轎子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)垂直氣候分區(qū)研究

蘇 驊，王 平

(1.保山學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院，云南 保山 678000；2.云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650092)

1 區(qū)域概況

轎子山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(102°48′21″～102°58′43″ E，26°00′25″～26°11′53″ N)位于云南省昆明市北部祿勸彝族苗族自治縣境內(nèi)以及祿勸縣和東川區(qū)交界處，滇東高原北部普渡河中游河谷以及金沙江及其一級(jí)支流普渡河和小江環(huán)繞的拱王山中、上部。山勢(shì)南北延伸，主峰雪嶺海拔 4 344.1 m，是青藏高原以東地區(qū)海拔最高的山地，也是北半球該緯度帶上最高的山地之一。最低點(diǎn)位于大廠河匯入小清河附近，海拔 2 300 m，相對(duì)高度 2 044.1 m，保護(hù)區(qū)總面積 16 193.0 hm2。

2 光能資源

2.1 日照時(shí)數(shù)

保護(hù)區(qū)年日照時(shí)數(shù)介于 2 000～2 500 h，其垂直分布表現(xiàn)出隨海拔升高而降低的特點(diǎn)，又以雨季最為顯著(圖1)，而干季并不明顯。其主要原因是隨海拔的升高，云雨天氣增多，晴朗天氣減少，特別是雨季。日照時(shí)數(shù)(YR)與海拔高度(H)之間存在著良好的線性相關(guān)，YR=-0.210 8H+2579.4，R2=0.999 8。

從季節(jié)分配來看，保護(hù)區(qū)所在地日照時(shí)數(shù)與云南省大部分地區(qū)相似，干季(11—4月)顯著多于雨季(5—10月)，冬春季顯著多于夏秋季，又以春季最多，其次是冬季，秋季或夏季最少。

2.2 太陽輻射

保護(hù)區(qū)太陽總輻射量 5 200～5 900 MJ/m2[1]，是云南省內(nèi)較為豐富的地區(qū)之一。垂直分布上，太陽輻射總量隨海拔高度增加而減少(表1)。

表1 轎子山自然保護(hù)區(qū)各季太陽輻射總量占全年比例

3 熱量資源

3.1 積溫

各種界限溫度及積溫分布，是評(píng)鑒熱量資源的重要?dú)庀笾笜?biāo)，我國(guó)常用≥10℃積溫作為衡量一地?zé)崃抠Y源豐欠的重要指標(biāo)。保護(hù)區(qū)所在地區(qū)日均溫穩(wěn)定通過10℃初日，隨海拔升高逐漸推遲。穩(wěn)定通過10℃持續(xù)日數(shù)也隨海拔增加而縮短，新村持續(xù)日數(shù)為310.0 d，落雪僅為63.8 d。普渡河片日平均氣溫全年幾乎都在5℃以上，≥5℃積溫>7 000℃。轎子山片日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)<350 d，≥0℃積溫<4 600℃，并隨海拔的升高，逐漸降低。保護(hù)區(qū)各界限溫度下的積溫見表2。

表2 轎子山自然保護(hù)區(qū)溫度狀況

3.2 氣溫的年內(nèi)變化

保護(hù)區(qū)氣溫垂直變化顯著，總的分布趨勢(shì)是由 1 100 m左右的普渡河河谷到轎子山最高峰雪嶺，隨海拔升高氣溫逐漸降低，氣溫年較差和日較差都有降低的趨勢(shì)，等溫線大致與等高線平行，年平均氣溫由21.0℃降低至0.0℃左右，最熱月均溫(5月或7月)由25.0℃左右降低至4.0℃，最冷月(1月)均溫由12.5℃左右降低至-5.5℃，氣溫年較差由約12.5℃降低至約9.5℃。

保護(hù)區(qū)氣溫季節(jié)變化特征較為和緩(圖2)，與省內(nèi)大部分地區(qū)相似。春溫回升快，2—4月，月際升溫一般達(dá)3～5℃。夏季氣溫高而穩(wěn)定，5—8月均溫變幅很小。秋溫下降快，9—12月，月際降溫一般達(dá)2.3～6℃。氣溫年內(nèi)變化曲線均呈單峰型，曲線起伏不大，峰谷之間的差值較小，峰頂較平緩。

圖2 轎子山自然保護(hù)區(qū)各站逐月氣溫變化曲線

4 水分資源

4.1 年降水量分布

保護(hù)區(qū)年降水量空間分布具有以下規(guī)律：垂直分異明顯，隨高度增加年降水量逐漸增多；地形對(duì)降水分布影響較大，西坡、西南坡為西南暖濕氣流的迎風(fēng)坡，降水量明顯多于屬于背風(fēng)坡的東坡和東北坡。西南坡海拔 2 240 m烏蒙年降水量 1 126.7 mm，西坡海拔 2 651 m的雪山年降水量 1 168.0 mm，東北坡海拔 2 252.4 m的湯丹年降水量?jī)H838.0 mm，海拔 3 227.7 m的落雪降水量?jī)H 1 136.1 mm。

普渡河保護(hù)片年降水量700 mm。轎子山西坡(祿勸縣一側(cè))由普渡河河谷到轎子山山頂，年降水量由700 mm左右增加到 1 600 mm左右，在全省屬中上水平。轎子山東坡、東北坡(東川一側(cè))由小江河谷到轎子山山頂年降水量由700 mm左右增加到 1 500 mm左右。山脊山頂?shù)貐^(qū)降水量最豐富，高達(dá) 1 600～1 800 mm。保護(hù)區(qū)年降水量的分布受轎子山地形影響，大體呈由西南向東北減少的趨勢(shì)。

4.2 降水日數(shù)及降水強(qiáng)度

保護(hù)區(qū)年降水日數(shù)110～170 d，具有從普渡河河谷、小江河谷至轎子山山頂明顯增多的規(guī)律，73%～79%的雨日集中在雨季，這與降水量的分布特征基本一致。從新村到祿勸、湯丹、落雪，年降水日數(shù)分別由112.2 d增加到127.7 d、141.1 d、158.3 d，山脊和山頂?shù)貐^(qū)約170 d左右，4個(gè)臺(tái)站雨季(5—10月)雨日數(shù)占全年降水日數(shù)比例分別為78.3%、78.3%、73.5%、77.0%，月均降水日數(shù)以6—8月最多。保護(hù)區(qū)全年大雨(日降雨量25～50 mm)、暴雨(日降雨量≥50 mm)日數(shù)較少，大多集中在5—10月，大雨日數(shù)5～10 d，暴雨日數(shù)0.7～2.0 d。保護(hù)區(qū)附近海拔 3 227.7 m的落雪大雨日數(shù)9.9 d，暴雨日數(shù)1.3 d。

4.3 蒸發(fā)力及干燥度

蒸發(fā)力具有從普渡河河谷、小江河谷到轎子山山頂明顯減少的特點(diǎn)。普渡河片年蒸發(fā)力在 1 700～1 800 mm，一年中3—9月蒸發(fā)力大，特別是3—5月，最大值出現(xiàn)在4月，10月至次年2月較小，12月最小。轎子山片年蒸發(fā)力在1 000～1 200 mm，遠(yuǎn)小于普渡河片。春季蒸發(fā)力最大，其次是夏季，大約海拔3 000 m以下地區(qū)冬季最小，3 000 m以上地區(qū)秋季最小。

保護(hù)區(qū)雨季干濕類型均為潮濕、濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)，干季均為半濕潤(rùn)、半干旱、干旱；從普渡河河谷、小江河谷到轎子山山頂，干旱、半干旱持續(xù)時(shí)期明顯縮短，濕潤(rùn)時(shí)期明顯增長(zhǎng)，大約 3 000 m以上地區(qū)出現(xiàn)潮濕類型，持續(xù)時(shí)期長(zhǎng)達(dá)3～5個(gè)月。干旱期間，土壤和空氣都十分干燥，旱情突出，不利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。濕潤(rùn)期間，土壤和空氣中水分含量高，有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

4.4 霧日數(shù)

普渡河片幾乎全年無霧，年均霧日數(shù)1天左右，一般出現(xiàn)在秋季10月份，濃度小，持續(xù)時(shí)間短。轎子山片因位于中山、高山地區(qū)，是滇中著名的多霧區(qū)，并具有隨海拔升高霧日數(shù)顯著增多的特點(diǎn)；全年各月都有霧，中山中下部主要集中在秋季的10—12月，中山上部和高山地區(qū)主要集中在雨季的6—10月[5]；大約海拔3 000 m以上地區(qū)，年均霧日數(shù)150～230 d，6—10月月均霧日數(shù)都超過20 d，具有濃度大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。

4.5 降雪

普渡河片年均降雪日數(shù)約1～2 d，降雪時(shí)間一般出現(xiàn)在1月中下旬。轎子山片降雪日數(shù)10～30 d，其周邊的低海拔地區(qū)一般10 d左右，隨海拔升高而逐漸增多，到 3 500 m以上的高山地區(qū)增加至25～30 d。東坡、東北坡為南下冷空氣迎風(fēng)坡，降雪日數(shù)平均比相同海拔高度的西坡、西南坡多。東川境內(nèi)，湯丹年均降雪日數(shù)為10 d，落雪年均降雪日數(shù)為25 d。馬鬃嶺—轎子山山脊線、雪嶺等海拔3 500 m以上的地方，降雪初日約為10月下旬，終日約為次年4月下旬，積雪始于11月中旬，持續(xù)至次年4月中下旬，1月積雪最厚，平均厚達(dá)60～70 cm，迎風(fēng)地段較薄，平均30 cm左右，低洼背風(fēng)處較厚，平均厚約1.5～2.0 m。較厚的降雪為春季提供大量冰雪融水，一定程度上緩解了春旱。

5 氣候分區(qū)

結(jié)合氣候資源分析背景，并參照云南省熱量資源區(qū)劃指標(biāo)系統(tǒng)[3]、東川市農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃[4]內(nèi)容，將保護(hù)區(qū)劃分為以下3大氣候區(qū)及7個(gè)氣候亞區(qū)。

5.1 河谷、低中山亞熱帶氣候區(qū)

5.1.1河谷南亞熱帶半濕潤(rùn)氣候區(qū)

主要分布于海拔 1 400 m以下的普渡河河谷地區(qū)，年平均氣溫19.6℃，最冷月平均氣溫12.4℃左右，最熱月平均氣溫≥24.3℃，年降水量≤800 mm，≥10℃的積溫≥6 000.0℃，≥10℃日數(shù)320～360 d。氣候類型屬干熱河谷南亞熱帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，降水較少，蒸發(fā)量較大，屬半濕潤(rùn)地區(qū)。

5.1.2中亞熱帶半濕潤(rùn)氣候區(qū)

主要分布于海拔 1 400～1 600 m的普渡河河谷、中山下部及壩區(qū)，年平均氣溫15～18℃，最冷月平均氣溫8～10℃，最熱月平均氣溫21～23℃，年降水量800～950 mm，≥10℃的積溫為 5 200～6 000℃，≥10℃日數(shù)為280.0～320.0 d。氣候類型屬中亞熱帶半濕潤(rùn)高原季風(fēng)氣候，氣溫較高，降水少，蒸發(fā)量較大，空氣濕度較小，屬半濕潤(rùn)地區(qū)。

5.1.3北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)

主要分布于海拔1 600～2 000 m的中山上部，年平均氣溫13～15℃，最冷月平均氣溫6～8℃，最熱月平均氣溫18～20℃，年降水量950～1 100 mm，≥10℃的積溫為4 800.0～5 200.0℃，≥10℃日數(shù)為220.0～280.0 d。氣候類型屬北亞熱帶高原濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。除部分河谷地區(qū)外，降水較為豐富，空氣濕度較大，屬濕潤(rùn)地區(qū)，但熱量條件較前兩類氣候稍有欠缺。

5.2 中山溫帶濕潤(rùn)氣候區(qū)

5.2.1暖溫帶濕潤(rùn)氣候亞區(qū)

主要分布于海拔2 000～2 400 m的中山上下部，年平均氣溫11～13℃，最冷月平均氣溫4～6℃，最熱月平均氣溫16～18℃，年降水量1 100～1 200 mm，≥10℃的積溫為4 200～4 800℃，≥10℃日數(shù)為160～220 d。氣候類型屬山地暖溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。降水量適中，空氣濕度較大，氣候以溫濕為主要特征。

5.2.2中溫帶濕潤(rùn)氣候亞區(qū)

主要分布于轎子山片海拔 2 400～2 900 m的中山上部，年平均氣溫8～12℃，最冷月平均氣溫2～5℃，最熱月平均氣溫14～17℃，年降水量 1 200～1 300 mm，≥10℃的積溫為2 400～4 200℃，≥10℃日數(shù)為100～160 d。氣候類型屬山地中溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，雨量充沛，空氣濕度大，氣候以溫涼潮濕為主要特征。

5.2.3寒溫帶氣候亞區(qū)

主要分布于轎子山片海拔 2 900～4 000 m的高山地區(qū)，年平均氣溫2.5～8℃，最冷月均溫<2～-3℃，最熱月均溫<6.5～14℃，年降水量 1 300～1 500 mm，≥10℃的積溫<2 400.0℃，≥10℃日數(shù)為<100 d，下部降雪日數(shù)10天左右，上部降雪日數(shù)25～30 d，冬半年積雪時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月。氣候類型屬于山地寒溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候冷濕，云霧多，氣候以冷濕為主要特征。

5.3 高山寒帶氣候區(qū)

主要分布于轎子山片海拔 4 000～4 344.1 m的高山地區(qū)，年平均氣溫0～2.5℃，最冷月均溫-3～-5.5℃，最熱月均溫4～6.5℃，年降水量1 500～1 700 mm，年降雪日數(shù)30 d左右，冬半年積雪時(shí)間5～6個(gè)月。氣候類型屬于山地寒帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，以寒濕為主要特點(diǎn)。

6 結(jié)語

轎子山自然保護(hù)區(qū)氣候資源豐富，氣候類型多樣，特點(diǎn)鮮明，與同緯度低海拔的其它地區(qū)相比，具有冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，四季如春的特點(diǎn)，極具開發(fā)潛力。1 400 m以下的河谷地區(qū)熱資源豐富，全年無夏。海拔 1 400～2 400 m地區(qū)光、熱、水條件組合較好，適宜亞熱帶及溫帶作物種植。海拔 2 400～2 900 m地區(qū)水分資源豐富，適宜溫帶作物種植。海拔 2 900～4 000 m區(qū)域氣候冷涼潮濕，適宜喜涼喜濕作物種植及補(bǔ)育。海拔 4 000 m以上的區(qū)域全年寒冷，冬季有積雪，具有較強(qiáng)的景觀優(yōu)勢(shì)，并為次年春季作物提供豐富融水。多樣的氣候構(gòu)成了保護(hù)區(qū)獨(dú)特的自然景觀及豐富的物種。轎子山自然保護(hù)區(qū)氣候資源的研究，可為其自然資源的保護(hù)利用及建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)及科學(xué)依據(jù)。