陳 濤

(福建省福清市氣象局 350300)

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福州山區(qū)枇杷凍害等級時空變化特征

陳 濤

(福建省福清市氣象局 350300)

為實現(xiàn)對枇杷低溫凍害風(fēng)險評估和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，對福州地區(qū)1961-2016年冬季日最低氣溫及枇杷凍害等級進(jìn)行統(tǒng)計分析，探索福州地區(qū)枇杷凍害等級時空變化特征。明確在枇杷幼果期各種凍害級別出現(xiàn)次數(shù)的排序是1月、12月、2月；福州地區(qū)各縣市枇杷凍害出現(xiàn)日數(shù)以西部、西北部最多，中部沿海其次，南部沿海最少。因此，福州西部、西北部縣市應(yīng)減少枇杷種植面積；中部沿海縣市應(yīng)控制種植面積；南部沿?？h市應(yīng)根據(jù)山區(qū)氣溫分布規(guī)律，調(diào)整枇杷品種布局和種植規(guī)模。

福州市；山區(qū)；枇杷；凍害等級；風(fēng)險評估

枇杷為亞熱帶常綠果樹,冬花夏實，其果實顏色鮮黃，肉質(zhì)柔嫩多汁、酸甜適口，色、香、味俱佳，既可鮮食，又能加工成糖水罐頭、枇杷酒、枇杷汁、枇杷果凍、枇杷膏等，具有潤肺、止咳、清熱利尿等食療功效，深受消費者喜愛。福建省地處中亞熱帶和南亞熱帶，雨量充沛，日照長，無霜期短，熱量資源充足，是全國枇杷主要產(chǎn)區(qū)[1]。但受季風(fēng)氣候的影響，冬季寒流不時襲擊福建，給枇杷生產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害，如：1999年12月、2004年12月下旬至2005年1月上中旬、2009年1月中旬的低溫凍害給福建省的枇杷生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2-5],特別是2016年1月22-26日的強(qiáng)寒潮，造成福建省枇杷產(chǎn)區(qū)嚴(yán)重凍害，福清市幾乎絕收，低溫凍害已成為福建省枇杷生產(chǎn)的主要災(zāi)害[6]。因福建省的枇杷種植地多在山區(qū)，用當(dāng)?shù)乜h(市)氣象站的資料無法代表枇杷果園實際的氣象條件。本研究通過對福清市枇杷主產(chǎn)區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動站與福清市氣象站近4年(2013-2016年)強(qiáng)低溫過程日極端最低氣溫的對比分析，確定福清市氣象站的枇杷凍害臨界溫度，并通過對福州地區(qū)1961-2016年冬季日最低氣溫的統(tǒng)計分析，探索福州地區(qū)枇杷凍害等級時空變化特征，以實現(xiàn)福州市枇杷低溫凍害風(fēng)險評估、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。

1 氣象資料來源與分析

1.1 氣象資料

對福州市8個氣象觀測站1961-2016年冬季日最低氣溫和福清市枇杷主產(chǎn)區(qū)一都鎮(zhèn)區(qū)域自動站日最低氣溫進(jìn)行比較分析。

1.2 氣象觀測站枇杷凍害臨界溫度計算

福建省枇杷主要種植在山區(qū)和半山區(qū)，而氣象觀測站一般設(shè)在平坦的開闊地，受地形、植物蒸騰、地面輻射等因素影響，枇杷產(chǎn)區(qū)實際氣溫與氣象觀測站觀測數(shù)據(jù)差異明顯，尤其是極端最低溫度差異更大，城區(qū)最低氣溫可比山區(qū)高3.0～5.0℃(典型的晴天可高8℃)[7]；兩個鄰近測點之間標(biāo)準(zhǔn)氣溫的觀測數(shù)據(jù)，由于地形等因素的差異，冬季最低溫度可相差0.6～5.8℃[8]。因此，為了充分利用氣象站觀測資料進(jìn)行枇杷凍害等級判別，需要將枇杷受害臨界溫度轉(zhuǎn)換成氣象站觀測記錄溫度。鑒此，本研究統(tǒng)計分析福清市氣象觀測站與福清市枇杷主產(chǎn)區(qū)一都鎮(zhèn)和東張鎮(zhèn)(靈石林場區(qū)域站)冬季典型低溫過程日最低氣溫的差異，選擇2013-2016年期間福清市枇杷主產(chǎn)區(qū)一都鎮(zhèn)區(qū)域氣象站冬季日最低氣溫小于0℃時，分別計算一都鎮(zhèn)區(qū)域站與福清市氣象觀測站日最低氣溫差值(表1)和靈石林場區(qū)域站與福清市氣象觀測站日最低氣溫差值(表2)，結(jié)果表明：福清市枇杷主產(chǎn)區(qū)一都鎮(zhèn)冬季日最低氣溫均比福清市氣象觀測站低，10個樣本除2016年1月25日僅低0.3℃外，其他均低3～7℃，平均低4.88℃；福清市山區(qū)林木茂盛的靈石林場冬季日最低氣溫大多比福清市氣象觀測站低，10個樣本除2016年1月25日高0.3℃外，其他均低2～5℃，平均低3.44℃，兩地平均為4.16℃。這一結(jié)果與楊凱[9]分析莆田市氣象站與其3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(枇杷主產(chǎn)區(qū))日極端最低氣溫平均相差4.0℃接近。

從枇杷的生育特性看，枇杷開花延續(xù)時間長，頭批花受凍還有后續(xù)花，花發(fā)生凍害對枇杷產(chǎn)量影響較??；而幼果發(fā)生凍害后對產(chǎn)量影響大，早熟枇杷的幼果期凍害主要發(fā)生在12月至翌年3月，正是一年中溫度最低的時段，幼果受凍時果實胚或果肉因受凍出現(xiàn)褐變，影響果實正常生長或停止生長，造成減產(chǎn)或絕收[10—14]。根據(jù)QX/T 281-2015《枇杷凍害等級標(biāo)準(zhǔn)》[15](枇杷幼果輕、中、重、極重度凍害的日最低氣溫分別為：≤-1.0℃、≤-2.5℃、≤-3.5℃、≤-4.5℃)，在枇杷幼果期輕度凍害等級指標(biāo)(-1.0℃)上增加4.0℃，判斷山區(qū)枇杷幼果凍害的實際臨界溫度為3.0℃，其輕、中、重、極重度凍害的日最低氣溫分別調(diào)整為：≤3.0℃、≤1.5℃、≤0.5℃、≤-0.5℃。

表1 福清市一都鎮(zhèn)區(qū)域站與福清市氣象站日最低氣溫差值 (單位：℃)

表2 福清市靈石林場區(qū)域站與福清市氣象站日最低氣溫差值 (單位：℃)

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用通過計算所得的氣象觀測站枇杷凍害臨界溫度，對福州地區(qū)8個地方臺站1961-2016年冬季日最低氣溫進(jìn)行篩選，分別獲得福州地區(qū)各縣市對枇杷幼果有凍害影響的日數(shù)，同時利用枇杷凍害等級統(tǒng)計各凍害等級出現(xiàn)日數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 福州市枇杷凍害等級時間變化特征

2.1.1 福州市枇杷凍害等級月際分布特征 對福州市各縣市逐日最低氣溫低溫情況進(jìn)行分析，利用氣象行業(yè)枇杷凍害等級標(biāo)準(zhǔn)劃分枇杷幼果的凍害程度，分級別對凍害出現(xiàn)時間進(jìn)行統(tǒng)計，并繪制各縣市不同月份各凍害等級下受災(zāi)日數(shù)直方圖(圖1)，分析其變化及規(guī)律。

從圖1可以看出，各縣市的枇杷幼果自進(jìn)入坐果期就面臨凍害威脅，12月至翌年2月是枇杷幼果凍害發(fā)生的主要時段，從3月開始進(jìn)入春季，凍害日數(shù)明顯減少；各種凍害級別出現(xiàn)次數(shù)排序均為1月、12月、2月。

表3 福州市各縣市1961-2016年冬季枇杷幼果每年平均受凍害日數(shù) (單位：d)

2.1.2 福州山區(qū)枇杷凍害等級年代際分布特征 從繪制的福清市1961-2016年各等級枇杷凍害日數(shù)及枇杷凍害總?cè)諗?shù)逐10年變化圖(圖2)可以看出，福清市枇杷凍害總?cè)諗?shù)呈現(xiàn)明顯減少趨勢，極重和重度的凍害日數(shù)自1991年起極少出現(xiàn)，每10年出現(xiàn)1、2 d；中度凍害自1981年開始每10年出現(xiàn)日數(shù)都少于10 d，2001年以后極少發(fā)生；輕度凍害是福清市枇杷凍害的主要凍害等級，1961-1980年每10年出現(xiàn)30～40 d，1981-2000年出現(xiàn)日數(shù)減少，每10年出現(xiàn)10～15 d，2001年至今再次減少，每10年出現(xiàn)日數(shù)少于10 d。

從繪制的福州市各縣市山區(qū)1961-2016年各等級枇杷凍害日數(shù)及枇杷凍害總?cè)諗?shù)逐10年變化圖(圖3)可以看出，福州市各縣市山區(qū)1961-1990年枇杷各凍害等級合計日數(shù)逐漸減少，1990年至今變化趨緩；枇杷凍害以輕度凍害為主，但中度、重度、極重等級的凍害日數(shù)仍然偏多。說明在氣候變暖的大背景下不可掉以輕心，應(yīng)注意極端事件的出現(xiàn)。

2.2 福州各縣市山區(qū)枇杷凍害等級空間變化特征

2.2.1 福州各縣市枇杷凍害等級空間變化特征 通過氣象觀測站枇杷凍害臨界溫度對1961年1月至2016年3月逐日最低氣溫進(jìn)行篩選，確定各縣市山區(qū)枇杷凍害等級，統(tǒng)計分析結(jié)果：福州市各縣市枇杷幼果期平均每年受到凍害(日最低氣溫≤3℃)日數(shù)為閩清13.05 d、閩侯7.31 d、永泰13.91 d、羅源10. 80 d、連江10.13 d、長樂3.99 d、福清2.36 d、福州4.13 d(表3)。

從上述分析可以看出，福州各縣市枇杷凍害出現(xiàn)日數(shù)以西部的永泰、西北部的閩清為最多，北部沿海的羅源、連江次之，中部的閩侯處于中游，福州、長樂凍害次數(shù)較少，福清位于福州最南端，受凍害次數(shù)最少。

從凍害強(qiáng)度(圖3)看， 凍害強(qiáng)度以輕度和中度為主。從空間分布情況(圖1)看，閩侯出現(xiàn)極重凍害少，但輕度、中度、重度日數(shù)多；閩清、永泰、羅源、連江出現(xiàn)凍害日數(shù)多、強(qiáng)度大?？傮w來說，福清、福州、長樂出現(xiàn)凍害的日數(shù)遠(yuǎn)少于其他5個縣(市)，其凍害強(qiáng)度主要為輕度凍害，重度和極重凍害少；閩清、永泰、羅源、連江、閩侯，凍害日數(shù)多、等級高。

2.2.2 福清山區(qū)枇杷主產(chǎn)區(qū)凍害等級空間變化特征 本研究于2010年在福建省枇杷主產(chǎn)區(qū)福清市一都鎮(zhèn)善山村進(jìn)行，坡地從上至下設(shè)置8個自動小氣候觀測點(表4)，Td代表2010/2011年冬季(2010年12月至2011年2月)枇杷種植坡地各觀測點1.5 m百葉箱內(nèi)極端最低氣溫，在冬季低溫凍害過程(2010年12月17日、18日)后，對各觀測點的枇杷幼果隨機(jī)采樣，共采60個幼果解剖，記錄幼果的褐變率。

從表4可見，各觀測點枇杷幼果褐變率與極端最低氣溫呈明顯的負(fù)相關(guān)，極端最低氣溫在山坡中上部溫度最高，在山坡頂部次之，山坡下部最低。

注：Td-2010年12月至2011年2月枇杷種植坡地各觀測點1.5 m百葉箱內(nèi)極端最低氣溫，觀測地為福清市一都鎮(zhèn)善山村。

3 結(jié)論與討論

福州地區(qū)屬典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，氣溫適宜、溫暖濕潤、四季常青、陽光充足、雨量充沛，有利于枇杷種植，但枇杷多種植在山區(qū)，分析結(jié)果表明：山區(qū)溫度可比當(dāng)?shù)乜h氣象站低4℃左右。因此，在閩清、永泰、羅源、連江、閩侯冬季氣溫偏低的山地應(yīng)減少枇杷種植面積；福州市區(qū)、長樂雖熱量條件略好，但枇杷幼果期平均每年受到凍害日數(shù)仍可達(dá)到4 d，應(yīng)控制種植面積；福清位于福州最南端，氣候溫暖適宜，冬季偶有霜凍，受凍害影響最小，但在山區(qū)仍常常出現(xiàn)凍害，應(yīng)根據(jù)山區(qū)氣溫分布規(guī)律，避免在低洼地及高海拔地區(qū)種植，而選擇在山體中部種植，同時根據(jù)各種凍害級別出現(xiàn)次數(shù)排序均為1月、12月、2月，進(jìn)行枇杷早、中、遲熟品種搭配種植，以避免或減少凍害損失。除低溫的影響外，枇杷的種植生產(chǎn)還與陰雨、大風(fēng)、日照等氣象條件有關(guān)[8]。由于資料的限制，本文僅考慮溫度對枇杷生產(chǎn)的影響，在以后的研究中將進(jìn)一步深入完善。

福州市各縣市山區(qū)1961-1990年枇杷各凍害等級合計日數(shù)逐漸減少，1990年至今變化趨緩。枇杷凍害總?cè)諗?shù)中以輕度凍害為主，但中度、重度、極重等級的凍害日數(shù)仍然偏多，近年來冬季凍害、春季霜凍頻繁發(fā)生，極端天氣增多，也對枇杷生產(chǎn)帶來極大風(fēng)險。因此，在氣候變暖的大背景下不可掉以輕心，生產(chǎn)上應(yīng)積極防患凍害，以避免或減少因災(zāi)損失。

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(責(zé)任編輯：楊小萍)

Characteristics of temporal and spatial in frozen injury grade of loquat in Fuzhou mountainous area

CHEN Tao

(FuqingMeteorologicalBureau，F(xiàn)ujianProvince350300)

In order to finish frozen injury of loquat risk assessment and allocation of agricultural production, based on the analysis and statistics of the daily minimum temperature in winter and frozen injury grade of loquat during 1961-2016 years, exploring temporal and spatial in frozen injury grade of loquat in Fuzhou mountainous area. Explicating the order of occurrence of young fruit stage of loquat got different frozen injury grade is January, December, February; the most number of frozen injury of loquat is in the western counties and northwestern counties in Fuzhou, the second is in the central coast counties, the third is in the southern coast counties; the western and northwestern counties in Fuzhou should reduce the planting of loquat, the central coast counties should control the planting proportion of loquat, the southern coast counties must adjust the variety and scale of loquat to the temperature distribution law in mountainous area.

Fuzhou City; mountainous area; loquat; frozen injury grade; risk assessment

陳濤，男，1986年生，助理工程師。

公益性行業(yè)(氣象)科研專項(GYHY2014060627)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.08.004

收入日期：2016-07-30