青海省海南地区近30年≥0 ℃积温变化趋势分析

许正福，颜亮东，马扶林,3，马玉芳,3,4

(1.青海省海南州同德县气象局，青海 同德 813200；2.青海省气象防灾减灾重点实验室，青海 西宁810001；3.青海省海北牧业气象试验站，青海 西海镇 810200；4.青海省海南州气象局 青海 共和 813000)

农作物的生长、发育和产量形成需要一定的热量条件[1]。衡量某地区农业热量资源的主要指标是大于等于某一界限温度的积温及其相应的持续日数。此热量总和通常是用该时期逐日气温的累积值表示，这个累积值就叫作积温。通常积温又可区分为活动积温和有效积温两种。在生产实践中，有效积温可作为农业规划、引种、作物布局和预测农时的重要依据，可以用来预测一个地区某种害虫可能发生的时期和世代数以及害虫危害猖獗区的分布等。积温是热量资源的主要指标之一，可以根据积温的多少，确定某作物在某地区能否成熟，并预计能否高产优质。0 ℃是一切高等生物生命活动的起始温度。在全球气候变暖的大背景下,中国西北地区气温持续攀升，气候变暖导致环境发生变化,并且对农作物的熟制、布局、结构均产生了影响;气象灾害频繁,尤其是重大极端气候事件频发,对农业生产的可持续发展产生了负面影响,这使得人们对气候变化及其影响的认识愿望日益迫切[2]。对于青海省海南州地区的多数研究主要集中在气温、降水等气候特征方面[3-7]。因此，研究由于气候变化引起的积温变化对于农牧业的影响意义重大。

1 资料来源

选取青海省海南藏族自治州共和、兴海、贵南、同德、贵德5县气象站1981―2007年地面气象观测资料，共和1981-2009年、贵德1980-2000年、贵南1990-2009年春小麦(Triticumaestivum)的农业气候观测资料及同德1988-1998年牧草观测资料进行统计分析。

2 地理气候概况

海南藏族自治州(简称海南州)位于青海省东部，东与海东地区和黄南州毗连，西与海西州接壤，南与果洛州为邻，北隔青海湖与海北州相望，因地处著名的青海湖南部，故名海南。海南州面积为44 500 km2，占青海省总面积的6.18%。境内地形以山地为主，四周环山，盆地居中，高原丘陵和河谷台地相间其中，地势起伏较大，复杂多样。全州平均海拔在3 000 m以上，最高海拔5 305 m，最低海拔2 168 m。因高寒土地面积广阔，草地资源丰富，可利用耕地面积少，是青海省重要的畜牧业基地之一。全州共有可利用草地面积32 981.5 km2，占土地总面积的74.00%，占全省可利用草地面积的10.40%。年产饲草资源(干物质)总量为31.34亿kg。

海南州属典型的高原大陆性气候，全州年均气温-4～7 ℃，海拔较低的黄河下段谷地年均气温达7 ℃；共和盆地年均气温约3 ℃；年较差为2～26 ℃。年均温的年际变化南部小于北部，南部同德为1.3 ℃，北部共和为1.9 ℃。夏季温凉且短暂，无高温。海拔较低的黄河下段谷地最热月(7月)平均温度只有18.2 ℃。均温>10 ℃的时间长度均小于100 d，≥10 ℃积温在1 410 ℃·d 以下。 冬季寒冷漫长。除黄河下段谷地最冷月(1月)平均气温为-6.7 ℃，日均温<0 ℃的时间为100 d外，其他地区冬季时间在130～160 d，<0 ℃积温在980 ℃·d以上。降水量少，各地分布不均，且集中于5-9月，形成明显的雨季和干季。全州年均降水量为250～450 mm，南部和湖滨地区年均降水量最多，为400～450 mm。共和盆地和兴海子科滩等地在300～360 mm，东部地区不足260 mm。雨季一般从5月中、下旬开始，至9月下旬或10月上旬结束，其间降水量占年总降水量的72%～78%，雨热同季，对农作物及牧草的生长发育有利。太阳辐射长，日照时数多，年日照时数在2 690 h以上，最高达3 040 h，为可照时数的61%～69%。冬春季节多大风。

3 海南州≥0 ℃年积温变化分析

对海南州5县气象站地面观测的1981-2007年近30年的≥0 ℃年积温资料进行整理分析(图1)。

海南州在1997-1999年≥0 ℃年积温有明显的增加，其中，共和、同德、贵德增加趋势近10年非常明显。主要原因是海南地区近30年来特别是近10年气候变暖导致了年积温增加。同德年积温显著增加的原因在于同德县气象站在2000年进行了台站搬迁, 新址由于较原址海拔高度降低明显，受观测地段地理条件的影响年平均气温升高，导致年积温有显著增加。气候变暖后,低温日数明显减少，高温日数增加，农业积温增加，无霜期延长,日照时数增加[8]。

4 春小麦及牧草发育期积温变化及分析

利用海南农业区共和、贵德、贵南气象站多年观测的农业气象资料，对春小麦的发育期变化进行分析(表1)。

海南州种植春小麦的开始期明显提前，农作物发育的平均持续期有所缩短。春小麦发育期≥0 ℃积温变化见图2。

从1990-2000年的农业气候观测资料分析中得出：贵德、贵南春小麦发育期积温有所增加，贵德增加明显，共和显著下降。

图1 海南地区1981-2007年≥0 ℃积温变化

表1 春小麦发育期初终日及持续期的年代际变化

图2 海南地区1990-2000年春小麦发育期≥0 ℃积温变化

海南牧业区同德牧草发育期年代际的变化分析见表2。1988-1992年牧草的发育持续期均长于1993-1998年，主要原因在于20世纪末同德地区升温明显，降水偏多，牧草的发育期明显缩短。牧草发育期≥0 ℃积温变化见图3。

5 积温与持续期的关系

以共和县为例，通过用SPSS软件统计分析得出1981-2009年春小麦逐年发育期≥0 ℃积温和发育持续期之间一元线性回归的关系并得出线性方程,做出两变量的分布散点图(图4)。

春小麦发育期间的积温与发育持续期存在明显的正相关关系，R2=0.59，可以认为两变量相关性好。从线性回归分析中得出，共和县春小麦发育期积温与持续期的检验效应显著，通过了P=0.01效果检验。常数项为475.284，回归系数为8.832，得出直线回归方程为y=475.284+8.832x。同理可作出海南州其他县农作物发育期积温与持续期变化的回归方程。

表2 牧草发育期初终日及持续期的年代际变化

图3 海南同德地区1989-1998年牧草发育期≥0 ℃积温变化

图4 共和县1981-2009年春小麦发育期积温与持续期的变化散点图

6 积温变化对该地区农牧业的影响

1)海南藏族自治州近30年来，各地农作物发育期的持续期有所缩短，生育期内≥0 ℃积温有所增加，特别是进入20世纪90年代以来，气候变暖趋势显著，异常高温频繁出现，从而使积温增加明显，为该地区农作物及牧草的生长提供了充足的热量条件，对于增加农作物和牧草的产量十分有利[9]。

2)随着气候的变暖,海南州各地≥0 ℃积温呈明显增加趋势,喜温作物面积扩大。积温持续日数明显增加,有利于作物的成熟,也有利于干旱地带农牧业生产和植被恢复[10]。

3)由于积温增加气候变暖，春季作物播种出苗、返青期提前，可能会受到较严重的晚霜冻危害，影响农作物的生长。气候变化将使农作物、牧草病虫害的发育速度和繁殖增加，加重病虫害对农牧业的危害程度。

4)积温变化对农牧业影响很大，因此，合理调整农牧业生产结构势在必行，要充分掌握和利用气候变化规律[11-12]，提高应对气候变化能力，趋利避害，增加农牧业生产效益，保持地区经济、社会又好又快发展。

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[12]张核真，马玉才.西藏地区近四十年积温变化的动态分析[J].西藏科技,2000(4)：58-59.