川西高原農(nóng)業(yè)氣象研究初探

胡 堯

(四川省阿壩師專人文社會科學(xué)系，四川 汶川 623002)

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川西高原農(nóng)業(yè)氣象研究初探

胡 堯

(四川省阿壩師專人文社會科學(xué)系，四川 汶川 623002)

隨著我國社會發(fā)展水平的不斷提升，經(jīng)濟發(fā)展步伐的推進，我國的高原農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)也在這個過程中得到了較大程度的發(fā)展。而在高原農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，其多變的氣候特征是需要我們重點關(guān)注的一個環(huán)節(jié)。在下面的研究中，將就川西高原農(nóng)業(yè)氣象情況進行一定的分析與研究。

川西高原；農(nóng)業(yè)氣象；研究

川西高原為青藏高原東南緣和橫斷山脈的一部分，平均海拔在3000～3500m以上，地質(zhì)環(huán)境較為典型，冰川侵蝕地貌廣布，地表生態(tài)脆弱，生物多樣性組成簡單，晝夜及季節(jié)溫差較大，降水相對集中在夏、秋季。該地區(qū)的氣候變化同高原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的關(guān)系對于當?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)以及經(jīng)濟水平的發(fā)展具有非常重要的意義。對此，就需要我們通過該地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象特征的研究為當?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展打好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 資料和方法

地點方面，我們選取川西高原作為我們本次研究的主要研究區(qū)域。該區(qū)域為我國南水北調(diào)西線工程引水區(qū)，總面積約為50000km2，該地區(qū)海拔4500m以上地域植物主要為高山寒漠草甸與高寒草甸，4500m以下植物則主要為草原以及喬木林等。而在測試方法方面，我們以NDVI(歸一化植被指數(shù))作為我們對植被覆蓋量進行研究的主要技術(shù)。目前，該技術(shù)已經(jīng)被我國很多學(xué)者應(yīng)用在氣象情況同植被變化間的關(guān)系研究方面，而為了幫助我們對該地區(qū)的氣候特征進行研究，我們在川西高原上總共選取了14個站點，并對這部分站點的月降水總量、平均氣溫等資料進行獲取，作為我們本次研究的基礎(chǔ)資料。除了NDVI技術(shù)之外，我們用于本次研究的方法還有皮爾遜相關(guān)、偏相關(guān)以及滯后相關(guān)、趨勢系數(shù)以及Morlet小波分析等【1】。

2 氣候變化分析

2.1 氣溫同降水的時間變化特征

圖1 川西高原21年間氣溫變化

表2 川西高原21年間降水量變化

圖1和圖2分別為川西高原20年間降水量以及氣溫的變化情況。上圖可以看出，在近年來全球氣溫普遍上升的環(huán)境下，川西高原在這21年來的氣溫情況處于一個整體上升的趨勢，其中：上世紀80年代初期同90年代初期所具有的整體平均氣溫值都一直處于一個較低的狀態(tài)，且90年代同80年代相比氣溫變化得更加劇烈【2】。而在降水量方面，我們從整體上看來并沒有非常明顯的增加，且在整個80年代所具有的降水量變化不是很大，但是到了90年代之后該地區(qū)的降水量才呈現(xiàn)出了一種較大的波動。而這種變化情況同該地區(qū)的氣溫因素相比則具有著非常類似的特征，即該地區(qū)在90年代的氣候情況同80年代相比具有著更大的波動情況。

在這個基礎(chǔ)上，我們對整個地區(qū)14個測電站的降水以及氣溫趨勢系數(shù)進行了全面的比對分析，并幫助我們以此對該地區(qū)的降水以及氣溫變化進行更為深入的了解，相關(guān)數(shù)據(jù)如下所示：

從表1和表2可知，很多氣候站的四季氣溫一直處于一個穩(wěn)步增加的趨勢中，這種特點同我們之前所分析的氣溫情況較為一致。而在春季，整個地區(qū)的降水情況處于一個增加趨勢，這種情況的出現(xiàn)同當?shù)貧鉁氐脑黾?、冰雪融化具有著一定的關(guān)聯(lián)。而除了春季之外，各站點的降水情況則處于一個正常的波動范圍內(nèi)【3】。

表1 川西高原14站的氣溫趨勢系數(shù)

表2 川西高原14站的降水趨勢系數(shù)

3 NDVI和氣候間的相關(guān)性

植物要想得到良好的生長，同水與溫度這2個因素是分不開的。截止目前，已經(jīng)有很多學(xué)者通過不同資料以及方法的研究對氣候因子同NDVI之間的關(guān)系進行了探尋，并得到了存在一定差異的相關(guān)程度特征【4】。而在本文中，我們從基本相關(guān)角度出發(fā)，通過偏相關(guān)方式的應(yīng)用對滯后1個月與滯后2個月的相關(guān)性進行對比，以此幫助我們對川西高原作物同氣候之間所存在的聯(lián)系進行研究。而由于資料樣本不足的特殊性，我們則以無偏相關(guān)系數(shù)對其進行了校正工作，并得到表3數(shù)據(jù)：

表3 NDVI和氣候因子的月相關(guān)性

由表3可以看出，川西地區(qū)在春初和夏末所具有的降水情況同NDVI具有較為明顯的負相關(guān)關(guān)系，而在冬末春初的降水關(guān)系則同NDVI滯后具有著較為明顯的正相關(guān)關(guān)系【5】；在冬末春初其所具有的氣溫情況同NDVI具有較為明顯的正相關(guān)關(guān)系，而冬末春初NDVI和氣候滯后存在著明顯的正相關(guān)關(guān)系。對于圖1、圖2中NDVI同降水、氣溫的平均值來說，其同皮爾遜絕對值相比較小，但是正負性卻能夠保持一致。而對于NDVI和氣溫方面來看，除了5、6、7、10月份之外，其所具有的相關(guān)性均為正相關(guān)，而這就說明了該地區(qū)氣溫因素同NDVI是一種正相關(guān)關(guān)系，并且氣溫上升到一定程度之后這種相關(guān)性會逐漸弱化。

綜合來說，川西高原中部分地區(qū)氣候因子同NDVI間存在著較大的相關(guān)性，部分地區(qū)相關(guān)性較小甚至存在著負相關(guān)關(guān)系；地區(qū)情況在不同季節(jié)中具有著不同的相關(guān)性；高原NDVI同氣溫之間所具有的相關(guān)性同降水情況相比較大，且NDVI對于降水情況具有一定的滯后性【6】。

4 結(jié)束語

10多年前就已經(jīng)開始的西部大開發(fā)浪潮尤其強調(diào)農(nóng)業(yè)在西部的基礎(chǔ)地位，因此，川西高原地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性不言而喻?？偟膩碚f，通過氣象條件的研究，對于川西高原地區(qū)農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展以及政策制定都具有著非常重要的意義。川西高原地質(zhì)環(huán)境較為典型，冰川侵蝕地貌廣布，氣候特征表現(xiàn)為典型的高山、高原氣候，地表生態(tài)脆弱，生物多樣性組成簡單，自然條件，尤其是氣候條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著很強的制約作用。在上文中，我們對于川西高原地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象情況進行了一定的研究，而在當?shù)匚磥磙r(nóng)業(yè)工作開展的過程中，也需要在本次研究的基礎(chǔ)上制定出更為科學(xué)、合理的農(nóng)業(yè)發(fā)展措施。

[1]張雪芬,薛紅喜,孫涵，等.自動農(nóng)業(yè)氣象觀測系統(tǒng)功能與設(shè)計[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，2012(01):105-112.

[2]唐永金,潘劍揚.我國近年農(nóng)業(yè)氣象與農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害的特點[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2012(01):55-58.

[3]紀仰慧,朱海霞,王晨軼,等.2012年黑龍江省農(nóng)業(yè)氣象年景分析[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2012(03):68-69.

[4]唐海明,帥細強,肖小平,等.2010年湖南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害分析及減災(zāi)對策[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2012(12):284-290.

[5]廖習(xí)紅.基于TM影像在若爾蓋縣草原沙化調(diào)查中的應(yīng)用研究[J].草業(yè)與畜牧，2012(03):5-9.

[6]齊軍岐,陳衛(wèi)東.農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)體系和農(nóng)村氣象災(zāi)害防御體系建設(shè)問題分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012(02):122-122.

2015-01-12

胡堯(1982-)，男，四川彭州人，歷史地理學(xué)碩士，阿壩師范高等?？茖W(xué)校人文社會科學(xué)系講師，研究方向：西南區(qū)域地理。