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The impacts of climate change on agrlcultural production in Tibet during the recent thirty years

近30年气候变化对西藏农业生产影响的研究



全 文 :~

5卷第4期 生 态 农 业 研 究
1 9 9 7年 1 2月 ECO—AGRICULTURE RESEARCH
V01.5
Dec.
No.4
1997
(西藏自治区气象台 拉萨 850000)
摘 要 分析了西藏主要寝区近3O年气候裔彝的动恋变化,蛄果表明气候变暖主要在冬季和
夏季,尤以6月增温明显 积韫增高,无霜期缩短}沿雅鲁藏布江一线、昌都年阵木量每 10年减
少4~30mm,东南部年阵木量呈递增趋势。8O年代各寝医光温生产潜力均高于6O年代和7O
年代,3O年平均每年上升u~62 kg/hm 。30年气候生产潜力最高的1O年为7O年代,最低的
1O年为8O年代。
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The im pKU of climate change oD agrlculttral production in Tibet during the recent tmrty
yelr~.Du Jun(Tbe Meteorological Station ofTibet,Lhasa 850000),EAR,1997,5(4):40~44.
Ahetraet Results from analysis of the dynamies of climatic res0I11‘oe8 during the recent 30
years in the main agricultural regions in Tibet showed that climatic warming mainly ocurred in
winter and summer.especially in June.Accumulated temperature was increasing,and frOat—free
period was shortening.Rainfal along the river and in Changdu was decreasing at the rate of
4~ 30mm per year,while in the south—east Tibe t,annual rainfal gradualy increased.Potential
light—temperature productivity in 1980s was higher than those in 1960s and 1970s at increasing
rate of 11~62 kg/hm annualy during the recent thtee decades.For the potential climatic
productivity,the higheat appeared in 1970s,and the lowest in 198。s.
Key w0rds Climatic recources,Potential agricultural productivity,Clima te~ang e
由于自然及日益加剧的人类活动的原因.近100年全球平均气温上升约0.5℃,北半
球大陆地区上升了1℃以上。同时各种气候模式的数值模拟结果表明.公元2100年前大
气m co。倍增后.全球年平均气温将比现在升高1~4℃ 青藏高原作为一个独立地理单
元在全球气候变化过程中是一敏感区域.研究高原区域性气候变化的特点及其与全球气
候变化的关系、由高原气候变化引起下垫面特性的变化以及对全球气候变化造成的反馈
机制等是高原气候研究的重点。本文依据西藏地区主要农区的气象资料,分析了近30年
主要农区气候资源动态变化及其对张 业生产的影响;用直线回归系数计算了西藏主要
农区气候资源的倾向率并得出初步结果;计算了近30年作物光温生产潜力和气候生产潜
力,分析讨论了气候生产潜力随气候变化的规律和特点。
1 近30年西藏主要农区气候资源的动态变化
1.1 热量资源动态变化
本文于1996年10月 9日收到,1996年12月 16日改回
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第4期 杜 军:近30年气候变化对西藏农业生产影响的研究 41
从年均气温而言,西藏主要农区倾向率均为正值,升温率为0.1~。.4℃/lOa,拉萨增
温最大,这表明近30年各农区呈升温趋势。从季节变化而言,冬季升温趋势较明显,大多
数农区升温率 0.2~0.5℃/lOa,最大升温率系拉萨;春季除昌都稍降温(一0.1℃/lOa)
外,拉萨每10年升温0.4℃,其他农区略有升温(0.1℃/lOa);夏季各农区升温率达0.2~
0.6℃/lOa(拉萨、泽当最为明显),以6月增温最大}秋季沿雅鲁藏布江一线升温率为 0.2
~ 0.3℃/lOa,东部农区略有升温。80年代各主要农区≥0℃积温明显高于前20年,积温
倾向率为39~llOC/lOa,以拉萨、泽当升温幅度最大。同样,≥10℃积温也呈增加趋势.
积温倾向率为32~51~C/lOa,林芝地区热量强度增加最为明显。
许多科学家认为,温室效应已经并将继续造成气候变暖。由此使初霜日推迟,终霜日
提前,无霜期延长,但影响霜冻的因子很多,实际霜期的变化很复杂。西藏主要农区霜期变
化初霜日倾向率多为负值,除江孜、波密变化不大(1d/lOa)外,其他农区为一2~
- Sd/lOa,其中拉萨、泽当、日喀则每10年提前5~8d降霜;终霜日除波密无变化外,其他
农区每10年均晚降霜3~l?xl。大多数农区无霜期倾向率为一3~一18d/lOo,拉萨、泽当、
日喀则、昌都平均每 10年缩短10~18d,造成这种不一致的原因尚有待进一步探讨。
1.2 降水量变化
根据年降水量倾向率分析,沿雅鲁藏布江一线、昌都降水倾向率为负值,呈减少趋势,
减少率为 3.8~30.2mm/lOa,以拉萨减少最多;林芝、波密年降水量倾向率为正值,呈增
加趋势,增加率分别为30.8mm/lOa和129.3mm/lOa。从各季节而言,冬季降水沿雅鲁藏
布江一线增加 0.1~0.8mm/lOa,林芝、昌都增加 1.0~1.2mm/lOa,波密增加
10.2mm/lOa。春季除林芝减少(-4.5mm/lOa)~b,其他各地增加1.4~51.9ra~/lOa,波
密增加最多;夏季波密、林芝降水倾向率为正值,其他农区均为负值,波密以10.6mm/lOa
的速度增加,而拉萨、泽当、日喀则、昌都却以26.5~37.6mm/lOa的速度递减}秋季除日
喀则、江孜的降水倾向率为负值外,其他农区均为正值。这说明秋季西藏自治区大部分农
区降水呈增加趋势,拉萨、泽当增加率为5.3~11.4mm/lOo,东部农区每10年增加 14.6
~ 56.6ram,日喀则、江孜降水倾向率分别为一4.Omm/lOa和一1.7mm/lOa。
1.3 水、热变化对农业生产的影响
夏季增温加速了作物生育进程。冬季平均气温增高有利于冬小麦、冬青稞越冬,麦苗
越冬条件较好,降低死苗率,但冬季变暖为病虫害提供了适宜的越冬环境 ≥0℃积温增
高、持续期延长,对喜凉作物、牧草生长较为有利。≥IOC热量强度增加,使热量资源原本
优越且在 1季喜凉作物收割后复种豌豆、油菜的地区,可发展成1年2熟喜凉作物或 1年
1熟喜温作物,而原来热量条件仅能满足1季喜凉作物生长的地区,可利用作物收割后剩
余的热量复种饲草。西藏粮食主产区—— 一江两河 中部流域年降水量呈减少趋势,主要
在夏季每10年减少27~38mm,这将影响作物小穗小花的形成,最终影响有效穗粒数及
产量的高低。林芝地区年降水量呈增加趋势,主要在夏秋季,对作物生长较为有利。冬春
季大部分农区降水增多,对冬作物越冬、返春及春作物播种、出苗较为有利。无霜期缩短,
初霜提前,终霜推迟,作物受霜冻危害机率增大,影响作物生长,特别是在沙性重、土壤.水
分不足条件下受霜冻危害较大。
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42 生 态 农 业 研 究 第5卷
2 近30年气候变化对农业生产潜力的影响 ‘
国内外关于气候生产潜力计算已有不少研究。常用的方法是先计算光合潜力,再进行
温度、水分条件影响的订正,依次得到光温生产潜力和气候生产潜力。本文利用 1961~
1990年气候资料,采用文献 中公式,计算了西藏主要农区近 30年作物生长季的光温
生产潜力和气候生产潜力的动态变化。
2.1 作物生长季(4~8月)光温生产潜力与气候生产潜力的估算
光温生产潜力估算式为:
]
一0.4326己 [Q ×(o.02—0.0092/ +0.0049t~。一0.00011 92壤)×
(O.92175一O.01145t)]×0.35
Q 一(O.383+o.0581gE +0.O47N)×Q
Q 一 (O.160+0.612xl+0.0384xl 。一0.00313xz 3—0.000469x2 3)
E·一下PoxE
‘,一 ^ — p
(1)
(2)
(3)
式中,y 为光温生产潜力,Q,为月光合有效辐射,Q为月总辐射, 为白天温度,t为月平
均气温,i为月份,E’为海拔订正项,S。为月天文辐射,Ⅳ为总云量, 为月平均相对日
照, 为海拔高度(km),X 为月平均相对湿度,丁.啊为平均最高气温, 为平均最低气温,
Po、P分别为海平面气压和本站气压,E为月平均地面水汽压。气候生产潜力估算式为:
r R
I瓦
一{n一必
3Eo
l0
其中:
(R≤E。)
(E。(R≥4E。)
(4)
Eo一 —kn

P

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44

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2



0)

X

(

0.

0

1+
— 一
N)] Y,一o.1514( ×(1一n)

式中,y 为气候生产潜力,Ⅳ为月日照百分率, 为月天数 f为月平均气温,P。、P分别为
海平面气压和测站地面气压, 为与月份有关的参数 ],n为温度 耐呼吸消耗光合产物
的百分数,E口为月蒸发力,R为月降水量。
2.2 气沮变化对光温生产潜力的影响
从西藏主要农区作物生长季光温生产潜力5年滑动平均变化曲线(见图1)和各年代
光温生产潜力变化(见表1)来看,沿雅鲁藏布江一线、昌都近30年内光温生产潜力瞎线
呈浅“V”字型,1972~1978年存在明显谷区。林芝、波密光温生产潜力变化曲线较为平
缓。总趋势是各农区光温生产潜力呈上升趋势;从年代变化来看,6o年代为近30年最低,
其中1962年为30年最低点,较多年光温生产潜力平均值下降12 ~20 。70年代比60
年代平均上升2 ~l1 ,林芝上升最大。80年代各农区光温生产潜力均高于前2O年,波
密上升不大,沿雅鲁藏布江一线、昌都、林芝平均上升3 ~8 ,3o年平均每年上升l1~
62kg/hm ;生长季平均气温与光温生产潜力变化分析表明,各主要农区光温生产潜力变
化与作物生长季平均气温变化一致,这说明作物生长期的温度直接影响光温生产潜力。
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第4期 杜 军:近80年气候变化对西藏农业生产影响的研究 43
圉1 西藏主要农区光沮生产潜力5年滑动平均变化曲线
Fig.1 The variation of five·year smoothing average of light—temperature potential productivity
in the main agricultural r gl0ns in Tibet
袁1 西藏主要农区60~80年代光沮生产潜力变化
Tah.1 Variations of light—temperature potential productivity in
main agricultural regions in Tibet during 1960 to 1980
(年 )
2.3 降水对气候生产潜力的影响
据表2与图2分析,沿雅鲁藏布江一线、昌都近30年内气候生产潜力变化曲线呈1
衰2 西藏主要农区60~80年代气候生产潜力变化
Tab.2 Variations of climatic potential productivity in main agricultural regints in Tibet during 1960 to 1980
圉2 西藏主要农区气候生产潜力5年滑动平均变化曲线
Fig.2 The vartatinn of five—year smoothing average of climatic potential produetlv[ty in
the main agricultural regions in Tibet
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生 态 农 业 研 究 第 5卷
峰2谷型,波峰为70年代末,渡谷为6o年代中期和80年代前中期。林芝、波密气候生产
潜力曲线相对平缓。8o年代末各农区气候生产潜力均呈上升趋势;从年代变化来看,7o年
代气候生产条件较好.气候生产潜力为3o年中最高的10年i 6o年代次之}80年代为最低
的1o年,其中1 983年发生全区性大旱,致使气候生产潜力明显下降,为3o年最低值。
3 农业发展对策研究
针对西藏主要农区降水逐年减少的趋势,应加强水利建设,发挥土壤蓄水作用,采取
旱作、保墒技术,提高水分利用效率;根据气候变化趋势,确定合理、适宜的种植结构,充分
利用气候资源。气候变暖,生长期延长,对喜温作物生长有利,可适当扩大玉米种植比例。
根据主要农区冬季温度增高、降水增多而盛夏降水减少的趋势,可扩大冬播面积;重视多
方位的农业技术研究和耐旱品种的培育,以适应气候变干,增强抗御不良气候条件的应变
能力;针对东南部降水增多、气温增高的趋势大力发展新品种种植业,建立名特产品基地,
变气候资源优势为商品、经济优势;针对主要农区无霜期缩短,农作物受霜冻机率增大的
趋势,要求有关部门应加强防霜工作,调整种植结构,趋利避害。
参 考 文 献
1 周允华.中国地区PAR和光量子通量的时空分布.农田作物环境实验研究 北京 气象出版社.1990.
2 朱志辉.中国地区总辐射的时空分布.农田怍物环境实验研究.北京:气象出版社.1990.
3 龙斯玉.江苏省农业气候生产潜力的探讨.农业气象科学,1983,3(1).
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