1981—2018年山南市深層地溫變化特征及對農作物的影響

[摘 要] 本文利用1981—2018年西藏自治區山南市澤當鎮0.8、1.6、3.2 m地層的逐月平均地溫觀測資料，采用統計分析、線性傾向估計等方法對山南市深層地溫變化特征進行分析。結果表明，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在春季與冬季，而深層地溫的最高值大多出現在夏季與秋季;地溫主要影響冬小麥籽粒、莖稈比及理論產量，而且表現出一定的季節性，其中春季地溫對冬小麥產量的影響最為明顯，其次為冬季。相比而言，夏季與秋季地溫對冬小麥產量并不會產生顯著影響。

[關鍵詞] 地溫;變化特征;農作物;山南市

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

土壤溫度是太陽輻射、土壤熱學性質、土壤熱量平衡等相互作用的結果，氣候條件、季節變化等都會對土壤熱量的收支平衡產生影響，進而導致土壤溫度發生變化。土壤溫度既能對農作物種子的萌芽、幼苗及根系的生長發育產生影響，還會影響土壤有效養分以及植物對養分、水分的吸收與運輸等。由此可見，地溫將會對農業、牧業、交通運輸等多個行業產生嚴重影響。因此，分析地溫變化特征具有重要的現實意義。本文著重分析了1981—2018年西藏自治區山南市深層地溫變化特征，并探討了地溫變化對農作物的影響，以期為當地農業生產、農民增收提供指導[1]。

1 資料與方法

1.1 研究區概況

山南市位于西藏自治區南部，地處東經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、瓊結縣及扎囊縣接壤。山南市屬高原溫帶季風半干旱氣候，日照時間長，輻射強;熱量水平高，干濕季節明顯，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，年蒸發量2 695.5 mm，年平均相對濕度43%;年平均風速2.9 m/s，風向多為東北偏東風，年大風日數52.7 d;年無霜期134 d，年雷暴日數67.1 d，年積雪日數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、玉米及蠶豆等農作物，其中青稞與小麥種植最為廣泛，其產量也相對較高[2]。

1.2 資料與方法

山南市農業資源較為豐富，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年山南市澤當鎮0.8、1.6、3.2 m地層的逐月平均地溫觀測資料，使用統計分析、線性傾向估計等方法對深層地溫變化特征進行分析，并在此基礎上探討深層地溫變化對農作物的影響。其中季節劃分標準為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世紀初期，21世紀初期均高于20世紀90年代，20世紀90年代的平均值均高于20世紀80年代，而20世紀90年代至21世紀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 季節與月變化特征

由1981—2018年山南市各月深層地溫數據資料可知：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在春季與冬季，而深層地溫的最高值大都出現在夏季與秋季。

3 深層地溫對農作物的影響

深層地溫對冬小麥的影響主要體現在冬小麥密度上，同時還表現出一定的階段性與季節性特征。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量要素的相關系數數據資料顯示：冬春季地溫與理論產量呈較為明顯的正相關關系，與籽粒莖稈比也呈正相關關系，而與實際產量及其他產量構成要素的關系相對較弱。另外，年平均地溫與理論產量也呈明顯的正相關關系。因此，地溫主要影響冬小麥產量要素的理論產量、籽粒與莖稈比，而且這一影響表現出一定的季節性，其中春季地溫對冬小麥產量的影響最為明顯，其次為冬季，相對比而言，夏季與秋季地溫對冬小麥產量并不會產生顯著影響。

4 結語

①1981—2018年山南市0.8～3.2 m地溫的年代際變化呈現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量要素的理論產量、籽粒與莖稈比，且表現出一定的季節性，其中春季地溫對冬小麥產量的影響最為明顯，其次為冬季，夏季與秋季地溫不會對冬小麥產量產生顯著影響。

參考文獻

[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].安徽農業科學，2013（5）：2153-2156，2178.

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

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