不同海拔高度橡膠林主要?dú)庀笠氐淖兓?/h1>
2014-04-29 00:00:00洪群艷周雙喜李志
安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年29期
摘要 在云南省熱帶作物研究所片區(qū)內(nèi)，設(shè)置了不同海拔高度的氣象觀測站，經(jīng)過連續(xù)3年的主要?dú)庀笠貙?duì)比觀測，分析了氣溫和降水量隨海拔的變化趨勢及二者的相關(guān)性。結(jié)果表明，不同海拔高度氣溫、降雨量存在差異，年平均氣溫、年極端最高氣溫隨著海拔高度的增加遞減，勐養(yǎng)路5號(hào)存在逆溫；不同站點(diǎn)的日變化、年變化趨勢基本相同；林內(nèi)年均極端最高、最低氣溫分別出現(xiàn)在4和1月；各站點(diǎn)干季、雨季分明，降水集中在5～10月，降雨量的月變化呈雙峰分布，最多雨量出現(xiàn)在8月；干季平均氣溫和降雨量、全年逐月的平均氣溫和降雨量的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。
關(guān)鍵詞 橡膠林；海拔高度；溫度；降雨量；相關(guān)性
中圖分類號(hào)S161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）29-10239-03
作者簡介洪群艷（1987- ），女，云南大理人，助理工程師，碩士，從事氣象服務(wù)工作。
膠樹的分布、生長發(fā)育以及膠林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能與水熱條件的垂直變化密切相關(guān)，因此，研究溫度和降水的垂直變化具有重要意義。筆者利用2011～2013年的實(shí)測資料，研究云南省熱帶作物研究所片區(qū)橡膠林內(nèi)氣溫、降雨量隨海拔高度變化的垂直分布規(guī)律[1-6]，為該地區(qū)橡膠的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1資料與方法
根據(jù)云南熱帶作物研究所片區(qū)的地理環(huán)境特征，在海拔高度579～1 107 m的垂直高度上，按《地面氣象觀測規(guī)范》[7]的要求選擇代表性的地段（表1）設(shè)置自動(dòng)氣象觀測站（CAWS737-AC型），實(shí)現(xiàn)溫度和降雨量的全天候連續(xù)性監(jiān)測。使用的日平均溫度為02：00、08：00、14：00、20：00的4次平均值，根據(jù)觀測資料，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同海拔高度氣溫的日變化從圖1可以看到，日間不同高度氣溫的日變化均表現(xiàn)為單峰型，具有早晚低、午后高的特點(diǎn)，除勐養(yǎng)路5號(hào)日平均氣溫為高海拔高于低海拔。一天各站點(diǎn)中最低氣溫出現(xiàn)在08：00～09：00，從早晨開始隨著太陽輻射開始加強(qiáng)，09：00各站點(diǎn)均快速升溫，16：00到達(dá)一天中氣溫最高值，17：00后各站氣溫呈下降趨勢。各站點(diǎn)的氣溫日變化趨勢基本相同。
2.2不同海拔高度氣溫的年、月變化將各月平均氣溫3年值分別平均，分析不同站點(diǎn)氣溫的逐月變化，由圖2可見，氣溫年變化具有鮮明的單峰形式，平均氣溫6月最高、12月最低。除勐養(yǎng)路5號(hào)，其余5站點(diǎn)中各月平均氣溫隨海拔高度的升高而遞減，且在不同高度上的氣溫年變化趨勢基本相同；勐養(yǎng)路1號(hào)和江北1號(hào)海拔接近，各月氣溫值也最為接近。以氣溫差>0.4 ℃界定逆溫的存在[8]，從圖2可以看出勐養(yǎng)路5號(hào)存在明顯的逆溫。逆溫主要出現(xiàn)在冬春兩季，1～4月逆溫強(qiáng)度較11～12月大。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，熱作所片區(qū)各站點(diǎn)年平均氣溫在20.8～23.4 ℃，最熱月（6月）平均氣溫為 23.4～26.5 ℃，最冷月（12月）平均氣溫為15.0～17.9 ℃。從年平均氣溫來看，除勐養(yǎng)路5號(hào)，其余5個(gè)觀測站點(diǎn)年平均氣溫隨海拔高度的升高而遞減，其遞減式為Y=-0.005X+26.54（R2=0.949）（圖3），但在不同海拔段的氣溫直減率存在著差異。
2.3不同海拔高度極端平均氣溫從圖4和表2可以看出，各站點(diǎn)年均極端最高氣溫隨高度遞減，為29.5～33.2 ℃，其遞減式為Y= -0.007X+37.57（R2=0.935），極值出現(xiàn)在4月；年均極端最低氣溫為11.2～14.0 ℃，極值出現(xiàn)在1和12月。
2.4不同海拔高度降雨量隨海拔高度的變化從圖5可以看出，各測點(diǎn)降雨量的月變化規(guī)律較為一致，呈雙峰分布，峰值分別出現(xiàn)在5和8月，最多雨量出現(xiàn)在8月；雨量主要集中在5～10月份，分別占全年降雨總量的84.0%～86.6%， 11月～翌年4月降水量稀少，為153.0～209.7 mm；且降水隨海拔高度變化不大。整個(gè)冬季，少雨干燥，1、2月雨量僅有14.1～27.6 mm。由表3可見，勐養(yǎng)路3號(hào)的降水量明顯少于其他5個(gè)站點(diǎn)，可能由于林間樹葉的遮擋，下雨時(shí)部分雨量沒有落入雨量筒。
2.5不同海拔高度氣溫和降水量相關(guān)性分析從表4可以看出，最冷月、最熱月、5～10月3年逐月平均氣溫與月降雨量的相關(guān)性均不顯著，而干季平均氣溫和降雨量、全年逐月平均氣溫和降雨量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平。說明在月間或雨量充沛的季節(jié)氣溫對(duì)降雨量的分布影響不大，但在全年和雨量不充足的季節(jié)氣溫對(duì)降雨量的分布有明顯的影響。其原因可能是環(huán)流形勢濕季較干季復(fù)雜得多。氣溫與降雨量總體變化趨勢一致，隨著氣溫的逐漸升高降雨量逐漸增加，隨著氣溫的逐漸回落降雨量逐漸減少，除6月平均氣溫達(dá)到全年最高，降水反減少，季節(jié)性變化規(guī)律明顯。
3結(jié)論
（1）不同海拔高度站點(diǎn)日間氣溫的日變化均表現(xiàn)為單峰型，具有早晚低、午后高的特點(diǎn)，日平均氣溫為低海拔高于高海拔。
（2）從年平均氣溫來看，在1 000 m以下，各觀測站點(diǎn)年平均氣溫隨海拔高度的升高而遞減，其遞減式為Y=-0.005X+26.54（R2=0.949），勐養(yǎng)路5號(hào)（1 107 m）存在明顯的逆溫現(xiàn)象，但出現(xiàn)逆溫的原因還有待進(jìn)一步研究。
（3）熱作所年平均極端最高氣溫隨高度遞減，為29.5～36.2 ℃，極值出現(xiàn)在4月。年均極端最低氣溫為11.2～14.0 ℃，極值出現(xiàn)在1和12月。
（4）各測點(diǎn)降雨量的月變化規(guī)律較為一致，呈雙峰分布。最多雨量出現(xiàn)在8月，其次是5月。雨量主要集中在5～10月份；勐養(yǎng)路3號(hào)的降水量明顯少于其他5個(gè)站點(diǎn)，這可能由于林間樹葉的遮擋，下雨時(shí)部分雨量沒有落入雨量筒。
（5）最冷月、最熱月、5～10月3年平均氣溫與降雨量的相關(guān)性均不顯著，而11月～翌年4月、全年的平均氣溫和降雨量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平。李帥等對(duì)湖北地區(qū)的研究結(jié)果表明夏季總降水量與溫度有較好的相關(guān)性，而全年與降水量的相關(guān)性規(guī)律表現(xiàn)不明顯[9]，這與該研究的結(jié)果有所不同，這可能是由于熱帶高海拔橡膠區(qū)的氣候特點(diǎn)所致。
參考文獻(xiàn)
[1] 王兵，崔向慧，李海靜，等.大崗山森林生態(tài)站區(qū)氣象要素分析[J].林業(yè)科學(xué)研究，2002，15（6）：693-699.
[2] 韓芳琴，孫智輝，劉志超，等.黃土高原丘陵溝壑區(qū)氣溫垂直變化特征[J].延安大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，30（2）：69-74.
[3] 黃承標(biāo)，盧立華，溫遠(yuǎn)光，等.大青山林區(qū)不同海拔高度主要?dú)庀笠氐淖兓痆J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（1）：90-95.
[4] 鄭成洋，方精云.福建黃崗山東南坡氣溫的垂直變化[J].氣象學(xué)報(bào)，2004，62（2）：251-255.
[5] 張養(yǎng)才.我國丘陵山地農(nóng)業(yè)氣候研究及其進(jìn)展[J].氣象，1990，16（11）：3-10.
[6] ZHANG B P，WU H Z.Integretion of data on Chinese mountains into a digital altitudinal belts system[J].Mountion Research and Development，2006，26（2）：163-171.
[7] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003：102-103.
[8] 謝健，劉景時(shí)，杜明遠(yuǎn)，等.念青唐古拉山南坡氣溫分布及其垂直梯度[J].地理科學(xué)，2010，30（1）：113-117.
摘要 在云南省熱帶作物研究所片區(qū)內(nèi)，設(shè)置了不同海拔高度的氣象觀測站，經(jīng)過連續(xù)3年的主要?dú)庀笠貙?duì)比觀測，分析了氣溫和降水量隨海拔的變化趨勢及二者的相關(guān)性。結(jié)果表明，不同海拔高度氣溫、降雨量存在差異，年平均氣溫、年極端最高氣溫隨著海拔高度的增加遞減，勐養(yǎng)路5號(hào)存在逆溫；不同站點(diǎn)的日變化、年變化趨勢基本相同；林內(nèi)年均極端最高、最低氣溫分別出現(xiàn)在4和1月；各站點(diǎn)干季、雨季分明，降水集中在5～10月，降雨量的月變化呈雙峰分布，最多雨量出現(xiàn)在8月；干季平均氣溫和降雨量、全年逐月的平均氣溫和降雨量的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。
關(guān)鍵詞 橡膠林；海拔高度；溫度；降雨量；相關(guān)性
中圖分類號(hào)S161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）29-10239-03
作者簡介洪群艷（1987- ），女，云南大理人，助理工程師，碩士，從事氣象服務(wù)工作。
膠樹的分布、生長發(fā)育以及膠林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能與水熱條件的垂直變化密切相關(guān)，因此，研究溫度和降水的垂直變化具有重要意義。筆者利用2011～2013年的實(shí)測資料，研究云南省熱帶作物研究所片區(qū)橡膠林內(nèi)氣溫、降雨量隨海拔高度變化的垂直分布規(guī)律[1-6]，為該地區(qū)橡膠的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1資料與方法
根據(jù)云南熱帶作物研究所片區(qū)的地理環(huán)境特征，在海拔高度579～1 107 m的垂直高度上，按《地面氣象觀測規(guī)范》[7]的要求選擇代表性的地段（表1）設(shè)置自動(dòng)氣象觀測站（CAWS737-AC型），實(shí)現(xiàn)溫度和降雨量的全天候連續(xù)性監(jiān)測。使用的日平均溫度為02：00、08：00、14：00、20：00的4次平均值，根據(jù)觀測資料，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同海拔高度氣溫的日變化從圖1可以看到，日間不同高度氣溫的日變化均表現(xiàn)為單峰型，具有早晚低、午后高的特點(diǎn)，除勐養(yǎng)路5號(hào)日平均氣溫為高海拔高于低海拔。一天各站點(diǎn)中最低氣溫出現(xiàn)在08：00～09：00，從早晨開始隨著太陽輻射開始加強(qiáng)，09：00各站點(diǎn)均快速升溫，16：00到達(dá)一天中氣溫最高值，17：00后各站氣溫呈下降趨勢。各站點(diǎn)的氣溫日變化趨勢基本相同。
2.2不同海拔高度氣溫的年、月變化將各月平均氣溫3年值分別平均，分析不同站點(diǎn)氣溫的逐月變化，由圖2可見，氣溫年變化具有鮮明的單峰形式，平均氣溫6月最高、12月最低。除勐養(yǎng)路5號(hào)，其余5站點(diǎn)中各月平均氣溫隨海拔高度的升高而遞減，且在不同高度上的氣溫年變化趨勢基本相同；勐養(yǎng)路1號(hào)和江北1號(hào)海拔接近，各月氣溫值也最為接近。以氣溫差>0.4 ℃界定逆溫的存在[8]，從圖2可以看出勐養(yǎng)路5號(hào)存在明顯的逆溫。逆溫主要出現(xiàn)在冬春兩季，1～4月逆溫強(qiáng)度較11～12月大。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，熱作所片區(qū)各站點(diǎn)年平均氣溫在20.8～23.4 ℃，最熱月（6月）平均氣溫為 23.4～26.5 ℃，最冷月（12月）平均氣溫為15.0～17.9 ℃。從年平均氣溫來看，除勐養(yǎng)路5號(hào)，其余5個(gè)觀測站點(diǎn)年平均氣溫隨海拔高度的升高而遞減，其遞減式為Y=-0.005X+26.54（R2=0.949）（圖3），但在不同海拔段的氣溫直減率存在著差異。
2.3不同海拔高度極端平均氣溫從圖4和表2可以看出，各站點(diǎn)年均極端最高氣溫隨高度遞減，為29.5～33.2 ℃，其遞減式為Y= -0.007X+37.57（R2=0.935），極值出現(xiàn)在4月；年均極端最低氣溫為11.2～14.0 ℃，極值出現(xiàn)在1和12月。
2.4不同海拔高度降雨量隨海拔高度的變化從圖5可以看出，各測點(diǎn)降雨量的月變化規(guī)律較為一致，呈雙峰分布，峰值分別出現(xiàn)在5和8月，最多雨量出現(xiàn)在8月；雨量主要集中在5～10月份，分別占全年降雨總量的84.0%～86.6%， 11月～翌年4月降水量稀少，為153.0～209.7 mm；且降水隨海拔高度變化不大。整個(gè)冬季，少雨干燥，1、2月雨量僅有14.1～27.6 mm。由表3可見，勐養(yǎng)路3號(hào)的降水量明顯少于其他5個(gè)站點(diǎn)，可能由于林間樹葉的遮擋，下雨時(shí)部分雨量沒有落入雨量筒。
2.5不同海拔高度氣溫和降水量相關(guān)性分析從表4可以看出，最冷月、最熱月、5～10月3年逐月平均氣溫與月降雨量的相關(guān)性均不顯著，而干季平均氣溫和降雨量、全年逐月平均氣溫和降雨量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平。說明在月間或雨量充沛的季節(jié)氣溫對(duì)降雨量的分布影響不大，但在全年和雨量不充足的季節(jié)氣溫對(duì)降雨量的分布有明顯的影響。其原因可能是環(huán)流形勢濕季較干季復(fù)雜得多。氣溫與降雨量總體變化趨勢一致，隨著氣溫的逐漸升高降雨量逐漸增加，隨著氣溫的逐漸回落降雨量逐漸減少，除6月平均氣溫達(dá)到全年最高，降水反減少，季節(jié)性變化規(guī)律明顯。
3結(jié)論
（1）不同海拔高度站點(diǎn)日間氣溫的日變化均表現(xiàn)為單峰型，具有早晚低、午后高的特點(diǎn)，日平均氣溫為低海拔高于高海拔。
（2）從年平均氣溫來看，在1 000 m以下，各觀測站點(diǎn)年平均氣溫隨海拔高度的升高而遞減，其遞減式為Y=-0.005X+26.54（R2=0.949），勐養(yǎng)路5號(hào)（1 107 m）存在明顯的逆溫現(xiàn)象，但出現(xiàn)逆溫的原因還有待進(jìn)一步研究。
（3）熱作所年平均極端最高氣溫隨高度遞減，為29.5～36.2 ℃，極值出現(xiàn)在4月。年均極端最低氣溫為11.2～14.0 ℃，極值出現(xiàn)在1和12月。
（4）各測點(diǎn)降雨量的月變化規(guī)律較為一致，呈雙峰分布。最多雨量出現(xiàn)在8月，其次是5月。雨量主要集中在5～10月份；勐養(yǎng)路3號(hào)的降水量明顯少于其他5個(gè)站點(diǎn)，這可能由于林間樹葉的遮擋，下雨時(shí)部分雨量沒有落入雨量筒。
（5）最冷月、最熱月、5～10月3年平均氣溫與降雨量的相關(guān)性均不顯著，而11月～翌年4月、全年的平均氣溫和降雨量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平。李帥等對(duì)湖北地區(qū)的研究結(jié)果表明夏季總降水量與溫度有較好的相關(guān)性，而全年與降水量的相關(guān)性規(guī)律表現(xiàn)不明顯[9]，這與該研究的結(jié)果有所不同，這可能是由于熱帶高海拔橡膠區(qū)的氣候特點(diǎn)所致。
參考文獻(xiàn)
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[2] 韓芳琴，孫智輝，劉志超，等.黃土高原丘陵溝壑區(qū)氣溫垂直變化特征[J].延安大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，30（2）：69-74.
[3] 黃承標(biāo)，盧立華，溫遠(yuǎn)光，等.大青山林區(qū)不同海拔高度主要?dú)庀笠氐淖兓痆J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（1）：90-95.
[4] 鄭成洋，方精云.福建黃崗山東南坡氣溫的垂直變化[J].氣象學(xué)報(bào)，2004，62（2）：251-255.
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[6] ZHANG B P，WU H Z.Integretion of data on Chinese mountains into a digital altitudinal belts system[J].Mountion Research and Development，2006，26（2）：163-171.
[7] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003：102-103.
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