界限内积温在三穗农业热量资源研究中的应用

杨光建，古书鸿

(1.贵州省三穗县气象局，贵州 三穗 556500;2.贵州省山地环境气候研究所，贵州 贵阳 550002;3.贵州省山地气候与资源重点实验室，贵州 贵阳 550002)

1 引言

积温是表征热量条件的重要指标，能够反映农业生产上可利用的温度条件及其持续时间［1］。界限内积温反映了积温在各个温度范围内的分布状况，有助于更加深入地了解热量资源［2，3］。

三穗县地处云贵高原向湘西丘陵过渡的斜坡面上，境内地貌类型多样，多低山、丘陵、河谷、盆地。三穗属北亚热带温和湿润季风气候，雨热同季，适宜多种作物生长。近年来，蔬菜、中药材以及鸭养殖等特色农业蓬勃发展。不同农业生产对象对热量条件的需求不同。界限内积温，包含了0℃以上每1℃范围内的积温，能够满足任意温度范围的积温统计需求，能够为开展结合作物三基点温度的积温研究提供支撑。

本研究应用界限内积温方法，分析了三穗县积温的分布及变化特征，以进一步认识三穗农业热量资源，为促进农业气候资源开发，做好农业气象服务奠定基础。

2 材料和方法

基于三穗历史逐日平均气温资料，分别计算了历年各旬0～30℃各温度界限以上活动积温，并进

以界限内积温除以相应温度界限中值(t+0.45)，分析出现在各温度界限内的天数:一步计算得到逐旬各界限内积温。界限内积温即相邻两个界限温度以上活动积温之差［2］:

以3℃和20℃分别作为喜凉作物适宜生长的温度下限和上限(3℃≤t＜20℃)，以10℃和30℃分别作为喜温作物适宜生长的下限和上限(10℃≤t＜30℃)。统计各旬作物适宜生长温度范围内的积温，作为作物生长的适宜积温。其中，喜凉作物适宜积温Σ，喜温作物适宜积温Σ

以1981—2010年30 a平均值代表当前气候平均值，同时计算了1971—2000年和1961—1999年各30 a的平均值。

3 结果与分析

3.1 积温在各温度范围的分布

统计各温度界限内积温发现，三穗活动积温在各个温度界限内的分布呈单峰特征，与全省特征一致。峰值对应温度界限为24℃，高于全省平均值22℃［2］。0～24℃升高趋势较缓慢，24～30℃降低趋势较快。结合日数分析发现，出现在24℃(24.0～24.9℃)范围内的日数也相对最多(图1)。

图1 三穗各界限内积温及其温度出现天数变化图

对历年界限内积温变化分析发现，特定年份的变化曲线存在一定差异。界限内积温随温度界限的变化存在一定波动，但基本呈现与多年平均状况相似的曲线特征，历年积温峰值对应温度界限最高为27℃，最低为22℃，大部分年份在24～25℃范围内波动。

分别对比1981—2010年30 a平均值、1971—2000年平均及1961—1999年平均发现，不同时期气候平均结果基本一致(表1)，表明近50 a来，三穗热量分布在各个温度范围的气候背景未发生显著变化。

表1 不同年代气候平均值与当前气候平均值差异对比

3.2 积温在各旬各温度界限的分布

图2 三穗各旬界限内积温分布图(℃·d)

各旬各界限内积温分布见图2。从图中可以看出，三穗全年积温的分布状况和不同时期热量分布的温度范围。冬季温度主要分布在15℃以下，夏季主要分布在15～30℃，从1月—7月，温度分布范围逐步升高，各温度界限内的旬积温也逐步增加，积温高值区主要分布在7—8月的25℃附近。

3.3 作物适宜积温变化

适宜积温是作物生长适宜温度范围内的积温总量。旬适宜积温能够反映各旬热量条件对作物生长热量需求的满足程度(图3)。

图3 各旬喜温作物、喜凉作物的适宜积温变化图

三穗县喜温作物适宜积温夏季高，冬季低，适宜喜温作物生长的热量条件主要集中在4—10月，积温占适宜积温总量的近90%。

喜凉作物适宜积温全年有2个高值区，分别在春季(3—5月)和秋季(9—11月)，冬季(12—次年2月)和夏季(6—8月)适宜积温均较低，其中冬季各旬适宜积温在50℃·d左右，7—8月几乎为零，不适宜喜凉作物生长。

统计历年全年适宜积温，发现近50余年来，三穗喜温作物适宜生长积温无显著增减趋势(图4)，最高值为5 236℃·d，最低值为4 599℃·d，30 a平均为4 934℃·d。

由于喜凉作物常常是秋冬季种植，经过越冬后在春末夏初收获，因此，分别统计了上年9—12月至当年1—6月的喜凉作物适宜积温。结果显示，喜凉作物适宜积温的历史变化趋势也不显著(图4)，最高值为2 910℃·d，最低值为2 010℃·d，变幅较喜温作物大。喜凉适宜积温30 a平均为2 392℃·d。

图4 喜凉和喜温作物适宜积温历史变化图

4 结论与讨论

基于界限内积温研究方法，针对三穗积温表征的热量条件进行了研究分析，结果显示，三穗积温变化特征与全省平均状况相同，界限内积温随温度界限呈现单峰曲线特征，峰值对应温度界限为24℃。年内各旬界限内积温变化状况也与全省平均相似，冬季热量分布的温度范围较低，夏季较高。

基于各旬各界限内积温，能够便捷统计作物不同时期或不同温度范围的积温状况。对喜凉和喜温作物的适宜生长积温分析显示，三穗喜温作物适宜生长时段在4—10月，喜凉作物适宜生长时段主要在9月—次年5月，其中在春季和秋季有2个积温高值时段。

通过对三穗界限内积温的研究，掌握了积温表征的热量条件在各个温度范围内的分布状况，有助于进一步认识三穗农业热量资源特征。基于旬界限内积温，能够为结合作物特定需求的积温及适宜生长时段的研究奠定基础。本研究仅笼统针对喜温和喜凉作物进行了研究，在实际生产中需结合作物不同生育期对温度的不同需求，才能更深入认识热量条件对作物生长发育的影响。

［1］郑大玮，孙忠富.关于积温一词及其度量单位科学性问题的讨论［J］.中国农业气象，2010，31(2):165－169.

［2］古书鸿，严小冬，石艳，等.贵州省温度界限内积温特征分析［J］. 中国农业气象，2011，32(04):521－524.

［3］张仕佳，古书鸿，吴丹，等.水城县积温变化特征分析［J］.贵州气象，2012，36(02):37 －39.