業(yè)強(qiáng)度，同時(shí)也減少了溫室大棚燃料消耗量。CO2能使作物組織內(nèi)碳水化合物增加，但N比例減少，導(dǎo)致糧食品質(zhì)下降；由于全球變暖導(dǎo)致蒸發(fā)加劇，土壤水分蒸散加大，同時(shí)耕地面積的擴(kuò)大擠占了荒漠—綠洲過渡帶的生態(tài)空間，導(dǎo)致荒漠—綠洲過渡帶萎縮，物種多樣性減少，生態(tài)功能下降。另外，氣候變暖使災(zāi)害性天氣的極端性增加，干熱風(fēng)、沙塵暴、低溫凍害的危害加重，對設(shè)施農(nóng)業(yè)、大田生產(chǎn)造成的損失增加（鄭璐倩等，2016；姚玉璧等，2018b）。

4 綠洲農(nóng)業(yè)應(yīng)對氣候變暖技術(shù)措施與策略

政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第五次評(píng)估報(bào)告認(rèn)為，預(yù)計(jì)未來50年，全球地表平均氣溫可能會(huì)繼續(xù)升高，直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，種植業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增加，病原菌傳播途經(jīng)及幾率加大，糧食生產(chǎn)、食品安全、生態(tài)安全面臨新的挑戰(zhàn)（IPCC，2014）。河西綠洲區(qū)是氣候變化敏感區(qū)域之一，也是生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域，氣候變化必將對河西綠洲農(nóng)業(yè)和區(qū)域生態(tài)穩(wěn)定產(chǎn)生顯著的影響。為此，在研究區(qū)域氣候變化的基礎(chǔ)上，提出河西綠洲農(nóng)業(yè)應(yīng)對氣候變暖的技術(shù)措施與對策，為區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展，趨利避害，防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

（1）科學(xué)規(guī)劃人工綠洲面積，提高資源利用效率。在資源約束條件一定的狀態(tài)下，要科學(xué)規(guī)劃、嚴(yán)格管控綠洲區(qū)域面積，充分發(fā)掘現(xiàn)有資源的利用效率，提高綠洲土地生產(chǎn)力。綠洲生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定既包括綠洲本身的穩(wěn)定維持，又包括綠洲外圍荒漠-綠洲過渡帶的穩(wěn)定維持；兩者均是綠洲生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分?；哪G洲過渡帶對維持綠洲生態(tài)系統(tǒng)具有重要作用。在資源約束條件下，過度擴(kuò)大人工綠洲面積，就會(huì)擠占了荒漠—綠洲過渡帶的生態(tài)空間，必然造成其面積萎縮，影響物種多樣性和生態(tài)功能（封玲等，2012）。

（2）優(yōu)化綠洲農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展多元高效綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)。氣候變暖背景下，作物產(chǎn)量的穩(wěn)定性和區(qū)域生態(tài)的穩(wěn)定性均受到挑戰(zhàn)，較低層次的綠洲農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)氣候變化和多元高效生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展要求。糧食作物中減少春小麥種植面積，擴(kuò)大玉米種植面積，穩(wěn)定馬鈴薯面積。發(fā)展啤酒大麥、啤酒花、釀酒葡萄、甘草、制種玉米等特種作物面積（王鶴齡等，2017）。種植業(yè)結(jié)構(gòu)從二元結(jié)構(gòu)向糧、經(jīng)、飼三元方向轉(zhuǎn)變，發(fā)展人工牧草，加快草食類畜牧的發(fā)展，提高畜牧業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比重。發(fā)展復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)、“陽光農(nóng)業(yè)”、高效農(nóng)業(yè)，節(jié)水型、高科技型、加工主導(dǎo)型農(nóng)業(yè)的沙草產(chǎn)業(yè)，建成中國優(yōu)質(zhì)商品糧和優(yōu)質(zhì)特種作物基地。綠洲農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的目標(biāo)既要提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益又要維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，在區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的引領(lǐng)下，優(yōu)化資源配置，調(diào)整綠洲農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和農(nóng)產(chǎn)品布局，發(fā)展符合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定維持與運(yùn)行的多元產(chǎn)業(yè)。根據(jù)系統(tǒng)功能，依據(jù)資源配置，兼顧農(nóng)、林、牧業(yè)，在核心區(qū)域發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)種植業(yè)，在過渡區(qū)域發(fā)展經(jīng)濟(jì)林業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，在邊緣區(qū)域發(fā)展生態(tài)林業(yè)和適度觀賞性林業(yè)及旅游業(yè)。按照種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、林草業(yè)、畜牧業(yè)和旅游業(yè)之間系統(tǒng)銜接的內(nèi)在規(guī)律，集約高效利用區(qū)域農(nóng)業(yè)資源、氣候資源，構(gòu)建農(nóng)林牧耦合的生態(tài)農(nóng)業(yè)體系，推動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，加快農(nóng)產(chǎn)品精細(xì)化、深加工產(chǎn)業(yè)，完善農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈，提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、農(nóng)業(yè)價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效及農(nóng)民增收的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（王鶴齡等，2017；張強(qiáng)等，2012，2015）。

（3）開發(fā)利用氣候資源，發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)。河西綠洲區(qū)域太陽輻射強(qiáng)，日照充足，晝夜溫差大（李廣等，2002），適宜發(fā)展優(yōu)質(zhì)特色產(chǎn)業(yè)，調(diào)整糧食作物面積，發(fā)展高效經(jīng)濟(jì)作物。氣候變暖背景下，提高了綠洲區(qū)域農(nóng)田熱量資源，田間能量輸入增加，復(fù)種指數(shù)增加，氣候資源容量提高，應(yīng)積極推行多熟制種植、間作套種，提高資源利用效率。另外，充分利用太陽能資源、風(fēng)能資源豐富的特點(diǎn)，在大力發(fā)展清潔能源產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，發(fā)展農(nóng)業(yè)與光伏發(fā)電結(jié)合的農(nóng)光互補(bǔ)設(shè)施農(nóng)業(yè)，走出一條清潔能源與能源產(chǎn)業(yè)結(jié)合發(fā)展之路（陳曉光等，2013；王丹霞，2013）。

（4）依靠科技進(jìn)步，提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。科技進(jìn)步是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力和支撐，綠洲現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展離不開科技進(jìn)步的推動(dòng)。要根據(jù)綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，創(chuàng)新科研支撐體制機(jī)制，從政策制定、經(jīng)費(fèi)支持、稅收優(yōu)惠等方面營造良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境，吸引相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和科技工作者通過項(xiàng)目合作，產(chǎn)業(yè)開發(fā)等形式建立適合綠洲區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展特色，推動(dòng)綠洲現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的科技創(chuàng)新體系（孫國軍等，2015）。水分和肥力條件是綠洲農(nóng)業(yè)決定因素。以提高有限降水利用率、改善和提升土壤質(zhì)量及肥力為核心，選育強(qiáng)抗逆、弱冬性、中晚熟、高水分利用效率的作物新品種，建立和氣候變化相適應(yīng)的種植結(jié)構(gòu)和種植制度（楊封科等，2015）。

（5）研究綠洲生態(tài)系統(tǒng)演變機(jī)理和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，維護(hù)綠洲生態(tài)系統(tǒng)平衡。分析綠洲區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化及其對氣候變化的響應(yīng)特征，揭示綠洲生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能變化的驅(qū)動(dòng)力，弄清關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)要素閾值和邊界條件，明確系統(tǒng)演變、突變和轉(zhuǎn)型的內(nèi)在過程，構(gòu)建綠洲生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)估指標(biāo)體系，開展綠洲區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)脆弱性系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化動(dòng)態(tài)評(píng)估，為綠洲生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定運(yùn)行提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。在重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)和脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)紅線，確保生態(tài)功能不降低、面積不減少、性質(zhì)不改變；嚴(yán)格自然生態(tài)空間征占用管理，防止綠洲生態(tài)系統(tǒng)退化（楊飛等，2019）。

（6）發(fā)展綠洲節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)，提高水資源利用效率和循環(huán)利用率。水資源短缺是制約綠洲生態(tài)系統(tǒng)平衡和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素，水資源利用效率和循環(huán)利用率直接影響著綠洲區(qū)域資源承載力。提高水資源利用效率和循環(huán)利用率是綠洲區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。種植業(yè)是綠洲區(qū)域消耗水資源最大的產(chǎn)業(yè)，要大力發(fā)展綠洲節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)，推廣植物工廠式智慧農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水肥資源的高效利用。平衡農(nóng)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)用水，降低農(nóng)田灌溉造成的鹽漬化和沙漠化危害。通過節(jié)水灌溉，提高綠洲過渡帶林地、草地、濕地生態(tài)用水比例，改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)用水方式，實(shí)現(xiàn)水資源科學(xué)合理高效利用（張強(qiáng)等，2012；劉歆，2014）。

（7）發(fā)展綠洲及過渡帶舍飼畜牧業(yè)，延長生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。綠洲及過渡帶畜牧業(yè)的生產(chǎn)方式現(xiàn)代化事關(guān)綠洲生態(tài)系統(tǒng)平衡的大局，要改變天然草場放牧方式，大力發(fā)展現(xiàn)代舍飼畜牧產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)綠洲及過渡帶現(xiàn)代舍飼畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，建立配套的良種繁育、育肥、獸醫(yī)、防疫及與畜牧業(yè)發(fā)展相關(guān)的運(yùn)輸、食品加工、金融、信息、咨詢等服務(wù)體系，形成完備的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，延長生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)畜產(chǎn)品深加工，實(shí)現(xiàn)畜牧與生態(tài)效益的最大化（孫國軍等，2015）。

5 結(jié)論

1961—2018年，河西綠洲區(qū)年平均氣溫呈顯著上升趨勢，氣溫上升變化傾向率為0.364 ℃·(10 a)-1（P＜0.01）。年平均氣溫于1971年后持續(xù)上升，1997年為年平均氣溫上升突變點(diǎn)；預(yù)計(jì)未來年平均氣溫仍處在上升過程中。年降水量年際變化也呈顯著上升趨勢，降水量上升變化傾向率為4.341 mm·(10 a)-1（P＜0.05），從20世紀(jì)60年代開始降水量持續(xù)上升，2006年為降水量增加突變點(diǎn)。

氣候變暖使河西綠洲作物生長季延長。春小麥播種期呈略微提前趨勢，玉米播種期呈推后趨勢，春小麥和玉米的出苗期、作物生長季呈縮短趨勢，成熟期呈提前趨勢。適宜種植區(qū)和可以種植區(qū)海拔增加，多熟制北移，夏糧面積縮小，秋糧面積增大。弱冬性、中晚熟品種逐步取代強(qiáng)冬性、中早熟品種，玉米中晚熟品種種植適宜區(qū)上限高度已由海拔1 500 m提升到海拔1 800 m左右，作物發(fā)育期延長了13 d，產(chǎn)量提高。未來氣候變化對綠洲農(nóng)業(yè)發(fā)展利弊共存。夏季降水增多會(huì)增加徑流量，山區(qū)降雪會(huì)增加冰川儲(chǔ)水量；氣溫增高，有效積溫增加，無霜期延長，復(fù)種指數(shù)將會(huì)提高；但是，氣候變暖使災(zāi)害性天氣的極端性增加，危害加重，對設(shè)施農(nóng)業(yè)，大田生產(chǎn)造成的損失會(huì)增加。

嚴(yán)格控制人工綠洲面積，提高土地生產(chǎn)力；優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展高效綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)種植模式；優(yōu)化綠洲農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展多元高效綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)；開發(fā)利用氣候資源，發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，依靠科技進(jìn)步，提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平；研究綠洲生態(tài)系統(tǒng)演變機(jī)理和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，維護(hù)綠洲生態(tài)系統(tǒng)平衡；發(fā)展綠洲節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)，提高水資源利用效率和循環(huán)利用率構(gòu)；發(fā)展綠洲及過渡帶舍飼畜牧業(yè)，延長生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。通過上述7個(gè)方面的措施，應(yīng)對氣候變化的影響。