1981—2018年山南市深層地溫變化特征及對農(nóng)作物的影響

[摘 要] 本文利用1981—2018年西藏自治區(qū)山南市澤當(dāng)鎮(zhèn)0.8、1.6、3.2 m地層的逐月平均地溫觀測資料，采用統(tǒng)計分析、線性傾向估計等方法對山南市深層地溫變化特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明，1981—2018年山南市0.8～3.2 m地溫的年代際變化呈逐漸上升的趨勢，其中2011—2018年的各深層地溫最高，而20世紀(jì)80年代各深層地溫最低;0.8～3.2 m深層地溫的年平均值均呈一定的增加趨勢，其氣候傾向率分別為0.066 4、0.067 4、0.057 9 ℃/a。由此可見1.6 m深層地溫的增加趨勢最為明顯，其次為0.8 m，而3.2 m深層地溫的增加趨勢最為緩慢;0.8～3.2 m深層地溫變化趨勢基本保持一致。深層地溫的最低值大多出現(xiàn)在春季與冬季，而深層地溫的最高值大多出現(xiàn)在夏季與秋季;地溫主要影響冬小麥籽粒、莖稈比及理論產(chǎn)量，而且表現(xiàn)出一定的季節(jié)性，其中春季地溫對冬小麥產(chǎn)量的影響最為明顯，其次為冬季。相比而言，夏季與秋季地溫對冬小麥產(chǎn)量并不會產(chǎn)生顯著影響。

[關(guān)鍵詞] 地溫;變化特征;農(nóng)作物;山南市

[中圖分類號] P467 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）03-110-3

土壤溫度是太陽輻射、土壤熱學(xué)性質(zhì)、土壤熱量平衡等相互作用的結(jié)果，氣候條件、季節(jié)變化等都會對土壤熱量的收支平衡產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致土壤溫度發(fā)生變化。土壤溫度既能對農(nóng)作物種子的萌芽、幼苗及根系的生長發(fā)育產(chǎn)生影響，還會影響土壤有效養(yǎng)分以及植物對養(yǎng)分、水分的吸收與運輸?shù)取Ｓ纱丝梢?，地溫將會對農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、交通運輸?shù)榷鄠€行業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，分析地溫變化特征具有重要的現(xiàn)實意義。本文著重分析了1981—2018年西藏自治區(qū)山南市深層地溫變化特征，并探討了地溫變化對農(nóng)作物的影響，以期為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)民增收提供指導(dǎo)[1]。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

山南市位于西藏自治區(qū)南部，地處東經(jīng)90°14\"～94°22\"及北緯27°08\"～29°47\"，與墨竹工卡縣、桑日縣、隆子縣、措美縣、瓊結(jié)縣及扎囊縣接壤。山南市屬高原溫帶季風(fēng)半干旱氣候，日照時間長，輻射強(qiáng);熱量水平高，干濕季節(jié)明顯，降水少。年平均氣壓660.4 hPa;年日照時間2 924.0 h，年太陽總輻射6 018.9 MJ/m2;年平均氣溫8.6 ℃，年極端最高氣溫30.3 ℃，年極端最低氣溫-18.6 ℃，大于0.0 ℃積溫3 187.3 ℃·d;年降水量383.2 mm，日最大降水量42.9 mm，年蒸發(fā)量2 695.5 mm，年平均相對濕度43%;年平均風(fēng)速2.9 m/s，風(fēng)向多為東北偏東風(fēng)，年大風(fēng)日數(shù)52.7 d;年無霜期134 d，年雷暴日數(shù)67.1 d，年積雪日數(shù)5.3 d，年最大凍土深度24 cm。受各種條件的影響，山南市廣泛種植青稞、小麥、玉米及蠶豆等農(nóng)作物，其中青稞與小麥種植最為廣泛，其產(chǎn)量也相對較高[2]。

1.2 資料與方法

山南市農(nóng)業(yè)資源較為豐富，且作物種類較多，小麥、青稞等糧食作物在全市得到廣泛種植。本文選用1981—2018年山南市澤當(dāng)鎮(zhèn)0.8、1.6、3.2 m地層的逐月平均地溫觀測資料，使用統(tǒng)計分析、線性傾向估計等方法對深層地溫變化特征進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上探討深層地溫變化對農(nóng)作物的影響。其中季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)為3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月至次年2月為冬季。

2 1981—2018年山南市深層地溫變化特征

2.1 年代際變化特征

由表1可以看出，1981—2018年山南市0.8～3.2 m地溫的年代際變化呈由低到高的趨勢，其中2011—2018年的各深層地溫均高于21世紀(jì)初期，21世紀(jì)初期均高于20世紀(jì)90年代，20世紀(jì)90年代的平均值均高于20世紀(jì)80年代，而20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初期各深層地溫均顯著降低。

2.2 年變化特征

由圖1～3可看出，1981—2018年山南市0.8～3.2 m深層地溫的年平均值均呈一定的增加趨勢，其氣候傾向率分別為0.066 4、0.067 4、0.057 9 ℃/a。由圖1能看出，1981—2009年山南市0.8 m深層地溫大多位于平均值以下，其中1982、1998、1999年及2005年0.8 m深層地溫在平均值以上。自2009年之后，0.8 m深層地溫明顯增加，且均位于平均值12.3 ℃以上。由圖2能看出，1981—2003年山南市1.6 m深層低層大多位于平均值以下，其中1995、1998、1999年1.6m深層地溫在平均值以上。自2004年起1.6 m深層地溫顯著增加。由圖3能夠看出，1981—2002年山南市3.2 m深層低層大多位于平均值以下，其中1982、1995、1998、1999年以及2003年1.6 m深層地溫在平均值以上。自2004年起3.2 m深層地溫顯著增加。相比而言，近38年來山南市1.6 m深層地溫的增加趨勢最為明顯，其次為0.8 m，而3.2 m深層地溫的增加趨勢最為緩慢。

2.3 季節(jié)與月變化特征

由1981—2018年山南市各月深層地溫數(shù)據(jù)資料可知：1981—2018年0.8～3.2 m深層地溫變化趨勢基本一致。就0.8 m深層地溫而言，1月份深層地溫最低為5.2 ℃，而8月份深層地溫最高為17.8 ℃。就1.6 m深層地溫而言，2月份深層地溫最低為7.4 ℃，而8月份、9月份深層地溫最高均為16.2 ℃;就3.2 m深層地溫而言，3月份深層地溫最低為9.3 ℃，而9月、10月深層地溫最高為14.8 ℃。由此可見，深層地溫的最低值大多出現(xiàn)在春季與冬季，而深層地溫的最高值大都出現(xiàn)在夏季與秋季。

3 深層地溫對農(nóng)作物的影響

深層地溫對冬小麥的影響主要體現(xiàn)在冬小麥密度上，同時還表現(xiàn)出一定的階段性與季節(jié)性特征。其中春季地溫作用最為明顯，其次為冬季，而夏季與秋季地溫的影響相對較小。冬小麥在三葉至拔節(jié)時期受冬季與春季地溫的影響最為明顯，而乳熟期與成熟期受地溫的影響相對較小[3]。

近38年山南市平均地溫與冬小麥產(chǎn)量要素的相關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)資料顯示：冬春季地溫與理論產(chǎn)量呈較為明顯的正相關(guān)關(guān)系，與籽粒莖稈比也呈正相關(guān)關(guān)系，而與實際產(chǎn)量及其他產(chǎn)量構(gòu)成要素的關(guān)系相對較弱。另外，年平均地溫與理論產(chǎn)量也呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。因此，地溫主要影響冬小麥產(chǎn)量要素的理論產(chǎn)量、籽粒與莖稈比，而且這一影響表現(xiàn)出一定的季節(jié)性，其中春季地溫對冬小麥產(chǎn)量的影響最為明顯，其次為冬季，相對比而言，夏季與秋季地溫對冬小麥產(chǎn)量并不會產(chǎn)生顯著影響。

4 結(jié)語

①1981—2018年山南市0.8～3.2 m地溫的年代際變化呈現(xiàn)逐漸升高的變化趨勢，其中2011—2018年的各深層地溫最高，而20世紀(jì)80年代各深層地溫最低。

②1981—2018年山南市0.8～3.2 m深層地溫的年平均值呈增加趨勢，其氣候傾向率分別為0.066 4、0.067 4、0.057 9 ℃/a。由此可見，1.6 m深層地溫的增加趨勢最為明顯，其次為0.8 m，而3.2 m深層地溫的增加趨勢最為緩慢。

③1981—2018年0.8～3.2 m深層地溫變化趨勢基本一致。深層地溫的最低值大多在春季與冬季，而深層地溫的最高值大多在夏季與秋季。

④地溫主要影響冬小麥產(chǎn)量要素的理論產(chǎn)量、籽粒與莖稈比，且表現(xiàn)出一定的季節(jié)性，其中春季地溫對冬小麥產(chǎn)量的影響最為明顯，其次為冬季，夏季與秋季地溫不會對冬小麥產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響。

參考文獻(xiàn)

[1]張煥平，張占峰，汪青春.青海深層地溫的變化特征及對氣候變化的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（5）：2153-2156，2178.

[2]張翠華，張文煜.淺層地溫變化對石家莊農(nóng)作物生長的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（7）：54-59.

[3]王春玲，申雙和，王潤元，等.中原地區(qū)地溫對冬小麥發(fā)育期、生長量和產(chǎn)量的影響[J].干旱氣象，2012（1）：66-70.