拉 巴,潘 多, 次仁多吉
(拉薩市氣象局,西藏拉薩 850000)
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近30年西藏中部拉薩以東農業氣候資源分析
——以墨竹工卡縣為例
拉 巴,潘 多, 次仁多吉
(拉薩市氣象局,西藏拉薩 850000)
摘要利用墨竹工卡縣30多年的氣象資料,采用現代氣候診斷分析方法,分析了近30年西藏中部拉薩以東的光、溫、水等氣候資源的特點、分布規律,并分析了主要作物青稞、油菜的農業氣候資源。結果表明,墨竹工卡縣氣溫有緩慢上升趨勢,多年平均氣溫為6.2 ℃,氣溫的緩慢上升趨勢將有助于農作物的種植;多年平均降水量為555 mm,降水量集中在6~9月;降水前期不足、后期有余,春末初夏干旱是影響作物生長發育和產量的不利氣象條件;墨竹工卡縣大多數地區的農業氣象條件對青稞和春播油菜的生長發育較為適宜。
關鍵詞農業氣候資源;分布規律;西藏中部
墨竹工卡縣地處西藏中部、拉薩市以東(91°7′E、29°8′N),地勢呈東高西低,平均海拔在4 200 m以上,縣域面積5 492 km2,全縣有7個鄉1個鎮,屬以農為主的半農半牧縣。2009年,墨竹工卡縣糧播面積0.36萬hm2,經濟作物面積0.11萬hm2,飼草面積0.06萬hm2,糧經飼比例為68∶20∶12,農牧業生產結構進一步優化;扶貧開發和特色農牧業產業項目繼續推進,農田水利設施不斷完善。但當地的農業生產抗御自然災害的能力十分薄弱,每年都遭受冬春連旱、冰雹、雷電等多種災害,給當地的農業生產、人民生活和財產造成了一定的損失。因此對該縣氣候資源的分析,有助于提高氣象災害防御能力和農業氣象服務能力,對促進當地農村經濟和社會發展、提升農村氣象災害防御的社會化管理水平、打造糧食核心區建設具有十分重要的意義。由于近期全球氣候變暖,影響著墨竹工卡縣農作物品種布局,筆者利用墨竹工卡縣30多年的氣象資料,采用現代氣候診斷分析方法,分析了近30年西藏中部拉薩以東的光、溫、水等氣候資源的特點、分布規律,并分析了主要作物青稞、油菜的農業氣候資源。
1資料與方法
利用墨竹工卡縣1981~ 2010 年逐月平均氣溫、 月極端最高、 最低氣溫、月平均日照時數和月平均降水量等氣象資料,結合2001~2010年的農作物觀測資料。綜合運用統計分析、5日滑動平均法、普通克里金插值法等對墨竹工卡縣農業氣候資源進行分析。
2農業氣候資源分析
2.1熱量資源
2.1.1氣溫變化特征。
2.1.1.1氣溫年際變化特征。由1981~2010年墨竹工卡縣年平均氣溫(圖1)可見,墨竹工卡縣氣溫有緩慢上升趨勢,多年平均氣溫為6.2 ℃,年平均溫度最高出現在2009年,為7.9 ℃,1997年最低,為5.3 ℃。氣溫的緩慢上升趨勢將有助于農作物的種植。

圖1 1981~2010年墨竹工卡縣年平均氣溫變化
2.1.1.2月平均氣溫及日較差變化特征。從1981~2010年墨竹工卡縣月平均氣溫變化(表1)可以看出,6月份溫度最高(14.1 ℃),次高溫度是7月份(14.0 ℃),1月最冷(-3.2 ℃),最高、最低差值為17.3 ℃;極端溫度的分布與月平均氣溫分布形式一致,夏季極端高溫較高,冬季極端低溫較低,這對于越冬作物較為不利[1]。墨竹工卡縣多年平均日較差為15.4 ℃,冬季日平均較差最大,夏季最小;氣溫日較差最大值出現在1月份,最小值出現在8月份。較大的日較差更利于作物有機物質的積累,進而提高品質[2]。
2.1.2農業界限溫度。由1981~2010年墨竹工卡縣≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃初日、終日時間變化(圖2)可見,近30年來墨竹工卡縣≥0 ℃初日總體趨勢是提前的,尤其是近10年來提前趨勢較為明顯;而≥0 ℃終日近10年有緩慢的滯后趨勢;≥0 ℃初日最早出現在2006年2月13日,≥0 ℃終日最晚出現在1986年12月19日,平均持續日數在252 d左右。近30年來墨竹工卡縣≥5 ℃初日、終日變化較為穩定,≥5 ℃初日基本出現在4月份,≥5 ℃終日基本出現在10月份,平均持續日數在208 d左右。墨竹工卡縣≥10 ℃初日最早出現在5月1日,最晚出現在6月15日,相差40 d以上;終日最早出現在1990年9月15日,最晚出現在1996年11月26日;平均持續日數在135 d左右。
2.2降水資源
2.2.1年降水量變化特征。從圖3可以看出,1981~2010年墨竹工卡縣平均年降水量為555 mm,近30年降水量具有緩慢增加趨勢,但近10年呈現減少趨勢,最大值出現在1990年,年降水量達784 mm。

表1 1981~2010年墨竹工卡縣月平均氣溫、日較差變化 ℃

注:a1、b1、c1為初日;a2、b2、c2為終日。其時間由距離年初的天數來表示。圖2 1981~2010年墨竹工卡縣≥0 ℃(a)、≥5 ℃(b)和≥10 ℃(c)初日、終日時間變化

圖3 1981~2010年墨竹工卡縣年降水量變化
2.2.2月降水量變化特征。從圖4可以看出,一年中降水量分布差異較大,7、8月降水量最多,占全年總降水量的51%,其次為6、9月,占全年總降水量的33%。

圖4 1981~2010年墨竹工卡縣月降水量變化
依據墨竹工卡縣降水量的分布及春青稞的生育期特點,分析了5~9月春青稞生育期內降水量的年變化特征,結果發現(圖5),近30年5~9月降水量具有緩慢增加趨勢,但近10年呈現減少趨勢。這與年降水量變化較為一致,5~9月降水量占全年降水量的92%,這有利于春作物的生長發育。

圖5 1981~2010年墨竹工卡縣5~9月降水量變化
2.2.3年、5~9月降水量保證率分析。近30年墨竹工卡縣平均年降水量為555 mm,80%保證率為387 mm。從年降水量來看,大多數年份的降水量均在390 mm以上;而近30年5~9月平均降水量為511 mm,80%保證率為433 mm。
3主要作物農業氣候資源分析
3.1春青稞農業氣候條件青稞即裸大麥,在西藏有悠久的種植歷史,其播種面積較大,具有較強的耐寒、耐旱性,適應高原氣候條件,海拔600~4 500 m,適應范圍廣,種植上限高。在生育期方面,早熟品種為90 d,最晚熟的為150 d,早、晚相差60 d。
3.1.1熱量條件。青稞為C3作物,屬長日照作物。近30年墨竹工卡日照時數為2 900~3 400 h,青稞生育期的日照時數為1 000~1 500 h(春青稞少些),能滿足青稞生長發育的需要。青稞播種到出苗所需的最低溫度在0 ℃以上,出苗到拔節期的溫度應在3~5 ℃,苗期可抵抗-10 ℃左右的低溫;拔節到抽穗期溫度應在5~6 ℃,拔節期前后可抵抗-7 ℃左右的低溫,抽穗期前后可抵抗-4 ℃的低溫;抽穗到成熟期需7 ℃以上溫度,最好是9 ℃左右溫度,能抵抗-2 ℃以上的低溫,溫度低于-2 ℃則會迫使籽粒停止灌漿充實。墨竹工卡縣大多數地區青稞生育的各階段所需溫度條件及全生育期所需≥0 ℃積溫基本均能得到滿足。
3.1.2水分條件。青稞生育期短,抗旱力強,但在整個生育期必須有一定的水分供應才能保證產量。分蘗至抽穗期和灌漿期是青稞需水的關鍵期,尤其分蘗到抽穗期耗水強度最大。青稞孕穗后期如果水分不足,會增加小花退化,減少粒數,降低千粒重,對產量影響很大。近30年墨竹工卡縣平均年降水量為555 mm,降水量集中在6~9月。降水前期不足、后期有余,春末初夏干旱是影響作物生長發育和產量的不利氣象條件。雨季開始期一般在6月上、中旬,雨季期間多夜雨,降水強度小,可使水分緩慢滲透,提高降水的有效性。白天光照充足、溫度適宜,對青稞抽穗開花和灌漿十分有利。
由于目前墨竹工卡縣無規范的作物觀測資料,因此由拉薩作物觀測資料代替,從表2可見,拉薩市春青稞全生育期降水量為290 mm。由于受水分的限制,春青稞播種期實際上大大推遲,使拔節抽穗期接近或出現在雨季。春青稞生育期降水分布總趨勢是前期少、后期多,其中播種~拔節期日平均降水量均小于1 mm,拔節~抽穗期春青稞達2.5 mm左右,抽穗~成熟期春青稞為3.5~4.5 mm。

表2 拉薩春青稞生育期降水量
作物需水量是在大田里以最佳農業技術和灌溉管理條件下,使作物茁壯生長的最大蒸散率[3]。根據有關研究[4-5]及拉薩市具體情況,經計算(表3),拉薩市春青稞整個生育期需水量為378 mm;需水最多時段為拔節~抽穗期,日需水量達5 mm左右,次之為抽穗~乳熟期,日需水量為4.0 mm,由此可進一步確定拔節~抽穗期、抽穗~乳熟期分別是拉薩市春青稞的第1和第2需水期。

表3 拉薩春青稞生育期需水量 mm
3.2油菜農業氣候條件油菜是一種喜涼耐寒、生育期短、對熱量條件要求不高、適應能力較強的經濟作物,是該縣主要的經濟作物之一,種植面積占全縣作物播種面積的25%左右。由于該縣位于相對高海拔地區,冬季溫度低,油菜不能正常生長,所以不種秋播油菜,該縣主要種植春播油菜,故討論春播油菜的農業氣候條件。
3.2.1播種期~出苗期。一般情況下,日平均氣溫穩定通過4 ℃是油菜的適宜播種期。根據實地調查和有農氣觀測站的對比觀測資料表明,適宜播種期為5月上旬,平均播種期至出苗為20 d左右,播種至出苗的平均氣溫為7~9 ℃,此時的氣象條件能基本滿足油菜的生長發育(表4)。
3.2.2五真葉~現蕾期。油菜在6月上旬開始進入五真葉到現蕾期。此時月平均溫度在14 ℃,≥0 ℃活動積溫為1 060 ℃·d,極端最高氣溫為23~25 ℃,總日照時數為240 h,月總降水量為100 mm(表4)。此時油菜植株頂部出現花苞,開始進入現蕾期。這時若出現高溫少雨,導致植株頂部的花苞枯竭,影響到后期的開花數量減少。
3.2.3抽苔~開花期。油菜在7月上旬開始進入抽苔~開花期,此時段進入營養生長和生殖生長旺盛時期,月平均溫度為15 ℃,月≥0 ℃活動積溫為1 530 ℃·d,極端最高氣溫為24~25 ℃,總日照時數為215 h,月總降水量為220 mm(表4)。期間該縣已進入雨季集中期,油菜也進入抽苔開花期,是多種病蟲害侵染危害的主要時期。抽苔開花期是最為關
鍵的防治時期。根據實地了解得知,該縣油菜病蟲害危害最大的主要是蚜蟲和菌核病;油菜蚜蟲整個生育期均有危害,前期在植株下部和葉片背面危害,抽苔后集中花苔上危害。油菜最易感病的生育階段是開花期,開花期連綿陰雨、偏施氮肥、地勢低洼、植株過密等,有利病菌的發生和傳播。

表4 2006~2011年墨竹工卡縣油菜各生育期的氣象條件
3.2.4綠熟~成熟期。油菜在8月上旬開始進入綠熟~成熟期,油菜開花后至收獲前以生殖生長為主,此段月平均溫度為13 ℃,月≥0 ℃活動積溫為1 665 ℃·d,極端最高氣溫在24~25 ℃,總日照時數為250 h,月總降水量為70 mm(表4)。這一階段油菜生長最為旺盛,應以土壤相對含水量70%~80%為宜,過高過低均會形成大量秕粒,粒重減輕,油分含量降低。每次灌水量的多少應掌握好充分濕潤油菜根系活動層,要防止在油菜田長期泡水和積水,灌水漫墑時要即灌即排,避免發生倒伏。此外,還應重點防治花角期蚜蟲危害。油菜為無限花序,開花延續時間長,角果的成熟也和開花順序一樣相繼進行,要掌握好油菜成熟期的特點適時收獲。油菜的落粒性強,最好在陰天或晴天早晨突擊搶收。
3.2.5全生育期。綜合以上分析可知,墨竹工卡縣油菜全生育(5~8月)平均氣溫為14.0 ℃,≥0 ℃積溫大概為1 650 ℃·d左右,總降水量為350~400 mm,月平均降水量為100 mm,總日照時數為850~950 h,月平均日照時數為252.9 h。
4結論
(1)墨竹工卡縣氣溫有緩慢上升趨勢,多年平均氣溫為6.2 ℃。氣溫的緩慢上升趨勢將有助于農作物的種植。
(2)近30年5~9月降水量具有緩慢增加趨勢,近10年呈現減少趨勢;5~9月降水量占全年降水量的92%,這有利于春作物的生長發育。
(3)近30年墨竹工卡縣平均降水量555 mm,降水量集中在6~9月。降水前期不足、后期有余,春末初夏干旱是影響作物生長發育和產量的不利氣象條件。
(4)墨竹工卡縣大多數地區青稞生育期各階段所需溫度條件及全生育期所需≥0 ℃積溫基本均能得到滿足,有利于春作物種植。
(5)墨竹工卡縣農業氣象條件對春播油菜的生長發育較為適宜。
參考文獻
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Analysis of Agriculture Climate Resources in the East of Lhasa in Central Tibet in Recent 30 Years——A Case Study of Mozhugogka county
LA Ba, PAN Duo, CIREN Duoji (Lhasa Meteorological Bureau, Lhasa, Tibet 850000)
AbstractUsing meteorological data of Mozhugongka County for more than 30 years, adopting modern climate diagnosis analysis method, the characteristics and distribution of the light, temperature, water and other climatic resources in the east of Lhasa in central Tibet were analyzed, as well as agricultural climate resources of main crops barley, rapeseed. The results showed that temperature has a slow upward trend, the average temperature was 6.2 ℃, the slow rise of temperature would help crops planting; average precipitation was 555 mm, mainly concentrateal in Jun.-Sep.; late spring and early summer drought was a bad weather condition affecting the growth and yield of crops; agricultural meteorological conditions in most areas of Mozhugongka County were appropriate for barley and spring rape growth.
Key wordsAgricultural climate resource; Distribution law; Central Tibet
收稿日期2015-11-26
作者簡介拉巴(1972- ),男,藏族,西藏拉薩人,高級工程師,從事農業氣象服務與應用研究。
中圖分類號S 162
文獻標識碼A
文章編號0517-6611(2015)36-292-03