雪峰山西侧气候资源垂直分层利用探讨

2021-04-20吴重池金晨钟

湖南人文科技学院学报 2021年2期

吴重池, 金晨钟

(湖南人文科技学院农业与生物技术学院湖南娄底 417000)

雪峰山是中国地势第二级阶梯向第三级阶梯倾斜的过渡区域，海拔1000-1900多米，像一把契子由西南向东北插入湖南省中部，把湖南省分为西南与东北两部分，使雪峰山气候随山地海拔升高垂直变化明显，由于山岭重叠，地形地貌错综复杂而造成，气温低，日照少，降水多，冷害、湿害、病害严重，农业生产低而不稳，民谚：雪峰山高水冷气候寒，要想吃饱饭难上难。长期以来，使雪峰山区处于贫困状态之中。为了振兴山区经济，开发利用山区农业气候资源。从1984年开始，气象部门在雪峰山不同海拔、高度建立气象站，进行气象与水稻等农作物的平行观测试验研究，积累了30多年的气象数据。现根据观测资料统计，作如下分析。

一、资料与方法

1984年开始在国家贫困县溆浦、洪江的雪峰山的西侧不同海拔高度171、290、500、760、1020、1405米设立气象站进行气象观测，其中，171、1405米为国家气象站，290-1020米4个气象站，每站配备一个助理工程师进行气象观测。本文气象资料为1984-2017年平均值。

按中国气象局《地面气象观测规范》方法，每天进行观测。积累气象资料，关键时期再进行临时考察对比观测，补充资料。

二、结果与分析

(一)雪峰西侧垂直气候变化特点

1. 温度

雪峰山西侧的温度变化总趋势是随海拔升高而降低。根据多年气象观测资料计算，年平均气温随海拔升高而递减，如海拔171米的洪江年平均气温17.0℃，海拔1405米的平山坪年平均气温10.4℃，海拔高度每上升100米，年平均气温降低0.53℃[3]，见图1。

图1 雪峰山西坡不同海拔高度年平均气温

2.降水

雪峰山西侧降水量总的变化趋势，是在一定海拔高度内(1020米以下)，降水量随海拔上升而增加。如海拔171米的洪江年降水量1061.3mm，海拔1020米的栗子坪年降水量1736.9mm，海拔每上升100米，年降水量增加70.6mm，见图2，但随着海拔高度的再上升，1405米的平山塘年降水量仅为1625.3mm，比海拔171米多563.7mm，但比海拔1020米的栗子坪又少111.6mm[3]。根据不同海拔高度降水量观测资料应用相关分析方法，拟合如下相关方程式：

Y年=1044.8071+0.5094H r=0.3537

式中Y为年降水量(mm)，H为海拔高度(米)。

图2 雪峰山西坡不同海拔高度年降水量

3.日照

雪峰山西侧日照时数变化很复杂，但是总趋势是随着海拔升高而减少。如海拔171m的洪江年日照时数1336.0h，海拔760m的产子坪年日照时数1017.0h，海拔每上升100米，年日照时数减少28.2h[3]。见图3。

图3 雪峰山西坡不同海拔高度年日照时数

4. 大雾

雪峰山西侧的大雾日数随着海拔高度的升高而增加，如海拔171米的洪江，年大雾日数37.2天，海拔1405米的雪峰山顶平山塘年大雾日数254.4天，海拔高度每上升100米，年大雾日数增加17.7天[3](见图4)，根据不同海拔高度的大雾观测资料拟合相关方程式如下：

Y=10.7742+0.1117H r=0.9854

式中Y为年大雾日数(天)，H为海拔高度(m)

图4 雪峰山西坡不同海拔高度年大雾日数

(二)因高因地制宜，垂直分层利用农业气候资源的建议

根据高山垂直气象观测与不同海拔高度及短期气象考察资料综合如下，见表1。

表1 雪峰山西侧丘岗山地垂直农业气候状况[3]

对雪峰山西侧不同海拔高度的山地垂直农业气候资源保护与利用可分为五个层次。

第一层，海拔高度300米以下，为沿江河两岸的阶地及山间盆地，多为河流堆积，沉积第四纪的砾石层及粘土粉砂层而形成的沙壤土及山间盆地坡积土。土壤肥沃，气候温暖，年平均气温16.2-17.0℃，年极端最高气温39.0℃左右，年极端最低气温-5.0℃左右，年≥10.0℃活动积温5100-5400℃，无霜期280天左右，年降水量1200mm左右，年日照时数1350-1400小时[3]。光、热、水条件能满足一年两熟双季稻生育需要，是本区粮食作物双季稻高产的主产区。

第二层，海拔300-500米，为丘陵岗地及山间盆地。气候温和，年平均气温15.5-16.5℃，年≥10.0℃活动积温4800-5100℃，年极端最高气温35.0-37.0℃，年极端最低气温-5.0—-8.0℃，无霜期270-280天，年降水量1200-1300mm。年日照时数1350-1430小时[3]，开阔向阳的沿河阶地及山间盆地，光、热、水条件可满足双季稻生育需要。但在窄谷深沟及隘谷、峡谷等山体遮蔽严重的地方，光热条件难以满足双季稻高产丰收的需要，因而本区是单、双季水稻的混作区，水田冬季可种植油菜，是水稻油菜的主产区。旱土以玉米、红薯、大豆以及辣椒、茄子、豆角、西瓜、南瓜等蔬菜作物为主。丘陵低山地区土壤为黄红壤，土层较深厚，适宜于油茶、油桐、楠竹、梨、桃、杨梅、李果树及茶叶生长，是油茶、油桐的生产基地[2]。

第三层海拔500-800米，为低山区，土壤为山地黄红壤与山地黄壤，年平均气温14.0-15.5℃，保证率80%以上的年10℃以上活动积温4000-4500℃，年极端最高气温340-35.0℃，年极端最低气温-5.5—-10.0℃，年降水量1300-1450mm，年日照时数1020-1430小时，无霜期250-260天[3]，热量条件只能满足一季稻安全高产的需要，是杂交水稻优质高产的主产区，旱地以玉米、红薯为主，山地是发展杉木、松、檫等用材林的黄金地段。

同时此区域云多、雾多、湿度大、有利于茶叶优质高产，也适宜于魔芋、竹笋的优质高产，也是山地大蒜、生姜、辣椒等土特产的主产区[1]。

第四层，中山区海拔800-1400米，年平均气温14.0-11.0℃，≥10.0℃活动积温3000-4000℃，无霜期220-250天，年降水量1450-1700mm，年日照时数1050-1250小时，平均相对湿度81%左右[3]，气候温凉，夏天无35.0℃以上高温炎热天气，气候具有天然凉棚效应[4]，也是炎热夏季消炎避暑的大凉棚。水田以一季杂交稻早中熟品种为宜，1000米以下适宜秈型杂交稻优质高产，山地是发展度夏反季蔬菜和高山云雾茶、金银花、杜仲、黄柏、天麻等中药材的良好场所[5]。800-1000米为针阔林混交区。如华山松、金钱松、柳杉、甜槠栲、鹅掌揪、银木荷、黄稠、多脉青冈、光皮桦等树木的适生区域。

第五层，中山山顶：山地矮林、草旬层，海拔1400-1900米，年平均气温低于10.0℃，≥10.0℃活动积温在3000℃以下，年极端最低气温小于-15.0℃，年冰冻日数60天以上，年日照时数小于1200小时，无霜期在200天以下，年平均风速在5.0米/秒左右，年大风日数在30天以上[3]。风速大、气温低、湿度大，气候条件恶劣，生态环境脆弱，水土流失严重。以封山育草、封山育林、保护生态环境为主，保护青山绿水，只有青山常在，绿水才能常流。中山顶部云雾多，气象景观变化万千，有利于发展山地生态旅游。

三、结论

雪峰山西侧气候垂直差异明显，自下而上可分为五层。分层利用雪峰山垂直气候资源，因高制宜，发展特色农业，发挥山地气候资源利用的生态、经济、社会效益最合理化，300米以下气候温热，是双季稻主栽区，300-500米气候温暖，为油茶主栽区，500-800米气候温和，为杉木等速生丰产用材林最适宜黄金地段，800-1200米为金银花等中药材最适宜区，1300米以上的山顶多大风冰冻，以封山育林、育草、保持水土为主。

利用山地气候凉棚效应，发展山地观光旅游业。据研究，800米以上夏季无酷暑天气，7月平均气温在24.4-20.0℃，好似春天一样凉爽，最适宜消炎避暑，冬季有冰冻和雪花，是观赏冰雪景观的极好场所。因而，充分利用海拔800米以上的夏季气候凉棚效应，大力发展山地观光旅游业[5]，是振兴山区经济、使山区脱贫致富奔小康的一颗灼灼升起的新星。