新疆巴楚浅层地温变化对春季物候的影响

阿布都克日木·阿巴司，热汗古力·库得热提，努尔帕提曼·买买提热依木，阿依古丽·买买提

（1.喀什地区气象局，新疆喀什 844000，2.喀什地区园艺蚕桑特产技术推广中心，新疆喀什 844000；3.塔什库尔干塔吉克县气象局，新疆塔什库尔干 845250；4.巴楚县气象局，新疆巴楚 843800）

新疆巴楚浅层地温变化对春季物候的影响

阿布都克日木·阿巴司1，热汗古力·库得热提2，努尔帕提曼·买买提热依木3，阿依古丽·买买提4

（1.喀什地区气象局，新疆喀什 844000，2.喀什地区园艺蚕桑特产技术推广中心，新疆喀什 844000；3.塔什库尔干塔吉克县气象局，新疆塔什库尔干 845250；4.巴楚县气象局，新疆巴楚 843800）

利用1961—2010年巴楚0～40 cm逐月平均地温资料，采用气候倾向率和累积距平气候统计方法，探讨近50a巴楚县不同深度的地温变化特征，研究巴楚县气候变化对当地农、林果业生产以及生态环境的影响。结果表明：这半世纪来，巴楚县浅层地温的年、季平均值呈现出不同程度的上升趋势，其中40 cm的年升温率和夏季的升温率最大。近10a来，巴楚县地温明显升高，浅层地温的年、季平均或平均最高、最低等均明显高于前40a。随着巴楚县地温的上升，年极大冻土深度的变薄趋势也很明显，导致当地冬小麦返青期和林果业的树木萌动期提前。

巴楚；浅层地温；升温；冬小麦；林果

近年来，全球气候变暖趋势得到了世界各国的广泛关注[1]。据IPCC（政府间气候变化专门委员会）第4次评估报告（AR4）显示，近百年来全球地表平均气温升高了0.74±0.18℃[2]，过去159a（1850—2008年）的增暖速率是每100a 0.44℃[3]，而近50a的线性趋势几乎是近100a的2倍[4]。我国平均升温开始于1984年，增温率为0.058℃/a[5]。新疆近50a来气温呈上升趋势[6]，平均增长率为0.27℃/10a[7]，21世纪中期新疆平均增温为3.2℃左右，末期达5.4℃以上[8]。气候变暖导致冻土域性退化，冻土面积缩减，地温普遍升高。新疆也是我国的一个冻土分布区，最近10a由于冬季气温显著偏高，地温上升，冻土深度逐渐变薄[9]。

农业是对气候变化反应最为敏感的部门之一,因农业生产强烈依赖于气候条件,因此其受气候变化的影响更加显著[10]。气候变暖与农业生产关系十分密切，其影响利弊并存[11]。气候变暖导致的农作物生长期延长、农业生产布局和结构、种植制度发生较大变化等[12]，因此，研究气候变化特征和农业之间的关系有着很大的实际意义。目前对作物种植区域界限的变化和物候对气候变暖的响应等方面的研究也取得了很多成果[13]。

巴楚县是新疆喀什地区重要的农作物区，属于典型的温带大陆性干旱气候。近50a来，巴楚县不同深度的地温较明显上升，随着浅层地温的上升，冻土变化加剧。本文选取新疆巴楚县国家基本气象站近半个世纪的浅层地温资料，分析浅层地温的变化特征，探讨巴楚县气候变化与当地农业生产的关系，掌握、遵循、充分利用气候变化规律，为今后巴楚县的农业生产提供重要的理论依据。

1 资料及分析方法

本文选用巴楚县国家基本气象站（77°24′E，37° 55′N，海拔高度1 360.4m）1961—2010年50a的0 cm、平均地面最高（Tmax）、平均地面最低（Tmin）、极端最高和最低地面温度，5、10、15、20、40 cm地温观测资料，资料分析采用气候倾向率和累积距平气候统计方法。

林果选用新疆杨（Populus bolleanalanche），垂柳（Salix babylonica），杏树（Prunusarmeniaca），苹果树（Malus pumila），榆树（Ulmus pumila）等5种，对其芽开放期与浅层地温变化的相互关系进行分析。

2 浅层地温的变化特征

从图1可知：巴楚0～40 cm的年平均地温呈线性上升趋势，各层年平均地温气候倾向率为0.52～0.70℃/10a，其中40 cm的升温率最大；对季节而言，各浅层地温均显著升高，升温率为0.40～1.02℃/ 10a，夏季最大，0～40 cm浅层年、季平均地温的升高相关系数通过信度0.001的显著性检验。地面最高和最低温度的升幅为0.21～0.87℃/10a，0.15～1.08℃/10a，而春季平均地面最高温度和秋季平均地面最低温度的升幅相关系数均通过信度为0.05的显著性检验。

极端最高地面温度为72.6℃，极端最低地面温度为-24.3℃，均显著升高，线性拟合的增长率分别为0.20℃/10a和0.62℃/10a。从近10a的变化趋势来看，无论是年、季节的0～40 cm平均浅层地温或者平均最高、最低地温都明显高于20世纪60、70、80、90年代平均值。

图1 巴楚0、15、40 cm年平均地温的变化

3 巴楚的浅层地温变化对当地农作物、林果安全越冬的影响

3.1 浅层地温变化对冬小麦返青期的影响

从图2可知，近28a，巴楚县冬小麦返青期表现出提前趋势，提前幅度为1.0 d/10a，地温每升高1℃，小麦返青期提前2.5 d；冬季平均地温与冬小麦返青期呈负相关，相关系数达到-0.519 4，通过信度0.001的显著性检验，达到极显著相关水平。

3.2 浅层地温变化与林果安全越冬的联系

林果选用新疆杨（Populus bolleanalanche），垂柳（Salix babylonica），杏树（Prunusarmeniaca），苹果树（Malus pumila），榆树（Ulmus pumila），对林果芽开放期与浅层地温变化的相互关系进行分析。由图3可知，垂柳、新疆杨进入芽开放期最早，即在2月中旬—3月中旬，其余3种树种均晚一个月（在3月中旬—4月中旬）才进入该期。5种林果芽开放期均表现出不同程度的提前趋势，提前幅度为4.2～9.1 d/10a，其中苹果树的芽开放期提前趋势最明显，为9.1 d/10a。

图2 巴楚县冬季平均地温与冬小麦返青期变化

图31987—2010年巴楚县5种木本植物的芽开放期变化

4 结论

近50a来，巴楚县0～40 cm浅层年、季平均地温、平均最高、最低地温均呈上升趋势。尤其是近10a的变化趋势更明显，无论是年、季的浅层地温，平均最高、最低地温都明显高于20世纪60、70、80、90年代平均值。

因为地温的升高，使当地的冬小麦返青期和林果树的萌动期提前，导致越冬作物返青期提前，说明巴楚县地温的升高，半对当地的农、林业带来好处。

冻土圈层与当地农作物的生长有着密切的关系，因为冻土层温度升高，厚度变薄，促使加大土壤蒸发，土壤水分减少，冬春季积雪的保温作用削弱。巴楚浅层地温的升高，使冻土层变薄，导致早春的干旱，特有植被发生退化，因而使生态环境受到破坏。

[1]丁一汇，任国玉，赵宗慈，等.中国气候变化的检测与预估[J].沙漠与绿洲气象，2007，1（1）：1-10.

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[4]高学杰，石英，Giorgi F.中国区域气候变化的一个高分辨率数值模拟[J].中国科学D辑：地球科学，2010，40（7）：911-922.

[5]王少鹏，王志恒，朴世龙等.我国40年来增温时间存在显著的区域差异[J].科学通报，2010，55（16）：1538-1543.

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The Effect of Variation in Soil Temperature of Shallow Layer on Crop Growth in Winterand Spring in Bachu，Xinjiang

AbudoukerimuaBASI1，Rehanguli KUDERETI2，NuerpatimanmAIMAITIREYIMU3，
AyigulimAIMAITI4
（1.Kashimeteorological Bureau，Kashi 844000，China；2.Horticultareand Silkworm Special Product Technical Prmotion Center of Kashi，Kashi 844000，China；3.Tashiku’erganmeteorological Bureau，Tashiku’ergan 845250，China；4.Bachwmeteorological Bureau，Bachu 843800，China）

In this paper,the variation trend of decade,annualand seasonalmean soil temperaturesat shallow layers in Bachu were investigated in the period during 1961-2010 usingmodern statistical diagnosticmethods suchas linear trendanalysisandaccumulated variancemethods.The results shows that theannualand seasonal soil temperaturesat shallow layers hadsignificant increasing trends,specifically the rate of increasing for the yearand summerat the depth of 40cm was the highest in Bachu in the past 50 years.Especially the last 10 years,the soil temperature increased significantly,annualand seasonalaveragemean,averagemaximumandminimum soil temperaturesat shallow layers were significantly higher than the past 40 years.Following with increased soil temperature the yearlymaximum depth of frozen soil decreased,greening of winter wheatand bud opening of woody plantsmoved forward significantly.

Bachu；shallow-layer soil temperature；linear trend；winter wheat；forestryand orchard

S162.5

B

1002-0799（2014）06-0053-03

10.3969/j.issn.1002-0799.2014.06.009

2014-01-04；

2014-04-15

阿布都克日木·阿巴司（1977-），男（维吾尔族），高级工程师，从事农业气象观测、服务与研究工作。E-mail:173111486@qq.com

阿布都克日木·阿巴司，热汗古力·库得热提，努尔帕提曼·买买提热依木，等.新疆巴楚浅层地温变化对春季物候的影响[J].沙漠与绿洲气象，2014，8（6）：53-55.