壤土温度变化特点与气温的相关性范文

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［摘要］探明气温与土壤耕作层温度（地温）的关系，有利于开展农业生产个性化服务，为作物下种及栽培管理提供参考，通过思南县气温、壤土地表到深层地温的年变化和日变化数据，分析地温与气温的相关关系。结果表明：思南县壤土温度有明显的年变化和日变化，且随壤土深度增加而减弱；壤土温度升（降）较气温有明显的滞后性，且随着深度增加滞后性越明显；浅层地温与气温有较好的相关性。在实际生产中可根据气温判断地温，安排农业生产工作。

［关键词］壤土；气温；地温；线性相关

地球系统包含大气圈、岩石圈、水圈、生物圈等多圈层内部和圈层之间千变万化的地质、物理、化学、生物等作用过程和相互制约，基本上所有的作用和制约过程都伴随着能量传递，与温度有着密切联系。地温是气象观测项目之一，也是十分有用的气候资源。地温时刻响应着气温的变化［1－2］。从农作物栽培看，许多作物种子发芽对耕作层温度有要求［3］，作物生长期与耕作层温度也息息相关。如一般耐寒谷类种子萌发土温为1～5摄氏度；喜温作物为8～10摄氏度；冬麦在12～16摄氏度、玉米在25摄氏度左右、豆科作物在22～26摄氏度生长良好，马铃薯块茎成熟期最适土温为15～27摄氏度。贵州土壤耕作层普遍不厚，15厘米以内的占40％［4］，思南县是传统农业大县，受乌江切割影响海拔高低相差较大，土层深度与全省平均相近，传统农作物耕作深度一般不超过20厘米，绿茶等新兴产业一般要求土壤深度40厘米［5］。近年来，贵州气象部门全力推进乡镇区域自动站建设，获得了广泛的气温资料，而地面和耕作层温度不易获得，探明气温与地面和耕作层温度的关系，有利于开展农业生产个性化服务，为农业增效、农民增收作出贡献。

1资料与方法

1．1资料气象资料为思南国家级台站（北纬27度57分，东经108度15分，海拔417．7米）提供的2006～2016年各月a文件，观测场地土壤质地为壤土，每天进行24小时记录。气温为1．5米处观测记录，地温（土壤温度）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层，重点分析40厘米以内的层次。

1．2方法采用常规统计方法，用逐日数据直接统计平均值，分析0～40厘米壤土地温与气温的相关关系，以气温为自变量，各层地温为因变量，采用散点图求回归方程。为作物下种、栽培管理提供参考，在80％保证率情况下统计了0～20厘米土壤各层界限温度初终日及持续天数。

2结果与分析

2．1地温

2．1．1年变化从图1看出，地面（0厘米）和地中温度变化趋势一致，振幅随着土壤深度的加深而变小，浅层（0～20厘米）各层变化趋势基本一致，深层（40～320厘米）各层变化的一致性较差。

2．1．2月变化从图2看出，土壤0～20厘米地温月变化大，40～320厘米地温月变化较小。0～5厘米最大值出现在7月，与气温最热月相同；10厘米、15厘米、20厘米、40厘米、80厘米最高值出现在8月，160厘米出现在9月，320厘米最高值出现在10月，地温相对气温有明显的滞后性。

2．1．3日变化地温日变化对农作物生长有十分重要的作用，有些作物不仅依赖于地温平均值，而且有特殊的上限和下限要求。蔬菜及常规作物种子主要发育层在土壤0～15厘米，1月、4月、7月和10月可代表四季地温变化。思南县土壤浅层及深层的地温日变化随深度增加而越小，到40厘米时多年各时平均值的极差只有0．2摄氏度，80厘米以上各时平均值极差小于0．1摄氏度。从图3看出，季节不同0～15厘米土壤地温日变化的振幅不一致。

2．2地温与气温相关关系从图4可知，气温与0～40厘米地温的相关系数均在0．95以上，可以通过0．001水平检验。从地温数值及地气温差（图略）看，春季浅层地温及地气温差均不稳定，与当地春温不稳［6］的特点相当。

2．3思南县土壤各层界限温度从表中可看出思南县土壤各层界限温度的初日、终日和天数。对同一界限地温而言，随土壤深度增加持续天数呈增加趋势。在作物栽培上可以根据下种或栽培深度予以灵活掌握。

3结论

研究结果表明，思南县壤土地面及耕作层温度日变化和年变化明显，一般随土壤深度增加而减小，最高、最低值的出现时间随深度增加而延迟；浅层地温与气温有较好的相关性，气温对作物下种及栽培管理具有较好的参考性。春温不稳是思南地面及耕作层温度的一大特点，在耕作栽培中需引起重视。地温高低对近地面气温和植物的种子发芽及其生长发育、微生物的繁殖及其活动有较大影响，其程度及衡量标准有待进一步研究。

［参考文献］

［1］周广学，张富荣，张国林．气候变暖对地面及作物耕作层温度的影响［C］．中国气象学会年会，2013．

［2］胜萍，宗艳伟，高翔．地面及作物耕作层温度对气候变暖的响应［J］．安徽农业科学，2013，41（27）：10992－10994．

［3］严华兴．农作物种子的播种深度有讲究［J］．农家之友，2003（5）：29．

［4］侯湖平，黄安平，张绍良，等．矿产资源开发区与生态脆弱区吻合性分析———以贵州省为例［J］．矿业研究与开发，2015，35（1）：103－108．

［5］曾爱国，张稳．浅谈茶树栽培技术［J］．安徽农学通报，2012，18（15）：58－60．

［6］储昭庆．铜仁地区气象志［M］．贵阳：贵州人民出版社，1994.

作者：曹智玲1，谢仁波2单位：1．贵州省思南县气象局，2．贵州省印江县气象局