虎林市物候观测与气候变暖的相关关系

2016-08-09张秀艳王中秀虎林市气象局黑龙江虎林158400

黑龙江气象 2016年2期

张秀艳，姚　远，王中秀（虎林市气象局，黑龙江虎林158400）

虎林市物候观测与气候变暖的相关关系

张秀艳，姚远，王中秀
（虎林市气象局，黑龙江虎林158400）

摘要：利用虎林市农业气象站1983-2012年豆雁物候观测资料及该站1981-2010年月平均气温和降水等资料对比分析，结果表明近20 a来豆雁始鸣日期呈提前趋势，终鸣日期呈拖后趋势，始终鸣间隔期显著延长，虎林近30 a气温呈显著上升趋势，增温过程中以秋季为主，冬季最弱；3月和10月气温是影响豆雁终鸣及始终鸣间隔期的主要气候生态因子，物候变化与气候变暖有相关关系。

1　引言

近百年来，全球气候发生了以变暖为主要特征的显著变化。气候变暖给生态系统，特别是野生动物带来严重影响，气候变化影响了动物的地理分布、物候（如繁殖、鸟类迁徙等）、动物行为等。动物物候是自然环境中动物生命活动的季节现象，包括候鸟昆虫及其他动物初见、初鸣、绝见、终鸣等［1］物候的时间与气温、降水、光照、土壤温湿度等气象因子有关，物候现象不仅反映了当时当地的天气条件，而且反映了过去一段时间气象条件影响的积累情况。不同的物种对气象因子的敏感程度不同，会影响到物种的繁殖及物种间的相互作用。

本文是利用年豆雁物候观测资料及年平均气温和降水资料，分析动物物候的变化与气候变化的相关关系，以此为动物气候研究和生态环境保护等方面的应用提供科学参考。

2　资料与方法

本文选用资料为虎林市农业气象站1983-2012年豆雁始鸣和终鸣物候资料和虎林市气象站1981-2010年平均气温、降水量等观测资料。1983-2012年豆雁始鸣和终鸣物候资料是虎林市农业气象一级站根据《农业气象观测规范》标准每年对豆雁的始鸣和终鸣期进行观测记录取得，始鸣为一年第一次听到其叫声，终鸣为一年中最后一次听到其叫声。

为了能反应气候变化的情况，在逐月资料基础上，按季度统计了春季（3-5月）、夏季（6-8月）、秋季（9-10月）、冬季（11-次年2月）平均气温和降水量。物候资料计算了豆雁物候期距平和豆雁始终鸣期间隔期距平。

物候资料和气候变化总趋势采用倾向法，各物候和气候要素的变化趋势采用多项式和一元线性回归拟合求得，气候变化阶段性分析用5 a线性滑动平均法，各物候期与气候因子的相关性采用pearson相关系数描述。

3　统计结果和分析

3.1动物物候变化趋势

对1983-2012年物候期资料统计分析表明，豆雁始鸣期最早出现在3月18日（2009年），最晚出现在4月29日（1990年），相差42 d，平均出现在4月3日；终鸣期最早出现在9月27日（1994年），最晚出现在11月6日（2001年），相差40 d，平均出现在10月14日。始终鸣间隔期最短为162 d（1991年），最长为219 d（2006年），相差57 d，平均为196 d。

图1　豆雁物候期及间隔期距平变化趋势

豆雁始鸣期距平基本是由正距平向负距平递进，即1999年之前呈增加趋势，之后呈减少趋势。而终鸣期与始鸣期呈相反趋势，基本是由负距平向正距平递进，1998年之前呈减小趋势，之后呈增加趋势。豆雁始终鸣间隔期距平与始鸣期基本一致，是由负距平向正距平逐年递加趋势，在1998年后处于正距平，而且距平绝对值也呈增大趋势（图1）。

3.2气候变化

3.2.1平均气温变化

虎林近30 a年平均气温呈波动式逐渐上升趋势，多年平均气温3.8℃，年平均气温在2.5-4.5℃之间波动。增温线性趋势为0.244℃/10a（R2=0.1339），1989年后气温呈直线上升趋势，上升幅度较大（图2）。

图2　年平均气温变化曲线

近30 a温度各季均表现出一个显著的线性上升趋势，气温变化存在季节差异。夏、秋季气温上升趋势相对较强，增温幅度分别为0.335℃/10a和0.468℃/10a，冬、春季气温上升趋势相对较弱，增温幅度分别为0.136℃/ 10a和0.147℃/10a；虎林近30 a各季气温遵循年平均气温变化规律。

3.2.2降水变化

虎林近30 a来的总体降水趋势平稳上升，波动变化明显，多年平均降水量588.5 mm，80年代降水波动明显，90年代以后呈波动式增多趋势，气候倾斜率为21.767 mm/10a。各季降水量以夏秋季为减少趋势，减少幅度分别为10.392 mm/10a和6.131 mm/10a；冬春季为增多趋势，增多幅度分别为16.835 mm/10a和18.07 mm/10a.

3.3动物物候变化与气候变暖的相关关系

豆雁物候期发生变化的原因是生态因子的变化，生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素，可分为非生物因素如气候、土壤、地形，生物因素如植物、动物、人类活动。虎林市农业气象站位于132°58＇E，45°46＇N，拔海高度为100.2 m，位于虎林市虎林镇郊外。因此，人类活动、土壤、地形等因素对该地豆雁等物候期影响不大，豆雁物候期的变化是气候变暖的结果。

分析豆雁物候期变化与同期气候变化特征，1987年以前处于偏冷期，春冬也偏冷，使豆雁始鸣期偏迟，比常年偏迟1 d，使豆雁始终鸣期偏短7 d；1987年以后处于偏暖期，春冬也偏暖，使豆雁始鸣期比常年提早6 d，使豆雁始终鸣期比常年延长11 d。豆雁物候期变化是对气候变暖的反应，这种反应还表现出一定的延迟性。

分析豆雁物候期与气候因子相关关系的表明，豆雁终鸣期与3月平均气温负相关关系显著，与10月平均气温有正相关关系，与降水量相关关系不显著；说明虎林市豆雁终鸣日期与始终鸣间隔期的变化主要受当年春、秋季的气温的影响。