馬 凱 ，閆 鵬 ，韓立群 ，樊丁宇 ，王繼勛 ，盧春生

（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院a.園藝作物研究所；b.農(nóng)業(yè)部新疆地區(qū)果樹(shù)科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830091）

喀什地區(qū)冬季果園微環(huán)境的低溫特征分析

馬 凱a，b，閆 鵬a，b，韓立群a，b，樊丁宇a，b，王繼勛a，b，盧春生a，b

（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院a.園藝作物研究所；b.農(nóng)業(yè)部新疆地區(qū)果樹(shù)科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830091）

為了研究冬季南疆果園微環(huán)境中的最低氣溫及其變化特征，從而為果樹(shù)越冬防寒措施的制定提供參考依據(jù)，利用2009～2012年連續(xù)3個(gè)冬季在喀什地區(qū)伽師縣、疏附縣2個(gè)果園內(nèi)實(shí)測(cè)的氣溫?cái)?shù)據(jù)，就2個(gè)果園中最低氣溫的出現(xiàn)時(shí)間、變化趨勢(shì)和低溫持續(xù)的時(shí)間進(jìn)行了分析，探討了伽師果園微環(huán)境中測(cè)定的最低氣溫和伽師縣氣象站記錄的標(biāo)準(zhǔn)氣溫之間的差異。結(jié)果表明：1月是當(dāng)?shù)毓麍@氣溫最低的月份，2個(gè)果園連續(xù)3個(gè)冬季的最低氣溫都出現(xiàn)在1月，氣溫在清晨08:00時(shí)至上午10:00時(shí)達(dá)到當(dāng)天最低值；伽師果園測(cè)定的日、旬最低氣溫與該縣氣象站記錄的最低氣溫的變化趨勢(shì)基本一致，伽師果園中測(cè)定的日、旬最低氣溫始終低于伽師縣氣象站記錄的同期標(biāo)準(zhǔn)氣溫，其與氣象站標(biāo)準(zhǔn)氣溫的平均溫差在3.6～4.1 ℃之間。

果園微環(huán)境；低溫；喀什地區(qū)

低溫對(duì)植物的危害是一個(gè)世界性的問(wèn)題，不僅限制農(nóng)作物的栽種范圍，也會(huì)造成農(nóng)作物減產(chǎn)，是我國(guó)農(nóng)林生產(chǎn)中重要自然災(zāi)害之一[1]。近年來(lái)，在全球氣候變暖引發(fā)局部地區(qū)極端氣候事件頻發(fā)的大背景下，南疆環(huán)塔里木盆地特色果樹(shù)凍害的發(fā)生頻率也有加快的趨勢(shì)，這給當(dāng)?shù)亓止麡I(yè)發(fā)展帶來(lái)了一定的影響[2-5]。針對(duì)南疆環(huán)塔里木盆地區(qū)域氣候變化的研究報(bào)道已有很多，曹占洲等人[5]對(duì)南疆環(huán)塔里木盆地區(qū)域近50年來(lái)的冬季氣溫特征進(jìn)行了分析；胡江玲等人[7]分析了南疆阿圖什近47年來(lái)氣溫降水的變化特征及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響情況；劉進(jìn)新等人[8]對(duì)南疆盆地近45年來(lái)的氣溫變化特征進(jìn)行了分析。上述研究對(duì)認(rèn)識(shí)和掌握南疆環(huán)塔里木盆地冬季氣溫的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)具有一定意義。但是，有關(guān)果樹(shù)凍害的研究除需掌握數(shù)十年長(zhǎng)期溫度數(shù)據(jù)及其變化趨勢(shì)外，更要關(guān)注與凍害緊密相關(guān)的果園微環(huán)境的氣候變化特征。然而，目前研究果園微環(huán)境條件下溫度特征的研究報(bào)道卻很少。因此，了解冬季果園微環(huán)境氣溫變化特征，探討果園實(shí)際低溫與氣象站標(biāo)準(zhǔn)溫度之間的差異，能為合理制定有效的果樹(shù)防寒措施提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 測(cè)溫地點(diǎn)及待測(cè)果園的基本情況

試驗(yàn)測(cè)溫地點(diǎn)分別設(shè)在南疆喀什地區(qū)的伽師縣和疏附縣。伽師縣測(cè)溫點(diǎn)位于伽師縣林場(chǎng)，距離縣城約11 km；果園內(nèi)的樹(shù)種為西梅，其冠徑為1.7 m×2.1 m，冠高2.5～3.0 m，栽培密度為5 m×3 m。疏附縣測(cè)溫點(diǎn)位于縣城邊，距離縣城約1.5 km；果園內(nèi)的樹(shù)種為阿月渾子，其冠徑為2.2 m×2.5 m，冠高2.5～3.0 m，栽培密度為5 m×4 m。

伽師縣氣象站位于縣城邊，距離縣城中心1 km。

1.2 測(cè)溫儀器

溫度測(cè)定采用浙江大學(xué)電氣設(shè)備廠生產(chǎn)的ZDR-20型溫濕度記錄儀和以色列Fourier Systerms公司生產(chǎn)的MicroLite優(yōu)盤(pán)型溫度記錄儀。記錄儀使用前在20～－25 ℃范圍內(nèi)的溫度條件下用氣象用標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)進(jìn)行校正，誤差控制在0.5 ℃以?xún)?nèi)。

1.3 測(cè)溫方法

在果園中部選擇生長(zhǎng)正常、主干明顯的果樹(shù)，將溫度記錄儀的探頭置于果樹(shù)主干北側(cè)，距地面1.5 m處，記錄儀固定在樹(shù)體上，感溫探頭要避免陽(yáng)光的直接照射。記錄周期為2009～2012年的每年冬季12月至次年3月，記錄儀每日記錄數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間均為30 min，最低氣溫為每日連續(xù)測(cè)定的48個(gè)溫度數(shù)據(jù)的最小值。旬平均最低氣溫、旬最低氣溫都是以每日測(cè)定的48個(gè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算得出的。氣象站標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)由新疆氣候中心提供，每日記錄24次，記錄時(shí)間間隔為60 min，計(jì)算方法同上。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬季果園微環(huán)境的最低氣溫及低溫出現(xiàn)的時(shí)間

2009～2012年冬季2個(gè)果園的最低氣溫及其出現(xiàn)的時(shí)間如表1所示。由表1可知，連續(xù)3個(gè)冬季2個(gè)果園的最低氣溫值均在－14.7～－26.2 ℃之間。2010～2011、2011～2012年冬季2個(gè)果園的最低氣溫都在－20 ℃以下；其中，伽師果園在2011～2012年冬季的最低氣溫達(dá)到－26.2 ℃，是2個(gè)果園連續(xù)3個(gè)冬季中出現(xiàn)的最低值，且其每年的最低氣溫都低于疏附果園。從最低氣溫出現(xiàn)的時(shí)間來(lái)看，2個(gè)果園3個(gè)冬季的最低氣溫都出現(xiàn)在1月份，出現(xiàn)時(shí)間在清晨08:00時(shí)至上午10:00時(shí)前后，即日出前的1～2 h。

表1 2009～2012年冬季2個(gè)果園的最低氣溫及其出現(xiàn)的時(shí)間Table 1 The lowest temperatures and their occurring time of two orchards in winters of 2009-2012

2.2 冬季果園微環(huán)境的低溫變化特征及低溫持續(xù)的時(shí)間

伽師、疏附縣2個(gè)果園連續(xù)3個(gè)冬季的每旬平均最低氣溫的變化趨勢(shì)如圖1所示。由圖1可知，進(jìn)入12月以后，果園內(nèi)的氣溫開(kāi)始逐步下降，1月果園內(nèi)的氣溫降至冬季的最低值，1月下旬以后，果園內(nèi)的氣溫開(kāi)始明顯回升。伽師果園連續(xù)3個(gè)冬季的旬平均最低氣溫的最低值分別出現(xiàn)在1月下旬、1月上旬和1月下旬，疏附果園的也出現(xiàn)在1月下旬、1月上旬和1月下旬?？梢?jiàn)，1月份是當(dāng)?shù)毓麍@氣溫最低的月份，也是最冷月。

圖1 2009～2012年12～2月2個(gè)果園的旬平均最低氣溫的變化趨勢(shì)Fig. 1 Change trend of average the lowest air temperatures of ten-day periods from December to February in two orchards

喀什當(dāng)?shù)氐墓麍@一般在－20 ℃以下就有可能發(fā)生凍害現(xiàn)象。2010～2012年連續(xù)3個(gè)冬季（1月份）2個(gè)果園內(nèi)最低氣溫的持續(xù)時(shí)間如圖2所示。由圖2可知，2010年1月的溫度相對(duì)較高，伽師果園無(wú)－20 ℃以下的低溫，疏附果園無(wú)－15 ℃以下的低溫。2011、2012年的1月伽師果園內(nèi)氣溫為－20 ℃的天數(shù)分別有5d、10 d，疏附果園的為1d、4 d，2個(gè)果園在這兩年的1月份其最低氣溫主要在－15～－20 ℃之間。觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)，2010～2012年冬季雖然都有－20 ℃以下的低溫出現(xiàn)，但果園中并未發(fā)生普遍的凍害現(xiàn)象，其原因可能是－20 ℃以下的低溫持續(xù)的時(shí)間較短。

圖2 2010～2012年1月2個(gè)果園內(nèi)最低氣溫的持續(xù)時(shí)間Fig.2 Duration of the lowest air temperatures in January of 2010-2012 in two orchards

2.3 冬季果園微環(huán)境中測(cè)定的最低氣溫與氣象站記錄的標(biāo)準(zhǔn)氣溫的比較

伽師果園微環(huán)境中測(cè)定的與伽師縣氣象站記錄的2010～2011、2011～2012年連續(xù)2個(gè)冬季每旬最低氣溫的變化趨勢(shì)如圖3所示。由圖3可知，冬季12月至次年2月，果園氣溫和氣象站氣溫的變化趨勢(shì)基本一致，但果園中測(cè)定的最低氣溫始終低于氣象站測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)氣溫。2010～2011年冬季果園內(nèi)每旬最低氣溫與氣象站的相比，平均溫差為4.1 ℃，最大溫差為5.2 ℃。2011～2012年冬季兩者的平均溫差為3.6 ℃，最大溫差為4.7 ℃。

伽師果園與伽師縣氣象站的每日最低氣溫的變化趨勢(shì)如圖4所示。由圖4可知，2011年1月份伽師果園和伽師縣氣象站每日最低氣溫的平均溫差為3.7 ℃，當(dāng)果園極端最低氣溫達(dá)到－22.1 ℃時(shí)，氣象站測(cè)定溫度為－17.8 ℃，高出果園測(cè)定氣溫4.3 ℃。2012年1月份伽師果園與伽師縣氣象站每日最低氣溫的平均溫差為3.8 ℃，當(dāng)果園極端最低氣溫達(dá)到－26.2 ℃時(shí)，氣象站測(cè)定溫度為－21.4 ℃，高出果園測(cè)定氣溫4.8 ℃。

在果園微環(huán)境中測(cè)定的最低氣溫與氣象站記錄的標(biāo)準(zhǔn)氣溫存在一定的溫差，可能是由于果園測(cè)溫點(diǎn)與氣象站的實(shí)際距離、測(cè)溫方式、測(cè)溫環(huán)境等因素的不同而造成的。試驗(yàn)中伽師果園測(cè)溫點(diǎn)距離伽師縣氣象站約12 km，該氣象站位于縣城邊，受城市熱島效應(yīng)的影響。其次，兩種測(cè)溫方式不同，氣象站為百葉箱測(cè)溫，果園測(cè)溫記錄儀探頭位于樹(shù)干陰面，沒(méi)有其它遮擋物。果園與氣象站的地面覆蓋度也不一樣，這些因素都能影響測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，但在果園中測(cè)定的最低溫度反映了果園的實(shí)際低溫情況，對(duì)果樹(shù)的越冬防寒措施的制定具有更現(xiàn)實(shí)的參考價(jià)值。

圖3 2010～2011與2011～2012年的冬季伽師果園中測(cè)定的每旬最低氣溫與伽師縣氣象站記錄的標(biāo)準(zhǔn)氣溫的比較Fig. 3 Comparison of the lowest temperatures per ten-day period in Peyziwat orchard and standard temperatures provided by meteorological station in winter of 2010-2011 and 2011-2012

圖4 2011與2012年的1月果園中測(cè)定的每日最低氣溫與氣象站記錄的標(biāo)準(zhǔn)氣溫的比較Fig. 4 Comparison of the lowest air temperatures of the day in orchard and standard temperatures provided by meteorological station in January

3 結(jié)論與討論

果園微環(huán)境是以一定的大氣候條件為背景的農(nóng)業(yè)小氣候，冬季果園微環(huán)境的低溫特征與果樹(shù)凍害密切相關(guān)?？κ驳貐^(qū)伽師縣、疏附縣果園2010～2012年連續(xù)3個(gè)冬季的最低氣溫都出現(xiàn)在1月份，2個(gè)果園的氣溫均在清晨08:00時(shí)至上午10:00時(shí)達(dá)到最低值。1月是當(dāng)?shù)毓麍@氣溫最低的月份，也是果樹(shù)最有可能發(fā)生越冬凍害的時(shí)期，生產(chǎn)中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注，在最低氣溫出現(xiàn)之前應(yīng)采取相應(yīng)措施以預(yù)防和減輕凍害。在嚴(yán)寒的冬季，最低氣溫和低溫持續(xù)時(shí)間是造成果樹(shù)凍害的主要因素[9-11]。崔讀昌等人[12]認(rèn)為，一般果樹(shù)發(fā)生越冬凍害的條件是氣溫低于－20 ℃的天數(shù)在20 d以上。在連續(xù)3年的測(cè)溫中發(fā)現(xiàn)，2012年的冬季最冷，伽師果園氣溫在－20 ℃以下的天數(shù)持續(xù)10 d，疏附果園的為4 d，果園中的西梅和阿月渾子均未遭受凍害，這應(yīng)該與低溫持續(xù)時(shí)間短和不同樹(shù)種抗寒力有差異等因素有關(guān)。所以，今后可針對(duì)南疆地區(qū)大櫻桃、阿月渾子、紅棗、核桃等易受凍果樹(shù)，從溫度指標(biāo)方面分類(lèi)開(kāi)展果園微環(huán)境與果樹(shù)凍害的深入研究。

果樹(shù)凍害一般都會(huì)隨著果園低溫天氣的持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的出現(xiàn)而發(fā)生。但是，氣象站記錄的標(biāo)準(zhǔn)氣溫并不代表果園中測(cè)定的實(shí)際氣溫，掌握果園微環(huán)境的實(shí)際氣溫及其變化規(guī)律，有助于研究果樹(shù)凍害溫度指標(biāo)的控制和具體防寒技術(shù)措施的制定。試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果表明，冬季12～2月果園微環(huán)境中實(shí)測(cè)的最低氣溫與氣象站記錄的標(biāo)準(zhǔn)氣溫其變化趨勢(shì)基本一致。果園中實(shí)測(cè)的氣溫值始終低于氣象站測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)氣溫，其與氣象站標(biāo)準(zhǔn)氣溫的平均溫差在3.6～4.1 ℃之間。從研究果樹(shù)凍害溫度指標(biāo)方面考慮，果園中實(shí)測(cè)的低溫?cái)?shù)據(jù)具有一定的參考價(jià)值。果園中的實(shí)際低溫受果園位置、地形、坡向、防護(hù)林等環(huán)境條件的影響，同時(shí)受樹(shù)種、種植密度、果園覆蓋度等人為管理措施的影響。因此，選擇有代表性的果園，進(jìn)行連續(xù)多年的溫度監(jiān)測(cè)和綜合分析，這樣才能更精確地研究果樹(shù)凍害與低溫之間的關(guān)系。

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Analysis on low temperature characteristics of orchard microenvironment in winter in Kashi Prefecture

MA Kaia,b, YAN Penga,b, HAN Li-quna,b, FAN Ding-yua,b, WANG Ji-xuna,b, LU Chun-shenga,b
(a. Institute of Horticulture Crops; b. Xinjiang Fruit Science Experiment Station of Ministry of Agriculture, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, Xinjiang, China)

s:In order to study the lowest temperature and its change characteristics of orchard microenvironment in the southern of Xinjiang in winter, and to provide a basis for working out some measures for overwintering and cold-proof of fruit trees, based on the actual air temperature data of two orchards in Peyziwat County and Shufu County in winters of 2009-2012, occurring time, change trend and duration time of low temperature were analyzed, and the differences of lowest air temperatures between orchard microenvironment and standard temperature provided by meteorological station were discussed. The results indicated that orchard air temperature was lowest in January, the lowest air temperature of two orchards occurred in January of continual three winters, and air temperature reached the lowest of the day at 08:00-10:00 in the early morning. The lowest temperatures of the day and ten-day period of Peyziwat orchard microenvironment had similar change trends with standard temperatures provided by meteorological station, and always 3.6-4.1℃ lower than the latter.

orchard microenvironment; low temperature; Kashi Prefecture

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.018 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-09-09

新疆維吾爾自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目（KY2012004）。

馬 凱，助理研究員。

王繼勛，研究員。E-mail：ee_wjx@163.com

馬 凱,閆 鵬,韓立群,等.喀什地區(qū)冬季果園微環(huán)境的低溫特征分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(3):103－107.

S608

A

1003—8981(2015)03—0103—05

[本文編校：伍敏濤]