中亚地区气候生产潜力时空变化特征.pdf

第29 卷 第2 期 自 然 资 源 学 报 Vol.29 No.2 2014 年2 月 JOURNAL OF NATURAL RESOURCES Feb., 2014 中亚地区气候生产潜力时空变化特征 1,2 1 * 1 李 莉 ，周宏飞 ，包安明 （1. 荒漠与绿洲生态国家重点实验室，中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐 830011 ； 2. 中国科学院大学，北京 100049） 摘要：根据中亚5 国100 个气象站 1901—2000 年月平均温度和降水资料，运用Miami 、 Thornthwaite Memorial 模型对中亚地区气候生产潜力进行了计算 ，用气候倾向率、 Mann-Kendall 法、并结合ArcGIS 和SPSS 对其时空变化特征及驱动力进行了分析。结果表 明：①中亚地区100 a 降水气候生产潜力 （Yr）和蒸散气候生产潜力 （Ye）均呈逐渐增加的 趋势，温度气候生产潜力 （Yt）趋势相反，Yr 和Ye均发生了4 次突变，Yt没有发生突变；② 气候生产潜力区域差异明显，其中，Yt呈从西南向东北减少的趋势，Yr 和Ye 变化比较复杂， 大致具有东部大于西部的规律；③增温增湿的气候变化趋势有利于中亚气候生产潜力的提 高，中亚气候生产潜力对增湿的响应更敏感。 关 键 词：气候生产潜力；Miami 模型；Thornthwaite Memorial 模型；中亚地区 中图分类号：S162.3 文献标志码：A 文章编号：1000-3037 （2014 ）02-0285-10 DOI ：10.11849/zrzyxb.2014.02.010 中亚地区是全球气候变化最为剧烈的区域之一，2007 年的IPCC 报告对中亚等干旱地 区的气候变化进行了专门的阐述，升温更加明显[1] ，对中亚地区人类的生存环境和经济社 会发展将会产生重大影响，主要是在食物安全、水资源以及人类健康等3 个方面[2] 。气候 变化对生态脆弱的干旱地区的农业生产影响巨大[3] ，在全球变暖的背景下，现有生产力水 平不变，植物的生产潜力将会普遍下降[4] 。中亚区域的气候变化，使其可利用的水资源量 减少，土壤侵蚀和盐渍化等问题导致了中亚农用地生产力降低[5] 。尽管许多学者开展了中 亚地区农业气候分区、农业生产的问题与潜力、气候变化对农业影响等方面的研究，例 如，Kienzler 等提出应根据中亚国家的地域差异性，选取适当的农业保护方法[6] 。Gupta 等从农业生态的观点提出中亚可划分为灌溉农业区、雨养农业区、牧场和草场、小范围 的山区自给农业等4 个区[7] 。但对整个中亚地区的气候生产潜力及其时空格局变化还缺乏 定量的深入研究，而这种变化对今后中亚地区农业生产的影响是巨大的。 [8] 由于气候生产潜力能比较准确地描述农作物在理想气候状态下的最大产量 ，通过研 究气候生产潜力变化规律及其主要影响因子，不仅可以反映出中亚气候生产潜力水平与 光、温、水资源配合协调的程度及地区差异，而且对提高土地生产力水平，指导农牧业 生产，具有重要的意义。近年来国内外对气候生产潜力的研究取得了很多成果，也建立 收稿日期：2012-11-12；修订日期：2013-02-28 。 基金项目：国家国际科技合作项目(2010DFA92720-05) 。 第一作者简介：李莉 （1986- ），女，河南商丘人，硕士研究生，学科专业是自然地理学。E-mail ：li- li 110@ *通信作者简介：周宏飞 （1965- ），男，浙江东阳人，研究员，博士，主要研究方向是干旱区水文水资源、农 业水土工程。E-mail ：zhouhf@ 286 自 然 资 源 学 报 29