魏萍

摘要?為分析貴德地區(qū)梨樹花期前各氣象要素變化特征，利用1961—2019年青海省貴德縣氣象局觀測的日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃至梨樹開花前地面氣象觀測資料，對梨樹開花前的氣溫、積溫、降水、日照時數(shù)等氣象因子變化趨勢及變化特征進行分析。結(jié)果表明，貴德地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃至梨樹開花前期間的平均氣溫呈顯著升溫趨勢，平均最低氣溫、≥0℃的積溫、降水量、日照時數(shù)均呈極顯著增多趨勢。突變分析表明，降水量、≥0℃積溫、日照時數(shù)、平均氣溫、平均最低氣溫分別在1979、2004、2006、2008和2011年發(fā)生了增多突變。

關(guān)鍵詞?梨樹;花期;氣象要素;變化特征;黃河谷地

中圖分類號?S?161文獻標(biāo)識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）23-0236-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.068

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Analysis of the Characteristics of Meteorological Factors Affecting the Flowering Period of Pear Trees in the Yellow River Valley

WEI Ping

（Meteorological Bureau of Guide County，Guide，Qinghai 811750）

Abstract?In order to analyze all the changes of meteorological elements before the pear trees flowering period in the region of Guide， using the ground meteorological observation data of daily average temperature stability by 0℃ before pear flowering period of the county bureau meteorology observation from 1961 to 2019 in Qinghai Province. The variation trends and characteristics of the meteorological factors such as temperature， accumulated temperature， precipitation and sunshine hours in front of the pear flowering period were studied in this paper. The results showed the average daily temperature of stable from 0℃ to the period before the pear flowering period preformed uptrend in Guide region， and the average minimum temperature， accumulated temperature ≥0℃， precipitation and sunshine hours were significantly increased. The mutation analysis indicated that precipitation， accumulated temperature ≥0℃， sunshine hours， average temperature and average minimum temperature had increased abrupt changes in 1979， 2004， 2006， 2008 and 2011， respectively.

Key words?Pear tree;Flowering period;Meteorological factors;Change characteristics;Yellow River valley

貴德縣地處黃河上游谷地，由于土肥水美，氣候宜人，自古就被稱為“瓜果之鄉(xiāng)”。貴德縣梨樹的栽培歷史可以追溯到明代。該縣果樹種植面積約466.67 hm2，轄區(qū)內(nèi)所有果樹中梨樹占70%左右，盛產(chǎn)長把梨、軟酥梨等。梨以其肉脆多汁、品種多樣、果耐貯運、栽培較易等特點而受農(nóng)民青睞。近幾年來，貴德梨年產(chǎn)量約150萬kg，占青海省梨果總產(chǎn)量的1/3。貴德縣為青海省旅游綜合開發(fā)示范區(qū)，自2000年以來，貴德縣把旅游業(yè)作為推動經(jīng)濟社會發(fā)展新的增長點來培育，每年4月中旬前后舉辦“梨花節(jié)”活動，吸引大批省內(nèi)外游客前來觀賞梨花。

影響梨樹生長發(fā)育的因素有品種、土壤、栽培技術(shù)、天氣氣候條件等，在一定的環(huán)境下，品種、土壤、栽培技術(shù)等變化不大，但天氣氣候條件變化差異大，是影響梨樹生長發(fā)育的重要原因[1]。梨樹從春季3月份芽膨大期開始至4月底開花末期座果正好是春季逐漸升溫和北方冷空氣南下交替的活躍期，也是梨花對溫度最敏感的時期，氣溫變化起幅較大可引起梨樹花粉或胚囊發(fā)育不良或中途死亡，有時因降溫天氣過程氣溫變化起幅雖不大，但低溫持續(xù)時間長，開花緩慢而葉生長快，葉首先消耗了貯藏營養(yǎng)，不利于胚囊的發(fā)育和受精。隨著氣候明顯變暖[2-4]，暖冬、暖春年份明顯增多，但同時氣候變化具有不穩(wěn)定性，極端氣候事件頻發(fā)，因此，凍害風(fēng)險不減，同時影響愈來愈重。舒索芳等[5]研究了金華市白玉蘭始花期與氣象因子的關(guān)系，得出影響白玉蘭始花期變化的主要氣象因子是上年2月的雨日和日照、當(dāng)年1月、2月的日照和平均濕度以及當(dāng)年1月負積溫。張惠霞[6]對河南省衛(wèi)輝市影響桃樹始花期的氣象因子進行了分析，認為始花期與氣溫穩(wěn)定通過5 ℃到3月底的積溫、2月下旬—3月底日照總時數(shù)、3月下旬5 cm地溫累計值呈顯著的負相關(guān)。尹文昱等[7]研究了大連地區(qū)大櫻桃始花期預(yù)報模式，得出始花期與上年冬季及當(dāng)年2—4月的各月平均氣溫呈負相關(guān)，與3、4月平均氣溫負相關(guān)性最高。李曉川等[8]研究了氣候變化對庫爾勒香梨始花期的影響及其預(yù)測模型，認為香梨始花期與冬季平均氣溫、春季氣溫以及不同濃度地溫呈顯著負相關(guān)關(guān)系，而與開春日期及5日平均氣溫>10 ℃日期呈顯著正相關(guān)關(guān)系。郭連云等[9]分析了貴德縣梨樹始花期與氣象因子的相關(guān)分析及預(yù)報模型，得出影響梨樹始花期的主要氣象因子是氣溫穩(wěn)定通過5 ℃到3月底的積溫值。上述諸多學(xué)者針對果樹花期研究較多，多側(cè)重于果樹花期與氣象因子之間的關(guān)系研究方面，但針對影響果樹花期氣象要素變化特征方面的研究鮮見報道。該研究利用貴德地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹始花期前的氣溫、降水、積溫、日照時數(shù)等氣象資料，對始花期前各氣象要素的氣候變化趨勢及變化特征等進行分析，以期為更好地服務(wù)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)和林果業(yè)、開展優(yōu)質(zhì)氣象服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。

1?資料與方法

1.1?研究區(qū)概況

貴德縣地處黃河上游，屬于青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)，隸屬于海南州藏族自治州。貴德縣全境溝壑縱橫，山川相間，呈現(xiàn)多級河流階地和盆地丘陵地貌。地勢南北高、中間低，形成四山環(huán)保的河谷盆地。全縣總面積3 504 km2，總?cè)丝?0.6萬人， 縣城海拔為2 230 m，耕地面積1.28萬hm2。屬于高原大陸性氣候，氣溫日較差大，太陽輻射強，光照時間長。縣城地區(qū)年平均氣溫為 7.6 ℃，年平均降水量250～559 mm，無霜期166 d，作物生長期223 d[10-12]。

1.2?資料來源

資料取自貴德縣氣象局1961—2019年2月1日—5月31日日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的日平均氣溫、平均最低氣溫、≥0 ℃積溫、日照時數(shù)、降水量等氣象資料。梨樹花期資料年限為2007—2019年。

1.3?研究方法

1.3.1?梨樹花期時段。根據(jù)貴德地區(qū)2007—2019年連續(xù)13年梨樹花期的觀測，梨樹花期一般在8～19 d，平均始花期為4月11日，始花期最早4月6日，出現(xiàn)在2015和2018年，最晚4月23日，出現(xiàn)在2011年;平均終花期為4月27日，終花期最早4月22日，出現(xiàn)在2018年，最晚5月8日，出現(xiàn)在2007年。

1.3.2?滑動平均法[13]。用5日滑動平均法計算穩(wěn)定通過0 ℃的積溫值。

1.3.3?線性趨勢[13]。運用線性趨勢分析法對貴德縣地區(qū)1961—2019年日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的日平均氣溫等各氣象要素的變化規(guī)律進行分析。該方法以氣象要素為因變量、時間為自變量，建立2個變量之間的一元回歸方程，計算模擬序列與原序列的相關(guān)系數(shù)、氣候要素的變化傾向率，方程為：

w（t）=at+b（1）

式中，t為年序，a、b為經(jīng)驗常數(shù)，可通過最小二乘法計算求取，其中a×10作為氣候傾向率。a值的符號反映上升或下降的變化趨勢，a>0表示呈上升趨勢，a<0表示呈下降的趨勢。a絕對值大小可以度量其演變趨勢上升、下降的程度。用氣象要素與年份的相關(guān)系數(shù)檢驗顯著性。

1.3.4?Mann-Kendall法。采用Mann-Kendall法[14-15]分析貴德縣地區(qū)1961—2019年日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的日平均氣溫、≥0 ℃積溫、日照時數(shù)、降水量的突變趨勢。

1.4?數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用DPS 7.05、Excel 2003軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理、分析及繪圖。

2?結(jié)果與分析

2.1?梨樹開花前各氣象要素的變化趨勢分析

2.1.1?氣溫變化趨勢。由圖1可見，1961—2019年日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的平均氣溫隨年際的延長呈現(xiàn)升溫趨勢，氣候傾向率為0.174 ℃/10 a，相關(guān)系數(shù)為0.316（P<0.05），59年期間梨樹開花前的平均氣溫顯著增溫了1.0 ℃。由表1可見，貴德地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的平均氣溫20世紀60、70、90年代均低于多年平均值，其中以20世紀90年代偏低最多，偏低0.6 ℃。20世紀80年代、2001—2010和2011—2019年均高于多年平均值，其中以2011—2019年偏高最多，偏高1.0 ℃。

由圖1可見，1961—2019年貴德地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的平均最低氣溫隨年際的延長呈現(xiàn)增高趨勢，氣候傾向率為0.245 ℃/10 a，高于平均氣溫的氣候傾向率，氣溫與年份之間的相關(guān)系數(shù)為0.420（P<0.001），59年期間梨樹開花前的平均最低氣溫顯著增溫了1.4 ℃。由表1可見，貴德地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的平均最低氣溫20世紀60、70、90年代和2001—2010年均低于多年平均值，其中以20世紀60、70年代偏低最多，偏低0.5 ℃;20世紀80年代和2011—2019年均高于多年平均值，其中以2011—2019年偏高最多，偏高1.2 ℃。

2.1.2?≥0 ℃積溫的變化趨勢。

由圖2可知，1961—2019年貴德地區(qū)梨樹開花前≥0 ℃積溫呈增溫趨勢，氣候傾向率為17.792 （℃·d）/10 a，相關(guān)系數(shù)為0.505（P<0.001），近59年梨樹開花前≥0 ℃積溫增溫105.0 ℃·d，增溫趨勢極顯著。積溫的增加將對梨樹開花期的提前及梨樹生長起到顯著的促進作用?！? ℃積溫的多年平均值為214.5 ℃·d，高于20世紀60—90年代積溫值，其中20世紀60年代最低，較多年值低30.5℃·d。自2000年開始，≥0 ℃積溫明顯高于多年值，其中以2011—2019年最高，較多年平均值高62.3℃·d 。

2.1.3?降水量變化趨勢。

由圖3可見，1961—2019年貴德地區(qū)梨樹開花前降水量以1.194 mm/10 a的氣候傾向率呈增加趨勢，相關(guān)系數(shù)為0.354（P<0.01），近59年日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間降水量增加了7.0 mm;多年平均降水量4.9 mm。由表1可見，20世紀60、70、90年代降水量較多年平均值偏少，其中以70年代偏少最多，較平均值偏少3.8 mm;20世紀80年代、2001—2010年和2011—2019年降水量均多于平均值，其中以2011—2019年偏多最多，較多年平均值偏多3.9 mm。

2.1.4?日照時數(shù)變化趨勢。

由圖4可知，1961—2019年貴德地區(qū)梨樹開花前日照時數(shù)隨年際的延長呈增加趨勢，氣候傾向率為13.918 h/10 a，年份與降水量之間的線性相關(guān)系數(shù)為0.301（P<0.05）;近59年日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間日照時數(shù)增加了82.1 h;多年平均日照時數(shù)為310.4 h。由表1可見，20世紀60、80、90年代日照時數(shù)較多年平均值偏少，其中以90年代偏少最多，較平均值偏少49.6 h。20世紀70年代、2001—2010年和2011—2019年日照時數(shù)均多于平均值，其中以2001—2010年偏多最多，較多年平均值偏多51.5 h。

2.2?梨樹開花前各氣象要素的突變性分析

2.2.1?平均氣溫和平均最低氣溫。

由圖5a可見，貴德地區(qū)梨樹開花前平均氣溫的UF曲線在1961—1980年波動中呈下降趨勢并接近-1.96信度線，1981—1991年呈持續(xù)升高趨勢，1992—1998年呈持續(xù)下降趨勢，1999年開始呈持續(xù)升高趨勢并于2016年突破+1.96信度線，UF與UB曲線在2008年相交。由圖5b可見，貴德地區(qū)梨樹開花前平均最低氣溫的變化趨勢中，UF曲線在1981—1991年持續(xù)上升趨勢明顯并于1991年突破+1.96信度線，1992—2002年UF曲線呈持續(xù)下降趨勢，2003年開始UF曲線又呈持續(xù)升高趨勢并于2015年再次突破+1.96信度線，UF和UB曲線在2011年相交。

2.2.2?≥0 ℃積溫和降水量。由圖6可見，貴德地區(qū)梨樹開花前≥0 ℃積溫UF曲線在1961—1973年波動中升高并接近+1.96信度線，1974—1986年呈緩慢下降趨勢，1987年以后在波動中呈升高趨勢并于2007年突破+1.96信度線，UF和UB曲線相交在2004年。貴德地區(qū)梨樹開花前降水量UF曲線在1962—1965年急劇升高，1966—1972年呈下降趨勢，從1973年開始UF曲線呈持續(xù)升高趨勢，并于1982年突破+1.96信度線，UF和UB曲線在1979年存在突變交點。

2.2.3?日照時數(shù)。

由圖7可見，貴德地區(qū)梨樹開花前日照時數(shù)UF曲線在1961—1973年波動中升高，1974—1991年呈持續(xù)下降趨勢，從1992年開始UF曲線呈持續(xù)升高趨勢，并于2018年突破+1.96信度線，UF和UB曲線在2006年存在突變交點。

3?結(jié)論與討論

（1）1961—2019年貴德地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間的平均氣溫以0.174 ℃/10 a的氣候傾向率呈顯著升溫趨勢，平均最低氣溫則以0.245 ℃/10 a的氣候傾向率呈極顯著升溫趨勢?！? ℃積溫的氣候傾向率為17.792（℃·d）/10 a，近59年梨樹開花前≥0 ℃積溫增溫105.0 ℃·d。溫度對梨樹開花或授粉的影響顯著，梨樹開花授粉期溫度要在10 ℃以上。據(jù)統(tǒng)計分析，梨樹開花的下限臨界溫度為8 ℃左右[16-18]，由于春季樹木的展葉開花主要受春季氣溫波動的影響。開花前40 d氣溫的變化，對花期有很大的影響[19]。另外，開花前40 d溫度高，積溫越多，花期就越早;相反氣溫低，積溫少，則花期晚[20]。

（2）1961—2019年貴德地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃至梨樹開花前期間降水量的氣候傾向率為1.194 mm/10 a，降水量隨年際的延長呈極顯著增加趨勢。梨樹的耐旱力弱，需水量大，水分不足時，氣孔關(guān)閉，蒸騰作用減弱，消弱光合作用，抑制梨樹生長，影響產(chǎn)量和果實品質(zhì)，降水量的增多有利于梨樹的生長[16-18]。也有研究認為，果樹花期期間，如果降水量少，會出現(xiàn)大量的落花，影響坐果率，進而影響產(chǎn)量[20]。日照時數(shù)隨年際的延長以13.918 h/10 a的速率呈現(xiàn)顯著的增多趨勢。由于梨樹花芽形成的數(shù)量與光照密切相關(guān)，光照充足，花芽數(shù)量增加。日照時數(shù)的增加對梨樹的生長發(fā)育極為有利。

（3）突變分析表明，貴德地區(qū)平均氣溫、平均最低氣溫和≥0 ℃積溫分別在2008、2011、2004年發(fā)生了增溫突變。降水量和日照時數(shù)分別在1979、2006年發(fā)生了增多突變。

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