轿子山国家级自然保护区垂直气候分区研究

苏 骅，王 平

(1.保山学院资源环境学院，云南 保山 678000；2.云南师范大学旅游与地理科学学院，云南 昆明 650092)

1 区域概况

轿子山国家级自然保护区(102°48′21″～102°58′43″ E，26°00′25″～26°11′53″ N)位于云南省昆明市北部禄劝彝族苗族自治县境内以及禄劝县和东川区交界处，滇东高原北部普渡河中游河谷以及金沙江及其一级支流普渡河和小江环绕的拱王山中、上部。山势南北延伸，主峰雪岭海拔 4 344.1 m，是青藏高原以东地区海拔最高的山地，也是北半球该纬度带上最高的山地之一。最低点位于大厂河汇入小清河附近，海拔 2 300 m，相对高度 2 044.1 m，保护区总面积 16 193.0 hm2。

2 光能资源

2.1 日照时数

保护区年日照时数介于 2 000～2 500 h，其垂直分布表现出随海拔升高而降低的特点，又以雨季最为显著(图1)，而干季并不明显。其主要原因是随海拔的升高，云雨天气增多，晴朗天气减少，特别是雨季。日照时数(YR)与海拔高度(H)之间存在着良好的线性相关，YR=-0.210 8H+2579.4，R2=0.999 8。

从季节分配来看，保护区所在地日照时数与云南省大部分地区相似，干季(11—4月)显著多于雨季(5—10月)，冬春季显著多于夏秋季，又以春季最多，其次是冬季，秋季或夏季最少。

2.2 太阳辐射

保护区太阳总辐射量 5 200～5 900 MJ/m2[1]，是云南省内较为丰富的地区之一。垂直分布上，太阳辐射总量随海拔高度增加而减少(表1)。

表1 轿子山自然保护区各季太阳辐射总量占全年比例

3 热量资源

3.1 积温

各种界限温度及积温分布，是评鉴热量资源的重要气象指标，我国常用≥10℃积温作为衡量一地热量资源丰欠的重要指标。保护区所在地区日均温稳定通过10℃初日，随海拔升高逐渐推迟。稳定通过10℃持续日数也随海拔增加而缩短，新村持续日数为310.0 d，落雪仅为63.8 d。普渡河片日平均气温全年几乎都在5℃以上，≥5℃积温>7 000℃。轿子山片日平均气温≥0℃持续日数<350 d，≥0℃积温<4 600℃，并随海拔的升高，逐渐降低。保护区各界限温度下的积温见表2。

表2 轿子山自然保护区温度状况

3.2 气温的年内变化

保护区气温垂直变化显著，总的分布趋势是由 1 100 m左右的普渡河河谷到轿子山最高峰雪岭，随海拔升高气温逐渐降低，气温年较差和日较差都有降低的趋势，等温线大致与等高线平行，年平均气温由21.0℃降低至0.0℃左右，最热月均温(5月或7月)由25.0℃左右降低至4.0℃，最冷月(1月)均温由12.5℃左右降低至-5.5℃，气温年较差由约12.5℃降低至约9.5℃。

保护区气温季节变化特征较为和缓(图2)，与省内大部分地区相似。春温回升快，2—4月，月际升温一般达3～5℃。夏季气温高而稳定，5—8月均温变幅很小。秋温下降快，9—12月，月际降温一般达2.3～6℃。气温年内变化曲线均呈单峰型，曲线起伏不大，峰谷之间的差值较小，峰顶较平缓。

图2 轿子山自然保护区各站逐月气温变化曲线

4 水分资源

4.1 年降水量分布

保护区年降水量空间分布具有以下规律：垂直分异明显，随高度增加年降水量逐渐增多；地形对降水分布影响较大，西坡、西南坡为西南暖湿气流的迎风坡，降水量明显多于属于背风坡的东坡和东北坡。西南坡海拔 2 240 m乌蒙年降水量 1 126.7 mm，西坡海拔 2 651 m的雪山年降水量 1 168.0 mm，东北坡海拔 2 252.4 m的汤丹年降水量仅838.0 mm，海拔 3 227.7 m的落雪降水量仅 1 136.1 mm。

普渡河保护片年降水量700 mm。轿子山西坡(禄劝县一侧)由普渡河河谷到轿子山山顶，年降水量由700 mm左右增加到 1 600 mm左右，在全省属中上水平。轿子山东坡、东北坡(东川一侧)由小江河谷到轿子山山顶年降水量由700 mm左右增加到 1 500 mm左右。山脊山顶地区降水量最丰富，高达 1 600～1 800 mm。保护区年降水量的分布受轿子山地形影响，大体呈由西南向东北减少的趋势。

4.2 降水日数及降水强度

保护区年降水日数110～170 d，具有从普渡河河谷、小江河谷至轿子山山顶明显增多的规律，73%～79%的雨日集中在雨季，这与降水量的分布特征基本一致。从新村到禄劝、汤丹、落雪，年降水日数分别由112.2 d增加到127.7 d、141.1 d、158.3 d，山脊和山顶地区约170 d左右，4个台站雨季(5—10月)雨日数占全年降水日数比例分别为78.3%、78.3%、73.5%、77.0%，月均降水日数以6—8月最多。保护区全年大雨(日降雨量25～50 mm)、暴雨(日降雨量≥50 mm)日数较少，大多集中在5—10月，大雨日数5～10 d，暴雨日数0.7～2.0 d。保护区附近海拔 3 227.7 m的落雪大雨日数9.9 d，暴雨日数1.3 d。

4.3 蒸发力及干燥度

蒸发力具有从普渡河河谷、小江河谷到轿子山山顶明显减少的特点。普渡河片年蒸发力在 1 700～1 800 mm，一年中3—9月蒸发力大，特别是3—5月，最大值出现在4月，10月至次年2月较小，12月最小。轿子山片年蒸发力在1 000～1 200 mm，远小于普渡河片。春季蒸发力最大，其次是夏季，大约海拔3 000 m以下地区冬季最小，3 000 m以上地区秋季最小。

保护区雨季干湿类型均为潮湿、湿润、半湿润，干季均为半湿润、半干旱、干旱；从普渡河河谷、小江河谷到轿子山山顶，干旱、半干旱持续时期明显缩短，湿润时期明显增长，大约 3 000 m以上地区出现潮湿类型，持续时期长达3～5个月。干旱期间，土壤和空气都十分干燥，旱情突出，不利于植物的生长发育。湿润期间，土壤和空气中水分含量高，有利于植物的生长发育。

4.4 雾日数

普渡河片几乎全年无雾，年均雾日数1天左右，一般出现在秋季10月份，浓度小，持续时间短。轿子山片因位于中山、高山地区，是滇中著名的多雾区，并具有随海拔升高雾日数显著增多的特点；全年各月都有雾，中山中下部主要集中在秋季的10—12月，中山上部和高山地区主要集中在雨季的6—10月[5]；大约海拔3 000 m以上地区，年均雾日数150～230 d，6—10月月均雾日数都超过20 d，具有浓度大，持续时间长的特点。

4.5 降雪

普渡河片年均降雪日数约1～2 d，降雪时间一般出现在1月中下旬。轿子山片降雪日数10～30 d，其周边的低海拔地区一般10 d左右，随海拔升高而逐渐增多，到 3 500 m以上的高山地区增加至25～30 d。东坡、东北坡为南下冷空气迎风坡，降雪日数平均比相同海拔高度的西坡、西南坡多。东川境内，汤丹年均降雪日数为10 d，落雪年均降雪日数为25 d。马鬃岭—轿子山山脊线、雪岭等海拔3 500 m以上的地方，降雪初日约为10月下旬，终日约为次年4月下旬，积雪始于11月中旬，持续至次年4月中下旬，1月积雪最厚，平均厚达60～70 cm，迎风地段较薄，平均30 cm左右，低洼背风处较厚，平均厚约1.5～2.0 m。较厚的降雪为春季提供大量冰雪融水，一定程度上缓解了春旱。

5 气候分区

结合气候资源分析背景，并参照云南省热量资源区划指标系统[3]、东川市农业气候区划[4]内容，将保护区划分为以下3大气候区及7个气候亚区。

5.1 河谷、低中山亚热带气候区

5.1.1河谷南亚热带半湿润气候区

主要分布于海拔 1 400 m以下的普渡河河谷地区，年平均气温19.6℃，最冷月平均气温12.4℃左右，最热月平均气温≥24.3℃，年降水量≤800 mm，≥10℃的积温≥6 000.0℃，≥10℃日数320～360 d。气候类型属干热河谷南亚热带半湿润季风气候，降水较少，蒸发量较大，属半湿润地区。

5.1.2中亚热带半湿润气候区

主要分布于海拔 1 400～1 600 m的普渡河河谷、中山下部及坝区，年平均气温15～18℃，最冷月平均气温8～10℃，最热月平均气温21～23℃，年降水量800～950 mm，≥10℃的积温为 5 200～6 000℃，≥10℃日数为280.0～320.0 d。气候类型属中亚热带半湿润高原季风气候，气温较高，降水少，蒸发量较大，空气湿度较小，属半湿润地区。

5.1.3北亚热带湿润气候区

主要分布于海拔1 600～2 000 m的中山上部，年平均气温13～15℃，最冷月平均气温6～8℃，最热月平均气温18～20℃，年降水量950～1 100 mm，≥10℃的积温为4 800.0～5 200.0℃，≥10℃日数为220.0～280.0 d。气候类型属北亚热带高原湿润季风气候。除部分河谷地区外，降水较为丰富，空气湿度较大，属湿润地区，但热量条件较前两类气候稍有欠缺。

5.2 中山温带湿润气候区

5.2.1暖温带湿润气候亚区

主要分布于海拔2 000～2 400 m的中山上下部，年平均气温11～13℃，最冷月平均气温4～6℃，最热月平均气温16～18℃，年降水量1 100～1 200 mm，≥10℃的积温为4 200～4 800℃，≥10℃日数为160～220 d。气候类型属山地暖温带湿润季风气候。降水量适中，空气湿度较大，气候以温湿为主要特征。

5.2.2中温带湿润气候亚区

主要分布于轿子山片海拔 2 400～2 900 m的中山上部，年平均气温8～12℃，最冷月平均气温2～5℃，最热月平均气温14～17℃，年降水量 1 200～1 300 mm，≥10℃的积温为2 400～4 200℃，≥10℃日数为100～160 d。气候类型属山地中温带湿润季风气候，雨量充沛，空气湿度大，气候以温凉潮湿为主要特征。

5.2.3寒温带气候亚区

主要分布于轿子山片海拔 2 900～4 000 m的高山地区，年平均气温2.5～8℃，最冷月均温<2～-3℃，最热月均温<6.5～14℃，年降水量 1 300～1 500 mm，≥10℃的积温<2 400.0℃，≥10℃日数为<100 d，下部降雪日数10天左右，上部降雪日数25～30 d，冬半年积雪时间长达5个月。气候类型属于山地寒温带湿润季风气候，气候冷湿，云雾多，气候以冷湿为主要特征。

5.3 高山寒带气候区

主要分布于轿子山片海拔 4 000～4 344.1 m的高山地区，年平均气温0～2.5℃，最冷月均温-3～-5.5℃，最热月均温4～6.5℃，年降水量1 500～1 700 mm，年降雪日数30 d左右，冬半年积雪时间5～6个月。气候类型属于山地寒带湿润季风气候，以寒湿为主要特点。

6 结语

轿子山自然保护区气候资源丰富，气候类型多样，特点鲜明，与同纬度低海拔的其它地区相比，具有冬无严寒，夏无酷暑，四季如春的特点，极具开发潜力。1 400 m以下的河谷地区热资源丰富，全年无夏。海拔 1 400～2 400 m地区光、热、水条件组合较好，适宜亚热带及温带作物种植。海拔 2 400～2 900 m地区水分资源丰富，适宜温带作物种植。海拔 2 900～4 000 m区域气候冷凉潮湿，适宜喜凉喜湿作物种植及补育。海拔 4 000 m以上的区域全年寒冷，冬季有积雪，具有较强的景观优势，并为次年春季作物提供丰富融水。多样的气候构成了保护区独特的自然景观及丰富的物种。轿子山自然保护区气候资源的研究，可为其自然资源的保护利用及建立稳定的生态系统提供基础及科学依据。