全 文 ：第 11卷 第 4期
2 0 0 3年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．11 NO．4
0ct．， 2003
重庆三峡库区农业气候变化的研究
刘海 隆
(重庆市气象局 重庆 400039)
杨 晓 光 王 玲
(中 国农 业大 学 资源 与环 境 学院 北 京 100094)(西 南农 业 大学 重 庆 400716)
摘 要 对 重庆 三峡 库 区 1961～2000午 气候周 期 性 和 非周 期 性 变化 研 究 分 析 发现 ，各 种 气 温 、日照均 具 有 20午
的主要周期，库 区东部气温非周 期性 变化平均增加 2．0"C，东部 降水量平均减少 181．5mm，较 e、西部 变化 显著。
建 立 了 GM(1，1)灰 色 系统 模 型 ，对未 来 10午库 区各 段 农 业气候 生态 变化进 行 预测 ，库 区东部 和 西部 生长 季 气温 将
升 高 0．5～1．0"C，中部 则 略 有 下 降 ，东 部 日照 将 增 加 200h左 右 ，中 、西 部 将 减 少 0～200h，降水 量 中部 将 减 少
200mm 左右 ．东、西部将增加 100～500mm。并提 出适 应策略。
关键词 季风 倾斜率 变异系数 生态环境
Variety in agro-climate of Three-Gorges Reservoir in Chongqing．LIU Hai—Long(Meteorological Bureau of Chongqing，
Chongqing 400039)，YANG Xiao-Guang(College of Resources and Environmental Sciences，China Agricultural Universi—
ty，Bering 100094)，WANG Ling(Southwest Agricultural University，Chongqing 400716)，CJEA ，2003，11(4)：139～142
Abstract In this article the variety of climate in Three—Gorges Reservoir from 1961 tO 2000 is analyzed．The results show
that a 20一years main cycle in temperature and sunlight is found out and the variety of non—cycle temperature in the Eastern
reservoir has increased 2．0"C ，more higher than other sections，and the variety of the precipitation in the east has decreased
181．5mm，more obvious than the west and the center．The agro-climate environment variety in the next 10 years is fore—
casted by GM(1，1)Gray System Model，the results show that most of the reservoir’S climate elements wil increase，some
wil lessen．Finally，some advices are put forward．
Key words Monsoon，Tendency ratio，Variable coefficient，Ecoenvironment
近年重庆三峡库区农业气候资源发生周期性和不可逆的下垫面变化，对库区特色农业 、退耕还林和旅游
开发等均将产生重大影响。本研究探讨 了三峡库区农业气候周期和非周期性变化及其对农业生态环境的影
响 ，为三峡库 区农 业持续发展 提供理论依据 。
l 三峡库区气候特点
重庆三 峡库 区位于北 纬 28。28 ～31。44 ，东 经 105。49’～1 10。12 ，总 面积 约 4．6万 km ，库 区地 貌 复
杂 ，地势高低悬殊 ，立体小气候明显 ，气候类型包括局地河谷南亚热带 、中亚热带 、山地北亚热带 、暖温带 、
中温带等 5种类型。该库区处于亚洲季风区，夏季受热带西南季风 、副热带季风 、梅雨锋和南亚高压等的
影响温暖而湿润 ，冬季受西伯利亚高压、寒潮冷空气等 的影响寒冷而干燥 ，春秋季春早气温回升快 ，秋迟
且绵雨重。加之青藏高原和四川盆地地形 的作用以及库区地形地貌等影 响库区形成 了冬暖春旱 ，夏热伏
旱 ，秋 雨 多而 霜降少 ，湿度 大 、云雾 多 和风 力小 等气候 特征 ，气温 年较差 、年 际变 幅均 较小 ，雨 日、雾 日均 由
西 向东递 减 。
2 三峡库 区周期性气候变化趋势
本研究采用谐波分析法对三峡库区年均气温、最高气温 、最低气温、降水量和日照等进行周期性分析⋯，
其结果见表 1；并统计各周期出现频率，其结果见图 l。由图 l可知 20年周期为三峡库 区平均气温、最高气
温 、最低气温及 日照的主要周期 ，最低气温周期中 13．3年周期占较大比重。降水量周期较散乱且分布不一
致 ，主要为 10年内短周期，其中2．2年和 4．4年周期较突出。
*“九五”中N％~tgSg,AN 目“重庆市三峡库区建库前后农业气候资源特征对比及其开发利用研究”资助
收 稿 日期 ：2002—09—30 改回 日期 ：2003．01—31
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140 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
*表中数据均通过 a=0．10的 F检验。平均温度和降水量各 3列数据表示一些地方存在 3个不同周期，最高温度、最低温度和 日照各2
列数据表示各地均无通过检验的第 3个周期。
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气象要素周期／o
图 1 三峡库区气象要素变化周期分布
Fig．1 Distribution of cycle of agro-meteorological
dements in Three-Gorges Reservoir
口60年 代 一 70it-代 口 80年代 一90~-~g
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一
库区各站
图 3 三峡 库 区各 年代 平 均气 温 倾 向率
Fig．3 The tendency ratio of decades of average air
temperature in Three—Go rges Reservoir
0 35
0．30
0．25
0．20
裴0．15
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年 代
图 2 三峡 库 区 l7个 站各 年 代 平均气 温 变异 系数
Fig．2 The variable coefficient of decades of average air
temperature in Three—Go rges Reservoir
*图中各区间 l7个值代表库区 l7个站点值 ，由左向右依次
为巫山、巫溪、奉节、云阳 、开县、万州 、忠县、石柱、丰都、武隆、
涪陵、长寿、渝北 、沙坪坝、巴南 、北碚和江津，下同。
本研究用变异系数和倾 向率分析三峡库 区农
业气象要素周期性变化趋势 。由图 2可知 20世
纪 90年代三峡库 区温度 、日照 、降水 量变异 系数 中
占年代最大值的地区数分别为 53％、47％和 41％．
占年代最小值的地区数仅有 6％，相同时空条件下
三峡库 区变异 系 数数 值最 大 且 变 幅最强 烈 为 降水
量 > 日照 >温 度 ，该 变 化 与近 年气 候 异 常相 一致 。
由图3～5可知三峡库 区各年代气温变化大部分
为 0．1*C／Q内，其中20世纪 60年代气温一致递减 ，
中部变化较大，东部和西部较小 ；70年代中部和西部气温降低 ，东部升高 ；80年代和90年代库区气温一致升
高。三峡 库 区降 水 量变 化 大部 分 为20mm／Q左 右 ，其 中20世 纪 60年 代 降 水 量 东 部 部 分 地 区略 减
， 中西 部
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第 4期 刘海隆等：重庆三峡库区农业气候变化的研究 141
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图 4 三 峡库 区 各年 代 降水 量 倾 向率
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图 5 三 峡 库 区各 年代 日照 倾 向率
Fig．4 l he t “d “ y ratio of d des of precipitation Fig
． 5 The tendency ratio of decades of nlight
in Three—Gorges Reservoi in Three—Gorges Reserv0ir
增加 ，70年代降水量各区增减交替 ，80年代普遍减少
，90年代普遍增加。三峡库区日照变化大部分为20h／。
左右 ，其中20世纪 60年代 日照东部有增有减 ，中、西部普遍减少；70年代 日照东部增加
，中、西部 一致 减少 ．
其中中部变幅最大 ；80年代 日照东部和中部大部增加
，西部大部减少 ；90年代东部增加，中、西部大部减少。
3 三峡库 区非周期性气候变化趋 势
对比分析气候变化规律相似区域可辨别是否存在非周期性变化因素
，聚类分 析是 判断 相似 区域 的重要
亏段，用欧氏距离作为判断相似程度的指标，对三峡库区各区20世纪50～60年代光温水各要素分别进行聚
=
n
( = l ．，2。；志： l ．，36； ： 4。)
欧 氏距 离为 ：
d =
最后 采用最大距 离法 聚类 ：
(r，s)=maxd(x ，37 )(i=l，⋯ ，
， ； =l，⋯ ) (3)
为反 映同类性 和地 缘差 异性 ，使 结果更 具 可 比性
， 聚
类结果中仅选择 l级分类 以及 同类 中为非库区的另一地
区作对照。为比较库区气象要素不可逆变化趋 势
，本 研
究用其与对照地 区的距离(d默氏)和年代要 素差额 (△X)
表示 ，分析结果见表 2～4，表中 3组地区分别代表库区东
部、中部和西部 (由左 至右)。结果表 明库区东部平均气
温欧氏距离20世纪80年代达最大值 (9
． 0)，之后 仍 维 持
表 3 日照 时 数 非周 期 性变 化趋 势 *
Tab·3 Changing trend of non—cycle of sunlight
表 2 平均气温非周期性变化趋势 *
Tab．2 Changing trend of non—cycle of
average air temperature
(1)
(2)
年 代 巫溪～酉阳 长寿～彭水 渝北 ～荣昌
Years Wuxi～Youyang Changshou~Pengshui Yubei～Rongch啦
— — — 垦_— 堕匡 垒! 堕匡 垒!』 60 70
～ 0．6 0．1 0
．8 广— —
7O～80 8．6 2
． 4 0．6 0．1 1 6 ～0 5
8O～90 9．0 2 8 0
． 8 —0．2 1 4 ～0 4
90 8．5 2 7 0
． 6 0．0 1 4 —0
． 4
*表 中 AIT表 示两 地温 度之差 。
表 4 降 水量 非周 期 性变 化 趋势 *
Tab·4 Changing trend of non—cycle of precipitation
年 代 巫溪～秀山 开县～城 12I 渝北 ～合川
Ye rs Wuxi～Xiushan Kaixian～Chengkou Yubei～Hechuan
— —
d欧氏 z3a~／mm d眭氏 z~R／mm d眭氏 △R／r啪
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142 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
增加 0．6～0．8℃ ，中部略减少，西部降低 0．2℃左右 ；东部 日照增加 113～133h，中部增加 10h左右，而西部
约 减少 5h；东部降水量 减少 150mm 左右 ，中部减少 60mm，西部增加近 70mm。
4 三峡库区农业气候变化及对农业生态环境的影响
三峡库区农业气候生态因子生长季(3～10月份)变化特征。偏斜度可反映以平均值为中心分布的不对
称程度 。用偏斜度分别考察库区各站 20世纪 60-90年代平均气温、活动积温、降水和 日照的距平值以分
析其变化特征 ，结果表明各生态环境因子偏斜度 60年代均较低 ，中值均为负值 ，80年代均较高，90年代略下
降，但均趋 向正值 ，故各气象因子 目前正处于较高水平但有向均值方向下降趋势。
2010年前库 区农业气 候生态 因子 生长季 (3～10月份 )变化 趋势 。库 区农 业气候 生态因子变化是 由周 期
性 和非周期性 变化共 同作用 的结果 ，即 ：
R = Rp+R p (4)
式中，R ，为农业气候生态因子变化值 ，R 为农业气候生态因子周期性变化值，R砷为农业气候生态因子非周
期性变化值。根据周期分析结果可推算 R 变化值 ，通过相似区 GM(1，1)模型可预测 R 值H 并得 2001～
2010年各要素变化趋势(见表5)，表 5表明 2001-2010年生长季间库区东部和西部温度大部分时间将较常
年偏高 0．5～1．0*C，中部则偏低 0～0．5℃；东部 日照大部分时间将偏多 200h左右 ，中部和西部则偏少 0～
200h。降水量东部和西部分别较常年偏多 200-500mm和 100-300mm，中部则偏少 200mm左右。
表 5 2000～2010年三 峡库 区 生长 季光 温 水变 化 趋势
Tab．5 The variety trend of agro-meteorological elements in growth season from 2000 to 2010 in Three‘Gorges Reservoir
93．1 —47
一 l86．7 —57
一 l8l 9 14l
— l9．8 97
61．6 90
— 23．9 81
— 5l 8 309
一 ll8．1 306
— 72．0 173
177 1 250
三峡库 区农业气候 变化对农业生 态环境 的影 响。三峡库 区生态环境极 度脆弱 ，水土流失严重 ，土壤质地
下降，且 自然灾害严重 ，属干旱特别是伏旱重发区，对大春作物后期生长影响较大 ，温度升高将使干旱仍维持
在较高水平，库区东部伏旱强度居库区之首 ，并随生态环境的恶化进一步加剧，中部将有所减缓 ，而西部为夏
旱 高发 区 ，其伏旱 强度和频率将加 剧 。但 温度上升 和热 量资源增加 ，有利 于引种 一些热带经 济作 物并 增加复
种指数。湿热匹配适宜时光能资源越丰富其气候生产力越高，库区东部 日照较充足 ，有利于植物光合作用，
积累更多的光合产物 ，中部和西部 日照属四川盆地低值区，今后 10年其 日照将呈略减趋势，对农业生产较为
不利 。库 区雨量集 中、暴雨强度大是 水土流失 的主要动 力 ，沟壑纵 横 ，山高 坡陡 是水 土流失 的内在 因素。三
峡库区地处亚热带湿润地区属水蚀地带，区内年均降雨量 1000～1200mm且时空分布不均 ，5～9月份降雨
量占全年降雨量的 60％～80％且暴雨量大。15。～25。坡地占库区总面积的 30．5％，>25。坡地 占 15．8％，出
露地层主要以石灰岩、紫色沙页岩为主，紫色沙页岩 占库区总面积的 45％。未来几年东部和西部降水量增
加将加重库区的水土流失。库区中部光温水等资源将略减少，东部则呈增加趋势 ，西部光能资源略下降而水
热资源将增加。三峡库 区脆弱的生态环境仍将面临干旱 、洪涝、水土流失、泥石流和滑坡等灾害的频繁发生，
因此必 须大力发展生 态农 业 ，保 护农业生态环境 ，推广种植抗旱 、耐涝 的植物 品种并 注重恢复植被 。
参 考 文 献
1 屠其璞 ，王俊德等．气象应用概率统计学 ．北京 ：气象出版社，1984
2 刘海隆 重庆市三峡库区近 40年来降水变化特征分析．山区开发，2001(12)：18～20
3 陈桂明，戚红雨等．MATLAB数理统计(6．x)．北京 ：科学出版社，2002 119～122
4 邓聚龙 灰色系统理论教程(第二版) 武昌：华中理工大学出版社，1991．189～215
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