1961—2018年西藏高原青稞产区气候生产潜力时空变化特征

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190800520

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (23): 88-98.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190800520

所属专题：农业气象

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

1961—2018年西藏高原青稞产区气候生产潜力时空变化特征

周刊社¹(), 邓伟²(), 崔元良³, 洪健昌⁴, 措姆¹, 罗珍¹

¹西藏自治区气候中心,拉萨 850000
²西藏自治区气象灾害防御技术中心,拉萨 850000
³西藏自治区气象局机关服务中心,拉萨 850000
⁴西藏大气环境科学研究所,拉萨 850000

收稿日期:2019-08-11 修回日期:2019-10-11 出版日期:2020-08-15 发布日期:2020-08-13
通讯作者: 邓伟
作者简介:周刊社,男,1977年出生,陕西周至人,正研级高工,硕士,主要从事气候变化、生态与农牧业气象等方面的研究。通信地址：850000 西藏拉萨市林廓北路2号西藏自治区气候中心,Tel：0891-6361095,E-mail： zhoukanshe@163.com。
基金资助:
西藏自治区重点研发计划(XZ202001ZY0023N);中国气象局气候变化专项“气候变化对西藏春青稞产量的影响研究”(CCSF201935)

Highland Barley Production Area of Tibetan Plateau from 1961 to 2018: Spatio-temporal Variation Characteristics of Climatic Potential Productivity

Zhou Kanshe¹(), Deng Wei²(), Cui Yuanliang³, Hong Jianchang⁴, Cuo Mu¹, Luo Zhen¹

¹Tibet Climatic Center, Lhasa 850000
²Tibet Technology Institute of Meteorological Disaster Prevention, Lhasa 850000
³Bureau Service Center of Tibet Meteorological Bureau, Lhasa 850000
⁴Tibet Institute of Plateau Atmospheric and Environmental Sciences, Lhasa 850000

Received:2019-08-11 Revised:2019-10-11 Online:2020-08-15 Published:2020-08-13
Contact: Deng Wei

摘要/Abstract

摘要：

定量评估西藏高原青稞产区不同气候区气候生产潜力空间分布格局、演变特征及其影响机理,对于西藏高原青稞生长环境变化研究和产业可持续发展具有重要意义。基于西藏高原青稞产区不同气候区的7个典型气象站观测资料序列,采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、气候倾向率、Mann-Kendall突变检验等方法,分析西藏高原青稞产区气候生产潜力时空分布特征及其对气候变化的响应。结果显示：1961—2018年青稞产区各站气温生产潜力(NPP_t)呈极显著增加趋势,降水生产潜力(NPP_r)呈显著增加趋势,蒸散生产潜力(NPP_e)和标准气候生产潜力(NPP_b)也均表现为波动的增加趋势。西藏高原主要青稞产区东部及沿雅江一带气候生产潜力限制因子为降水,高寒的北部地区气候生产潜力限制因子为气温或蒸散。NPP_t、NPP_r、NPP_e、NPP_b均表现为年代际增加趋势,20世纪80—90年代发生突变,且在21世纪初显著增加。1961—2018年气候的“暖湿型”变化趋势有利于当地青稞气候生产潜力的提高,青稞的生产不仅依赖于气候资源,还依赖于水资源的调配和利用。

关键词: 气候变化, 气候生产潜力, Miami模型, Thornthwaite Memorial模型, 青稞

Abstract:

It is of great significance to quantitatively assess the spatial distribution pattern, evolution characteristics and influence mechanism of climatic potential productivity in highland barley production area of different climatic zones in Tibetan plateau for studying the changes of highland barley growth environment and the sustainable development of the industry. Based on the series of observation data from 7 meteorological stations, we analyzed the spatio-temporal distribution characteristics of climatic potential productivity in highland barley production areas of Tibetan plateau and its response to climate change by using statistical analysis methods, such as Miami model, Thornthwaite Memorial model, climate trend rate, and Mann-Kendall mutation test. The results showed that: NPP_t of each station in highland barley areas during 1961-2018 showed an extremely significant increase trend, NPP_r showed a significant increase trend, and NPP_e and NPP_b showed an increasing trend with fluctuation; the limiting factor of NPP_b in the eastern main highland barley areas of Tibetan plateau and along the Yarlung Zangbo River was precipitation, while the limiting factor of NPP_b in the cold northern region was temperature or evapotranspiration. NPP_t, NPP_r, NPP_e and NPP_b all showed inter-decadal increase trend, which had a mutation from 1980s to 1990s, and became more significant in the early 21 ^st century. The transition to “warm and humid” climate is conducive to improving the climatic potential productivity of local highland barley during 1961-2018, the production of highland barley depends not only on climate resources, but also on the allocation and utilization of water resources.

Key words: climate change, climatic potential productivity, Miami model, Thornthwaite Memorial model, highland barley

中图分类号:

周刊社, 邓伟, 崔元良, 洪健昌, 措姆, 罗珍. 1961—2018年西藏高原青稞产区气候生产潜力时空变化特征[J]. 中国农学通报, 2020, 36(23): 88-98.

Zhou Kanshe, Deng Wei, Cui Yuanliang, Hong Jianchang, Cuo Mu, Luo Zhen. Highland Barley Production Area of Tibetan Plateau from 1961 to 2018: Spatio-temporal Variation Characteristics of Climatic Potential Productivity[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(23): 88-98.

图/表 9

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序号	农业气候区	典型站点	气象站点
1	高原温带湿润气候区	波密	波密、米林、聂拉木
2	高原温带半湿润气候区	林芝	林芝、芒康、索县、比如、丁青、类乌齐、墨竹工卡
3	高原温带半干旱气候区	日喀则	日喀则、南木林、江孜、尼木、拉萨、贡嘎、加查、昌都、洛隆、左贡
4	高原温带干旱气候区	狮泉河	狮泉河、普兰、拉孜、定日、泽当、隆子、八宿
5	高原亚寒带湿润气候区	嘉黎	嘉黎、错那、帕里
6	高原亚寒带半湿润气候区	那曲	那曲、安多、当雄
7	高原亚寒带半干旱气候区	申扎	申扎、班戈、浪卡子

序号	农业气候区	典型站点	气象站点
1	高原温带湿润气候区	波密	波密、米林、聂拉木
2	高原温带半湿润气候区	林芝	林芝、芒康、索县、比如、丁青、类乌齐、墨竹工卡
3	高原温带半干旱气候区	日喀则	日喀则、南木林、江孜、尼木、拉萨、贡嘎、加查、昌都、洛隆、左贡
4	高原温带干旱气候区	狮泉河	狮泉河、普兰、拉孜、定日、泽当、隆子、八宿
5	高原亚寒带湿润气候区	嘉黎	嘉黎、错那、帕里
6	高原亚寒带半湿润气候区	那曲	那曲、安多、当雄
7	高原亚寒带半干旱气候区	申扎	申扎、班戈、浪卡子

项目	波密	林芝	日喀则	狮泉河	嘉黎	那曲	申扎	区域
T	8.9	8.9	6.7	0.8	-0.3	-0.9	0.2	3.5
R	840.0	680.1	436.3	71.4	728.0	443.0	319.0	502.5
E	703.2	612.4	383.7	72.1	272.4	233.3	221.3	356.9
平均NPP_t	13108.2	13161.4	11211.6	6888.2	6194.8	5850.4	6479.1	8984.8
NPP_t倾向率	233.3	235.5	242.8	283.2	121.2	303.9	183.2	229.0
r_t²	0.64	0.65	0.60	0.53	0.25	0.76	0.59	0.68
平均NPP_r	12694.6	10844.0	7477.6	1383.6	11460.0	7610.8	5695.4	8166.6
NPP_r倾向率	455.9	167.0	-25.3	31.5	241.9	251.5	274.1	199.5
r_r²	0.13	0.04	0.00	0.01	0.11	0.12	0.14	0.16
平均NPP_e	14433.4	13053.2	8854.0	1465.5	6509.8	5596.8	5310.4	7889.0
NPP_e倾向率	561.9	283.9	97.6	46.3	118.4	288.2	202.0	228.3
r_e²	0.28	0.12	0.01	0.01	0.28	0.59	0.26	0.32
平均NPP_b	11304.3	10132.8	6985.5	1245.2	5803.0	5230.8	4912.6	6516.3
NPP_b倾向率	470.1	163.5	-7.4	27.7	120.7	286.2	204.4	180.8
r_b²	0.25	0.04	0.00	0.01	0.25	0.60	0.20	0.23
主要限制因子	R	R	R	R	T	E	E	E

项目	波密	林芝	日喀则	狮泉河	嘉黎	那曲	申扎	区域
T	8.9	8.9	6.7	0.8	-0.3	-0.9	0.2	3.5
R	840.0	680.1	436.3	71.4	728.0	443.0	319.0	502.5
E	703.2	612.4	383.7	72.1	272.4	233.3	221.3	356.9
平均NPP_t	13108.2	13161.4	11211.6	6888.2	6194.8	5850.4	6479.1	8984.8
NPP_t倾向率	233.3	235.5	242.8	283.2	121.2	303.9	183.2	229.0
r_t²	0.64	0.65	0.60	0.53	0.25	0.76	0.59	0.68
平均NPP_r	12694.6	10844.0	7477.6	1383.6	11460.0	7610.8	5695.4	8166.6
NPP_r倾向率	455.9	167.0	-25.3	31.5	241.9	251.5	274.1	199.5
r_r²	0.13	0.04	0.00	0.01	0.11	0.12	0.14	0.16
平均NPP_e	14433.4	13053.2	8854.0	1465.5	6509.8	5596.8	5310.4	7889.0
NPP_e倾向率	561.9	283.9	97.6	46.3	118.4	288.2	202.0	228.3
r_e²	0.28	0.12	0.01	0.01	0.28	0.59	0.26	0.32
平均NPP_b	11304.3	10132.8	6985.5	1245.2	5803.0	5230.8	4912.6	6516.3
NPP_b倾向率	470.1	163.5	-7.4	27.7	120.7	286.2	204.4	180.8
r_b²	0.25	0.04	0.00	0.01	0.25	0.60	0.20	0.23
主要限制因子	R	R	R	R	T	E	E	E

时段	NPP_t/[kg/(hm²·a)]	NPP_r/[kg/(hm²·a)]	NPP_e/[kg/(hm²·a)]	NPP_b/[kg/(hm²·a)]	NPP_t/NPP_r	L/R	E/R
1961—1970	8554.9c	7647.9b	7218.0c	6421.6b	1.13	1.17b	0.70
1971—1980	8646.4c	7970.3b	7652.1bc	6778.8ab	1.09	1.18b	0.71
1981—1990	8771.6bc	8101.9b	7705.2bc	6785.7ab	1.09	1.16b	0.70
1991—2000	8993.2b	8467.2a	8093.3ab	7140.8a	1.07	1.15b	0.71
2001—2010	9472.3a	8335.9ab	8087.9ab	7083.0a	1.15	1.33a	0.72
2011—2018	9591.8a	8553.7a	8331.8a	7303.0a	1.12	1.30ab	0.72
C·V	0.05	0.10	0.09	0.09	0.10	0.15	0.05

1961—2018年西藏高原青稞产区气候生产潜力时空变化特征

Highland Barley Production Area of Tibetan Plateau from 1961 to 2018: Spatio-temporal Variation Characteristics of Climatic Potential Productivity

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