壤土溫度變化特點(diǎn)與氣溫的相關(guān)性范文

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［摘要］探明氣溫與土壤耕作層溫度（地溫）的關(guān)系，有利于開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)個(gè)性化服務(wù)，為作物下種及栽培管理提供參考，通過思南縣氣溫、壤土地表到深層地溫的年變化和日變化數(shù)據(jù)，分析地溫與氣溫的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：思南縣壤土溫度有明顯的年變化和日變化，且隨壤土深度增加而減弱；壤土溫度升（降）較氣溫有明顯的滯后性，且隨著深度增加滯后性越明顯；淺層地溫與氣溫有較好的相關(guān)性。在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)氣溫判斷地溫，安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。

［關(guān)鍵詞］壤土；氣溫；地溫；線性相關(guān)

地球系統(tǒng)包含大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈等多圈層內(nèi)部和圈層之間千變?nèi)f化的地質(zhì)、物理、化學(xué)、生物等作用過程和相互制約，基本上所有的作用和制約過程都伴隨著能量傳遞，與溫度有著密切聯(lián)系。地溫是氣象觀測(cè)項(xiàng)目之一，也是十分有用的氣候資源。地溫時(shí)刻響應(yīng)著氣溫的變化［1－2］。從農(nóng)作物栽培看，許多作物種子發(fā)芽對(duì)耕作層溫度有要求［3］，作物生長(zhǎng)期與耕作層溫度也息息相關(guān)。如一般耐寒谷類種子萌發(fā)土溫為1～5攝氏度；喜溫作物為8～10攝氏度；冬麥在12～16攝氏度、玉米在25攝氏度左右、豆科作物在22～26攝氏度生長(zhǎng)良好，馬鈴薯塊莖成熟期最適土溫為15～27攝氏度。貴州土壤耕作層普遍不厚，15厘米以內(nèi)的占40％［4］，思南縣是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大縣，受烏江切割影響海拔高低相差較大，土層深度與全省平均相近，傳統(tǒng)農(nóng)作物耕作深度一般不超過20厘米，綠茶等新興產(chǎn)業(yè)一般要求土壤深度40厘米［5］。近年來，貴州氣象部門全力推進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)站建設(shè)，獲得了廣泛的氣溫資料，而地面和耕作層溫度不易獲得，探明氣溫與地面和耕作層溫度的關(guān)系，有利于開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)個(gè)性化服務(wù)，為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收作出貢獻(xiàn)。

1資料與方法

1．1資料氣象資料為思南國(guó)家級(jí)臺(tái)站（北緯27度57分，東經(jīng)108度15分，海拔417．7米）提供的2006～2016年各月a文件，觀測(cè)場(chǎng)地土壤質(zhì)地為壤土，每天進(jìn)行24小時(shí)記錄。氣溫為1．5米處觀測(cè)記錄，地溫（土壤溫度）包括0厘米、5厘米、10厘米、15厘米、20厘米、40厘米、80厘米、160厘米、320厘米9層，重點(diǎn)分析40厘米以內(nèi)的層次。

1．2方法采用常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法，用逐日數(shù)據(jù)直接統(tǒng)計(jì)平均值，分析0～40厘米壤土地溫與氣溫的相關(guān)關(guān)系，以氣溫為自變量，各層地溫為因變量，采用散點(diǎn)圖求回歸方程。為作物下種、栽培管理提供參考，在80％保證率情況下統(tǒng)計(jì)了0～20厘米土壤各層界限溫度初終日及持續(xù)天數(shù)。

2結(jié)果與分析

2．1地溫

2．1．1年變化從圖1看出，地面（0厘米）和地中溫度變化趨勢(shì)一致，振幅隨著土壤深度的加深而變小，淺層（0～20厘米）各層變化趨勢(shì)基本一致，深層（40～320厘米）各層變化的一致性較差。

2．1．2月變化從圖2看出，土壤0～20厘米地溫月變化大，40～320厘米地溫月變化較小。0～5厘米最大值出現(xiàn)在7月，與氣溫最熱月相同；10厘米、15厘米、20厘米、40厘米、80厘米最高值出現(xiàn)在8月，160厘米出現(xiàn)在9月，320厘米最高值出現(xiàn)在10月，地溫相對(duì)氣溫有明顯的滯后性。

2．1．3日變化地溫日變化對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有十分重要的作用，有些作物不僅依賴于地溫平均值，而且有特殊的上限和下限要求。蔬菜及常規(guī)作物種子主要發(fā)育層在土壤0～15厘米，1月、4月、7月和10月可代表四季地溫變化。思南縣土壤淺層及深層的地溫日變化隨深度增加而越小，到40厘米時(shí)多年各時(shí)平均值的極差只有0．2攝氏度，80厘米以上各時(shí)平均值極差小于0．1攝氏度。從圖3看出，季節(jié)不同0～15厘米土壤地溫日變化的振幅不一致。

2．2地溫與氣溫相關(guān)關(guān)系從圖4可知，氣溫與0～40厘米地溫的相關(guān)系數(shù)均在0．95以上，可以通過0．001水平檢驗(yàn)。從地溫?cái)?shù)值及地氣溫差（圖略）看，春季淺層地溫及地氣溫差均不穩(wěn)定，與當(dāng)?shù)卮簻夭环€(wěn)［6］的特點(diǎn)相當(dāng)。

2．3思南縣土壤各層界限溫度從表中可看出思南縣土壤各層界限溫度的初日、終日和天數(shù)。對(duì)同一界限地溫而言，隨土壤深度增加持續(xù)天數(shù)呈增加趨勢(shì)。在作物栽培上可以根據(jù)下種或栽培深度予以靈活掌握。

3結(jié)論

研究結(jié)果表明，思南縣壤土地面及耕作層溫度日變化和年變化明顯，一般隨土壤深度增加而減小，最高、最低值的出現(xiàn)時(shí)間隨深度增加而延遲；淺層地溫與氣溫有較好的相關(guān)性，氣溫對(duì)作物下種及栽培管理具有較好的參考性。春溫不穩(wěn)是思南地面及耕作層溫度的一大特點(diǎn)，在耕作栽培中需引起重視。地溫高低對(duì)近地面氣溫和植物的種子發(fā)芽及其生長(zhǎng)發(fā)育、微生物的繁殖及其活動(dòng)有較大影響，其程度及衡量標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步研究。

［參考文獻(xiàn)］

［1］周廣學(xué)，張富榮，張國(guó)林．氣候變暖對(duì)地面及作物耕作層溫度的影響［C］．中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)，2013．

［2］勝萍，宗艷偉，高翔．地面及作物耕作層溫度對(duì)氣候變暖的響應(yīng)［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（27）：10992－10994．

［3］嚴(yán)華興．農(nóng)作物種子的播種深度有講究［J］．農(nóng)家之友，2003（5）：29．

［4］侯湖平，黃安平，張紹良，等．礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū)與生態(tài)脆弱區(qū)吻合性分析———以貴州省為例［J］．礦業(yè)研究與開發(fā)，2015，35（1）：103－108．

［5］曾愛國(guó)，張穩(wěn)．淺談茶樹栽培技術(shù)［J］．安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，18（15）：58－60．

［6］儲(chǔ)昭慶．銅仁地區(qū)氣象志［M］．貴陽(yáng)：貴州人民出版社，1994.

作者：曹智玲1，謝仁波2單位：1．貴州省思南縣氣象局，2．貴州省印江縣氣象局