三、水分条件
在英国这个终年湿润多雨的国家里,农作物或牧草生长所需水分,基本上可由大气降水满足供应。但不能由此推断,地表水和地下水资源在农业上是无关紧要的。因为农业用水不仅是作物或牧草生长需水,还包括牲畜饮水、畜舍清扫用水、农业机械用水、各种冷冻用水等,这些都不是大气降水所全能解决的。只是由于这些方面的用水,比起工业用水是微不足道的,只及工业用水量的 4%,而且在英国也不存在供应上的严重困难,故不予专门分析。
(一)降水量及其地区差异英国的降水量有以下五个主要特征。
- 降水充足,明显多于同纬度其他地区
英国大部地区的年降水量为 600~1500 毫米,不仅远远超过苏联和加拿大的草原带,也多于欧洲大陆。从相近纬度各地的比较看:伦敦年降水量为607 毫米,柏林为 554 毫米,华沙为 536 毫米;爱丁堡为 700 毫米、哥本哈
根为 573 毫米,莫斯科为 587 毫米。从当今世界范围的农业分布来考察,中纬度温带地区有两种主要农业类型:一是温带较湿润部分(或温带海洋性气候)的以畜牧业为主的农业;二是温带较干旱部分(或温带大陆性气候)的以种植麦类作物为主的农业。英国降水量明显超过同纬度其他地区,是使它的农业能更典型地反映前一类型特征的最重要因素之一。
- 降水量超过蒸发量
由于气温偏低加上多云多雨,英国各地的蒸发量普遍较少,全年均在350~500 毫米之间。从图 11 与图 12 的对比可以看出,英国几乎所有地区的年降水量皆超过蒸发量。因此,对英国农业来说,主要问题不是水分不足, 而是水分过多。
- 季节分配比较均匀
从表 21 看出,英国降水量四季差别不大。春季降水最少,也占全年 18~ 21%;秋季降水较多,也只占全年 28~30%。这样的季节降水量分配,基本上能保证大部分地区各时期农作物和牧草生长对水分的需求。春季相对少雨,有利于土壤温度的回升和越冬作物、牧草的恢复生长。没有偏旱的夏季则不利于作物成熟、干草的备制,也不利于作物收获后的整地作业。秋、冬多雨潮湿,也是放牧牲畜的不利因素。
- 雨日多
在英国通常采用每昼夜降水不少于 2.5 毫米(0.1 英寸)作为雨日的标准。按此衡量,雨日最少的泰晤士河口附近每年也有
表 20 英国的年降水量(毫米)
站名 | 海拔(米) |
一月 |
二月 | 三月 | 四月 | 五月 | 六月 | 七月 | 八月 | 九月 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
威克 | 36 |
74 |
51 | 46 | 42 | 46 | 52 | 65 | 67 | 74 | 7 |
丹迪 | 91 |
71 |
55 | 50 | 45 | 66 | 51 | 82 | 87 | 69 | 8 |
爱丁堡 | 134 |
62 |
43 | 41 | 41 | 56 | 48 | 77 | 80 | 65 | 7 |
培斯利 | 32 |
132 |
88 | 71 | 63 | 71 | 65 | 83 | 91 | 98 | 1 |
格尔文 | 30 |
126 |
75 | 69 | 60 | 68 | 69 | 87 | 94 | 104 | 1 |
埃斯克达尔摩尔 | 242 |
192 |
117 | 101 | 97 | 96 | 101 | 127 | 140 | 140 | 1 |
彭里思 | 210 |
151 |
95 | 76 | 72 | 66 | 65 | 87 | 106 | 108 | 1 |
普雷斯顿 | 25 |
88 |
63 | 51 | 51 | 62 | 64 | 85 | 99 | 94 | 1 |
达勒姆 | 102 |
59 |
45 | 42 | 43 | 51 | 46 | 71 | 69 | 60 | 6 |
约克 | 17 |
58 |
43 | 36 | 43 | 50 | 47 | 63 | 65 | 53 | 5 |
兰尼德洛斯 | 183 |
154 |
119 | 80 | 87 | 79 | 74 | 95 | 106 | 106 | 1 |
诺丁汉 | 50 |
58 |
45 | 37 | 45 | 50 | 37 | 64 | 60 | 50 | 5 |
牛津 | 63 |
60 |
45 | 42 | 48 | 52 | 43 | 61 | 57 | 56 | 6 |
剑桥 | 13 |
50 |
35 | 33 | 45 | 46 | 37 | 61 | 48 | 52 | 5 |
诺里季 | 34 |
60 |
46 | 39 | 47 | 43 | 44 | 66 | 53 | 59 | 6 |
库隆普顿 | 62 |
106 |
73 | 63 | 61 | 61 | 52 | 69 | 76 | 76 | 9 |
沃信 | 8 |
75 |
51 | 44 | 45 | 42 | 39 | 54 | 58 | 55 | 7 |
丘园(伦敦) | 5 |
54 |
39 | 37 | 46 | 46 | 44 | 62 | 57 | 50 | 5 |
阿尔德格洛夫(北 | 67 |
80 |
52 | 50 | 48 | 52 | 68 | 94 | 77 | 80 | 8 |
爱尔兰) |
表 21 英国降水量的季节分配(%)
地点 | 春季( 3 月 至 5 月) |
夏季( 6 月至 8 月) | 秋季( 9 月 至 11 月) |
冬季( 12 月 至 2 月) |
---|---|---|---|---|
威克 | 18.9 | 24.2 | 30.6 | 26.3 |
爱丁堡 | 19.7 | 29.3 | 28.3 | 22.7 |
格尔文 | 18.1 | 22.6 | 30.5 | 28.8 |
达勒姆 | 20.3 | 27.8 | 27.5 | 24.4 |
诺里季 | 19.9 | 25.1 | 29.5 | 25.5 |
丘园(伦敦) | 21.3 | 26.8 | 28.0 | 23.9 |
资料来源:参考文献 65
天,伦敦为 160~170 天。雨日最多的是北苏格兰高地的西部,达 260 天以上。雨日多,不仅不利于许多农业活动,而且日照时间减少,对农作物生长也起消极影响。
- 年际变化小
英国的降水,主要是在盛行西风影响下的气旋雨,局部地区地形雨较丰富。夏季对流雨虽时有发生,但对全国降水量的分布是相对次要的。降水的
这种性质,决定了英国降水具有年际变化小的特点。根据 90 年的记录分析, 各地一般年份降水量的距平值都在 10%以内,距平值≥20%者只有 10 年①, 距平值≥50%的年份极少出现。降水量年际变率小,显然有利于英国农业的稳定生产。不过偏旱、偏湿年份的农作物产量还是有明显差别的,一般的规律是偏旱年份丰产,偏湿年份低产。
英国降水分布特点是,西部多于东部、北部多于南部、高地多于低地。英格兰东部和东南部低地,年降水量在 750 毫米以下,自此向西、向北,降水量逐渐增多,康沃尔半岛、威尔士、奔宁山地、坎布里亚山地和苏格兰大部,普遍在 1000 毫米以上。北苏格兰高地西部正迎对盛行西风,地形雨特别
丰富,年降水量达 1500 毫米以上,最多处超过 2500 毫米。
苏格兰是英国四大地区中降水量最多的。境内年降水量不足 750 毫米的地区限于东部沿海,只占全苏格兰面积的 7%,750~1000 毫米的地区占 26
%,1000~1500 毫米的地区占 39%,超过 1500 毫米的地区占 28%。
对比图 11 与图 12 可以看出,英国蒸发量的地区分布恰与降水量相反。
英格兰东南部蒸发量最大,一般在 500 毫米以上,愈向西北、地势愈高,蒸
发量愈少,在苏格兰西北部普遍少于 400 毫米。因此,在年降水量不足 750 毫米的英格兰东南部,年降水量一般只是蒸发量的 1.2~1.5 倍,这里在夏季月份有蒸发量大于降水量的时期,有利于土壤干出,便于作物成熟和收获。因此,不少英国学者将 750 毫米等降水量线看作重要农业界线,是多数农作物,尤其是小麦可以稳定成功种植的界线①。另一方面,在夏季尤其是偏旱年份的夏季,英格兰东南部也有可能出现短时期的干旱。这类干旱对牧草和一般大田作物不致造成严重后果,但在种植果树和某些蔬菜作物时则是必须考虑的因素。
在英国西北部高地带,降水量普遍是蒸发量的两倍以上,在迎风坡则更达 4~6 倍。在这些地区,无论是偏旱或偏湿年份,也无论是夏季或冬季,降水量总是超过蒸发量。在这里的农用地上,若无良好的自然或人工排水条件, 土壤水分总是处于过饱和状态,对农作物和牧草生长都构成限制性因素,甚至使任何耕作不能正常进行。土壤水分过多使土温降低,对农作物和牧草生长还有间接的不利影响。
(二)灌溉和排水的必要性
探讨灌溉的必要性,关键是要考察夏季农作物和牧草生长旺盛时期,也即蒸发蒸腾量最高时期里,农业需水量与降水量的比例关系。英国学者们曾对四月至十月间的作物和牧草的潜在蒸腾量进行了理论计算,并以此为基础编绘了相应的图集①。图集表明,这一时期英国各地的潜在蒸腾量变化于275~>450 毫米之间。以此与同期的降水量相比,在英国东南部低地主要农业区里,若要保证农作物和牧草生长的充足水分供应,一般还缺水 100~150 毫米,缺水最多的东安格利亚和伦敦盆地等则超过 150 毫米。据此,整个英国东南部在夏季都需要人工补充土壤水分。
① 见参考文献 26,第 28 页。
① 见参考文献 66,第 79~80 页。
① 参考文献 51。
但是,实际上没有可能也没有必要都做到如此充足的水分供应,而且各种农作物与牧草的需水情况也很不相同。例如,牧草在整个夏季都在生长, 而谷类作物、蔬菜等并不都在整个夏季生长(因为有的在夏季结束前已经收获),也不都在整个夏季处于需水量大的时期,甚至有的作物短期的水分不足,反而有利于成熟和收获。不过,上述资料至少可以说明,即使在英国这样湿润多雨的国家的主要农业区里,农作物和牧草在夏季并不是都有充足的水分供应,旱年尤其如此。据估计,在 20 年一遇的干旱年份,英格兰东北低
地为保证农作物和牧草充分生长,需灌水 200 毫米,在东南部低地则需灌水
330 毫米②。
在英国,发展灌溉的必要性不完全取决于水分供应状况,更主要是决定于各种作物和牧草的“敏感”程度以及灌溉的经济合理性。谷类作物若始终处于水分供应充足的状态下,反倒是不利的,因为会导致后期疯长、倒伏。水分不足会影响牧草生长量,但始终保持水分充足也会使牧场滋生杂草,从而降低其质量。固然,特别干旱的年份会使不浇灌的谷物和牧草减产,但这并不是经常发生的。
相反,果树、蔬菜、马铃薯、甜菜等对灌溉比较敏感,适当发展灌溉对提高这类作物产量,效果比较明显。据调查,连续十年实行灌溉的苹果园, 较之未灌溉的可提高产量 50%①。
关于排水的必要性,似无复加说明的必要。这里仅列举一些数字以说明其规模。1927 年,一个由布莱迪斯洛勋爵主持的皇家委员会,对英格兰和威尔士的排水问题进行全面调查后公布,在这两个地区有 176.7 万公顷农用地全部依靠人工排水才能维持利用,约占农用地总面积的 1/7,还有 70 万公顷亟需排水②。又据1970 年估计,整个英国有 280 万公顷农用地需要人工排水,
其中有 65 万公顷在农业集约的英格兰东南部③。
(三)积雪和雾
英国虽然冬季温和,但是各地都有多少不等的积雪。积雪日数(通常指早晨地面有雪的天数)呈自南向北、自低向高、自沿海向内陆增加。英格兰南部沿海平均每年积雪日数不足 5 天,其他沿海地区和英格兰南部内陆为5~
10 天,其余的多数地区在 10~30 天之间,苏格兰内陆地势高,在 30 天以上。
高山地区积雪日数普遍在 100 天以上,而且海拔每升高 15 米即增加一天。尼
维斯山每年积雪超过 170 天。
积雪对于英国农业利少弊多。英国冬季酷寒天气不多,作物和牧草越冬无多大妨碍,无需雪被的保护。冬、春土壤水分充足,作物和牧草返青也无需依靠融雪水的补充。相反,积雪会妨害冬季放牧,增加牲畜圈养和舍饲的时间,提高畜产品成本。严重的暴风雪不仅可能招致畜群的损失,而且会由于影响交通而不利于鲜乳等农产品的正常运输。对于高地和山区的畜牧业生产,积雪的不利影响尤其明显。
② 见参考文献 52,第 217—218 页。
① 见参考文献 52,第 217—218 页。
② 见参考文献 66,第 92 页。
③ 见参考文献 52,第 224 页。
英国向以多雾著称。雾日数与局部地形和小气候条件关系密切,呈现比较复杂的变化。雾多对农业生产也有不利,因为它减少日照时间和强度、降低气温,同时也影响耕作、放牧和农业运输等。
表 22 英国雾日数
地点 |
雾日数 |
地点 |
雾日数 |
---|---|---|---|
法尔默思 |
10 |
利思 |
14 |
普利茅斯 |
30 |
阿伯丁 |
18 |
朴次茅斯 |
11 |
威克 |
21 |
多佛尔 |
17 |
格拉斯哥 |
9 |
格林威治 |
46 |
利物浦 |
18 |
赫尔 |
30 |
彭布鲁克 |
45 |
资料来源:参考文献 66