摘 要 中國(guó)氣候類型復(fù)雜，不同品種、不同產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄與氣象條件的關(guān)系表現(xiàn)各不相同。以福建省龍巖市上杭縣為例，對(duì)亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)釀酒葡萄氣候適宜性進(jìn)行分析并創(chuàng)建指標(biāo)。利用上杭1981—2020年基本氣象資料獲取種植基地古爐長(zhǎng)序列氣候資料，根據(jù)2021—2022年上杭釀酒葡萄氣象條件分析結(jié)果，篩選出生長(zhǎng)季（3—10月）日照時(shí)數(shù)、生長(zhǎng)季（3—10月）降水量、≥10 ℃活動(dòng)積溫和干燥度4個(gè)指標(biāo)，利用專家打分法得出權(quán)重分別為0.28、0.23、0.26和0.23，以此建立并修訂氣候適宜性指標(biāo)模型，得出氣候適宜性指標(biāo)。不僅為上杭釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)提供氣象服務(wù)保障，還將對(duì)釀酒葡萄在亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的科學(xué)區(qū)劃起到重要的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 釀酒葡萄；氣候適宜性分析；氣候適宜性指標(biāo)；福建省龍巖市上杭縣

中圖分類號(hào)：S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.17.055

釀酒葡萄是指以釀造葡萄酒為主要生產(chǎn)目的的葡萄品種，品質(zhì)受多種因素影響，其中最重要的是氣候因素。隨著釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研究人員開展了許多釀酒葡萄與氣象條件相關(guān)的研究。國(guó)外早在 20 世紀(jì)30 年代就已經(jīng)開展釀酒葡萄氣候區(qū)劃研究，從單一的熱量或水分指標(biāo)，發(fā)展到基于溫度、光照、降水和土壤濕度等因子構(gòu)建的綜合指標(biāo)[1-3]。氣候指標(biāo)的選擇是進(jìn)行合理區(qū)劃的關(guān)鍵，當(dāng)所選擇的氣候指標(biāo)不同時(shí)，區(qū)劃結(jié)果也不盡相同。國(guó)內(nèi)研究者在已有研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，得出更適合我國(guó)大陸性、季風(fēng)性氣候的釀酒葡萄氣候指標(biāo)。王靜等基于氣候因子對(duì)釀酒葡萄地理分布影響的貢獻(xiàn)確定了無(wú)霜期、干燥度、極端低溫、年降水量、生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)、≥10 ℃活動(dòng)積溫等主導(dǎo)氣候因子，利用最大熵模型和地理信息系統(tǒng)，研究影響釀酒葡萄種植分布的主導(dǎo)氣候因子及氣候適宜性[4]。張春同通過對(duì)比分析選取了無(wú)霜期、極端低溫、生長(zhǎng)季干燥度和成熟期降水量作為釀酒葡萄氣候區(qū)劃的指標(biāo)，但無(wú)法對(duì)中國(guó)每個(gè)種植區(qū)進(jìn)行有效劃分[5]。王蕾等以無(wú)霜期作為中國(guó)葡萄氣候區(qū)劃的熱量指標(biāo)，干燥度作為水分指標(biāo)，并加入生長(zhǎng)季活動(dòng)積溫這一熱量指標(biāo)對(duì)區(qū)劃結(jié)果進(jìn)行修正，以年極端低溫、最熱月平均氣溫及埋土防寒線作為輔助指標(biāo)，繪制出高精度中國(guó)葡萄氣候區(qū)劃圖[6]。大面積的區(qū)劃研究在小地域應(yīng)用還需要更精細(xì)化的區(qū)域氣候研究，張茜茹等通過分析小地域釀酒葡萄生育期氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)、活動(dòng)積溫、無(wú)霜期及光熱、水熱系數(shù)等因素來(lái)評(píng)價(jià)釀酒葡萄種植適宜性[7]，對(duì)不斷細(xì)化氣候適宜性研究更具指導(dǎo)意義。

中國(guó)的釀酒葡萄栽培范圍廣，但大多數(shù)種植在北方溫帶大陸性氣候和溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，南方亞熱帶季風(fēng)區(qū)除云南部分產(chǎn)區(qū)外，鮮有種植釀酒葡萄。許多研究人員采用不同的氣候指標(biāo)、不同的分析方法評(píng)估南方亞熱帶季風(fēng)區(qū)多為釀酒葡萄氣候區(qū)劃不適宜區(qū)[4-5，8]，而福建省上杭縣釀酒葡萄的成功種植并產(chǎn)出具有南方獨(dú)特風(fēng)味的葡萄酒，表明南方部分亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)具備釀酒葡萄種植所需的氣候條件并能為不同風(fēng)味葡萄酒加工生產(chǎn)提供優(yōu)良的種植地。由于2021—2022年種植基地（上杭縣古田鎮(zhèn)古爐村）氣候條件整體較好，釀酒葡萄產(chǎn)量多、品質(zhì)優(yōu)，未出現(xiàn)重大氣象災(zāi)害導(dǎo)致葡萄減產(chǎn)和影響品質(zhì)的情況。上杭釀酒葡萄的成功種植推進(jìn)了種植基地的擴(kuò)建需求，結(jié)合種植基地實(shí)際需求，研究分析氣象條件與釀酒葡萄的相關(guān)關(guān)系，開展釀酒葡萄在上杭的氣候適宜性分析，創(chuàng)建氣候適宜性指標(biāo)，總結(jié)氣象服務(wù)關(guān)注重點(diǎn)及栽培改進(jìn)措施，不斷提升氣象為農(nóng)服務(wù)能力，不僅為釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)在上杭的發(fā)展提供氣象保障服務(wù)，還能為釀酒葡萄在亞熱帶季風(fēng)性氣候區(qū)擴(kuò)大產(chǎn)區(qū)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)選種植基地及規(guī)?；a(chǎn)提供研究基礎(chǔ)。

1" 數(shù)據(jù)與方法

1.1" 資料來(lái)源

基于上杭國(guó)家基本氣象站1981—2020年與古爐區(qū)域站2021—2022年基本氣象資料，建立釀酒葡萄種植基地古爐與上杭國(guó)家基本氣象站的日平均氣溫、日最低氣溫、降水等因子的修訂函數(shù)，利用上杭國(guó)家基本氣象站1981—2020年基本氣象資料獲取種植基地古爐長(zhǎng)序列氣候資料。根據(jù)2021—2022年上杭釀酒葡萄物候期觀測(cè)數(shù)據(jù)及葡萄產(chǎn)量和成品情況，對(duì)2021—2022年影響釀酒葡萄生長(zhǎng)的氣象條件進(jìn)行分析，選取上杭釀酒葡萄氣候適宜性指標(biāo)。

1.2" 指標(biāo)篩選

影響釀酒葡萄品質(zhì)的氣候因素是綜合性的，溫度、積溫、日照、降水等氣象條件與葡萄生長(zhǎng)發(fā)育息息相關(guān)。經(jīng)前期調(diào)研了解，日照、降水是影響上杭釀酒葡萄最重要的因素，因此，結(jié)合前人經(jīng)驗(yàn)和調(diào)研結(jié)果，選取無(wú)霜期、干燥度、年極端低溫、生長(zhǎng)季（3—10月）降水量、生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)、≥10 ℃積溫等影響釀酒葡萄分布的主導(dǎo)氣候因子，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、相關(guān)分析等方法對(duì)上杭釀酒葡萄進(jìn)行氣候適宜性分析。

不同研究對(duì)于所選取的氣候適宜性指標(biāo)的計(jì)算方法不同。本研究定義無(wú)霜期為葡萄完成生長(zhǎng)所需要的時(shí)間長(zhǎng)度，即一年中春季終霜日與秋季初霜日之間的持續(xù)日數(shù)，以日最低氣溫≥0 ℃的初終間日數(shù)計(jì)算，初終間日數(shù)=終日累計(jì)日數(shù)-初日累計(jì)日數(shù)+1[4]；≥10 ℃活動(dòng)積溫表征葡萄完成生長(zhǎng)所需要的熱量，本研究采用五日滑動(dòng)平均法計(jì)算，先求出穩(wěn)定通過10 ℃的起始日期，再計(jì)算期間的活動(dòng)積溫即∑（當(dāng)日平均氣溫-10 ℃）[9] ；干燥度表征降水對(duì)葡萄需水的滿足程度，本研究采用修正后的謝良尼諾夫公式[10]，即：

K=0.16∑Ta/P" （1）

式中，∑Ta為≥10 ℃活動(dòng)積溫（℃），P為日平均氣溫穩(wěn)定通過10 ℃期間的降水量（mm）。

1.3" 研究方法

線性回歸是一種用于建立變量之間線性關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析方法，通過擬合一個(gè)線性方程來(lái)預(yù)測(cè)一個(gè)因變量與一個(gè)或多個(gè)自變量之間的關(guān)系。線性回歸分析的目標(biāo)是估計(jì)出最優(yōu)的回歸系數(shù)，使預(yù)測(cè)值與實(shí)際觀測(cè)值之間的殘差平方和最小化。筆者利用python的scikit-learn庫(kù)來(lái)進(jìn)行模型的訓(xùn)練，得出修正函數(shù)。

交叉驗(yàn)證是一種常用的模型評(píng)估方法，將數(shù)據(jù)集劃分為若干個(gè)子集，然后在其中的一個(gè)子集上訓(xùn)練模型，在其他子集上測(cè)試模型性能。這樣可以多次重復(fù)這個(gè)過程，每次使用不同的子集進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試，最終得到的模型評(píng)估指標(biāo)則是多次測(cè)試結(jié)果的平均值。筆者使用k折交叉驗(yàn)證，將數(shù)據(jù)集隨機(jī)分成k個(gè)子集，每次使用其中的k-1個(gè)子集進(jìn)行訓(xùn)練，剩下的一個(gè)子集作為驗(yàn)證集進(jìn)行模型驗(yàn)證。交叉驗(yàn)證法有效避免由于數(shù)據(jù)集劃分不合理而導(dǎo)致模型評(píng)估偏差的問題，同時(shí)還可以最大化利用有限的數(shù)據(jù)集進(jìn)行模型評(píng)估。

專家打分法是一種定性描述定量化方法，首先根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的具體要求選定若干個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，再根據(jù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目制定出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，聘請(qǐng)若干代表性專家憑借自己的經(jīng)驗(yàn)按此評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)給出各項(xiàng)目的評(píng)分，然后進(jìn)行加權(quán)或者平均，最終得到一個(gè)綜合評(píng)分。筆者采用加權(quán)系數(shù)法求出各評(píng)價(jià)項(xiàng)目即氣候適宜性指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)而建立氣候適宜性指數(shù)模型。氣候適宜性指數(shù)模型表達(dá)公式如下：

CSI=[i=1n（wi×Ni）]" （2）

其中，CSI代表氣候適宜性指數(shù)；[n]代表所選取的氣象指標(biāo)的數(shù)量；[wi]代表第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；[Ni]代表第i個(gè)指標(biāo)的歸一化值。

1.4" 數(shù)據(jù)處理

首先根據(jù)氣象資料處理方法，對(duì)上杭國(guó)家基本氣象站、古爐區(qū)域站、梅花山天訴池區(qū)域站基本氣象資料進(jìn)行處理。因古爐區(qū)域站受移動(dòng)基站不穩(wěn)定、通訊模塊異常、2G網(wǎng)卡傳輸不穩(wěn)定等因素影響，導(dǎo)致通訊傳輸不穩(wěn)定，2021年3月11—12日、9月17—27日、2022年11月26日數(shù)據(jù)部分缺測(cè)，其中3月12日、9月17、22、24、27日平均氣溫用4次平均值代，其余天數(shù)缺測(cè)時(shí)次均超6次以上，采用臨近站點(diǎn)梅花山天訴池的數(shù)據(jù)代替。因古爐和梅花山天訴池區(qū)域站經(jīng)緯度和海拔最接近（見表1），根據(jù)2021—2022年古爐和梅花山天訴池基本氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算兩站平均氣溫、最低氣溫標(biāo)準(zhǔn)差分別為古爐5.87、 梅花山天訴池6.21和古爐6.15、梅花山天訴池6.74，差別不大，故用梅花山天訴池?cái)?shù)據(jù)代替古爐數(shù)據(jù)較合理。2021年3月11日由于設(shè)備異常，所有區(qū)域站數(shù)據(jù)均缺測(cè)，無(wú)法用臨近站點(diǎn)數(shù)據(jù)代，采用梅花山天訴池前后兩日插值數(shù)據(jù)代。針對(duì)日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)的處理，因古爐未設(shè)日照計(jì)，故采用上杭本站日照時(shí)數(shù)進(jìn)行分析。

表1" 古爐和梅花山天訴池站點(diǎn)地理位置情況

[站名 緯度 經(jīng)度 海拔/m 古爐 25°17′41″ 116°51′49″ 1 121.5 梅花山天訴池 25°18′08″ 116°52′28″ 1 256.5 ]

利用上杭國(guó)家基本氣象站與古爐區(qū)域站2021—2022年的數(shù)據(jù)，采用線性回歸方法建立古爐日平均氣溫、日最低氣溫、降水等因子的修訂函數(shù)，獲取種植基地1981—2020年長(zhǎng)序列氣候資料。利用反演的古爐1981—2020年日平均氣溫、日最低氣溫、日降水量，2021—2022年基本氣象資料及1981—2020年上杭日照時(shí)數(shù)進(jìn)行分析，求出生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)、無(wú)霜期、年極端低溫、≥10 ℃活動(dòng)積溫、生長(zhǎng)季降水量和干燥度。根據(jù)2021—2022年上杭釀酒葡萄物候期觀測(cè)數(shù)據(jù)及葡萄產(chǎn)量和成品情況，對(duì)2021—2022年影響釀酒葡萄生長(zhǎng)及品質(zhì)的氣象條件進(jìn)行分析，對(duì)選取的指標(biāo)進(jìn)行氣候適宜性分析，篩選出影響程度較大的指標(biāo)，并采用專家打分法確定氣候適宜性指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，建立氣候適宜性指數(shù)模型。

因氣溫在不同地點(diǎn)之間存在一定的空間一致性，因此，用線性回歸方法建立古爐日平均氣溫、日最低氣溫的修訂函數(shù)，利用python編寫線性回歸模型，計(jì)算得出日平均氣溫修正函數(shù)：

y=0.82x-0.86" " （3）

日最低氣溫修正函數(shù)：

y=0.85x-1.34" " （4）

式中，x為上杭國(guó)家基本氣象站的數(shù)據(jù)，y為修訂后的古爐區(qū)域站的數(shù)據(jù)。

由于降水不存在空間一致性，將降水分成不分類和分類兩種方法計(jì)算修正函數(shù)。當(dāng)采用分類方法時(shí)，僅對(duì)有降水的天數(shù)進(jìn)行線性回歸計(jì)算，無(wú)降水按0處理。本方法認(rèn)為，當(dāng)上杭國(guó)家基本氣象站無(wú)降水時(shí)，古爐也不存在降水事件，記作無(wú)降水。2021—2022年上杭國(guó)家基本氣象站無(wú)降水日數(shù)為458 d，同時(shí)段古爐無(wú)降水日數(shù)為420 d，因此，當(dāng)上杭國(guó)家基本氣象站無(wú)降水時(shí)，古爐約有91.7%的概率為無(wú)降水，故近似認(rèn)為，當(dāng)上杭縣站無(wú)降水時(shí)，古爐也不存在降水事件。

當(dāng)不分類的時(shí)候，得出降水修正函數(shù)：

y=0.87x+1.7 （5）

分類后得出降水修正函數(shù)：

y=0.81x+3.77 （6）

式中，x為上杭國(guó)家基本氣象站的數(shù)據(jù)，y為修訂后的古爐區(qū)域站的數(shù)據(jù)。

對(duì)不分類和分類兩種修正函數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)估，選取更合適的方法。用2021—2022年2年的降水?dāng)?shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，2023年1—6月數(shù)據(jù)作為測(cè)試集，將數(shù)據(jù)集分成K個(gè)折（K=5），通過循環(huán)迭代每個(gè)折，根據(jù)給定的修正函數(shù)，采用交叉驗(yàn)證方法，得到平均預(yù)測(cè)誤差。不分類時(shí)模型的平均預(yù)測(cè)誤差為-0.24，而分類時(shí)模型的平均預(yù)測(cè)誤差為-0.17，小于降水不分類時(shí)的誤差，因此，分類情況下的模型性能較好，選擇分類方法下的降水修正函數(shù)更合適。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 物候期氣象條件及氣候適宜性分析

2020年是上杭釀酒葡萄種植的第1年，葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)受限于葡萄樹本身及種植人員的栽培技術(shù)和園區(qū)的管理等因素，產(chǎn)量較低，品質(zhì)中等。2021—2023年，隨著栽培和管理技術(shù)的成熟及葡萄樹的產(chǎn)出能力變強(qiáng)，產(chǎn)量逐年上升，品質(zhì)則從2021年開始就一直保持優(yōu)等（見表2 ）。2021—2022年上杭釀酒葡萄的高產(chǎn)和高品質(zhì)表明這兩年的氣象條件非常適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)，因此，利用2021—2022年的數(shù)據(jù)作為氣候適宜性標(biāo)準(zhǔn)參考值并對(duì)其物候期氣象條件進(jìn)行分析。

2020—2021年古爐無(wú)霜期均為275 d，打破了南方地區(qū)無(wú)霜期大于240 d無(wú)法滿足葡萄休眠的經(jīng)驗(yàn)。近40年（1981—2020年）古爐無(wú)霜期除1984年273 d，1986年270 d，2005年269 d外其余均為275 d。由葡萄種植基地氣象災(zāi)害調(diào)查結(jié)果可知，自種植以來(lái)并未受到霜凍危害，且古爐無(wú)霜期較長(zhǎng)，葡萄果實(shí)可以充分發(fā)育，并達(dá)到理想的糖度、酸度和風(fēng)味，可以有效控制常見的葡萄病蟲害，如灰霉病、黑腐病和蚜蟲，適宜釀酒葡萄的生長(zhǎng)。因此，無(wú)霜期對(duì)上杭釀酒葡萄影響較小，本研究不選取其為氣候適宜性指標(biāo)。

表2" 上杭釀酒葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)情況

[年份 每667 m2產(chǎn)量/kg 總產(chǎn)量/t 品質(zhì) 2020 69 10.3 中 2021 89 13.25 優(yōu) 2022 215 32.3 優(yōu) ]

進(jìn)入休眠期（12月到次年2月），溫度是最重要的氣象因素。如果氣溫過低，可能會(huì)對(duì)芽鱗和幼嫩芽造成損害，影響芽的發(fā)育。年極端低溫反映了葡萄能夠忍受的最低氣溫。一般葡萄的多年生枝芽能耐-15 ℃左右的低溫， 2021年極端低溫-6.4 ℃出現(xiàn)在1月9日，2022年極端低溫-5.1 ℃出現(xiàn)在12月18日，均在休眠期，并沒有產(chǎn)生凍害。古爐近40年來(lái)最低氣溫為-5.6 ℃ ，大于2021年極端低溫且大于埋土防寒臨界溫度-15 ℃，因此，古爐種植葡萄不需要進(jìn)行埋土防寒。一般當(dāng)日最低氣溫＜0 ℃時(shí)，葡萄葉片可能會(huì)受凍，而當(dāng)?shù)蜏卦?6 ℃左右時(shí)，葡萄根系將會(huì)受損。而2021年古爐極端低溫-6.4 ℃并沒有使葡萄根系受損，這可能是因?yàn)榈蜏爻掷m(xù)時(shí)間較短，短暫的低溫對(duì)葡萄植株的休眠期影響相對(duì)較小，尤其是地下部分。因此，年極端低溫對(duì)上杭釀酒葡萄影響較小，本研究不選取其為氣候適宜性指標(biāo)。

進(jìn)入萌芽期（3月上中旬），溫度和光照成為了最重要的氣象因素。溫度過低會(huì)延遲葡萄的萌芽時(shí)間，從而影響后續(xù)的生長(zhǎng)周期，最適宜的溫度范圍在10～20 ℃之間。2021—2022年3月上中旬古爐平均氣溫14.9 ℃，適宜葡萄生長(zhǎng)。當(dāng)日平均氣溫達(dá)到10 ℃左右時(shí)，葡萄開始萌芽，秋冬季平均氣溫降到10 ℃左右時(shí)，葉片開始凋落，即停止?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)，進(jìn)入休眠階段。因此，將10 ℃作為葡萄栽培生物學(xué)零度?！?0 ℃活動(dòng)積溫表征葡萄完成生長(zhǎng)需要的熱量，在一定范圍內(nèi)，活動(dòng)積溫越高，含糖量越高，葡萄酒的品質(zhì)越好。2021年古爐穩(wěn)定通過10 ℃的日期是3月26日至11月11日，活動(dòng)積溫為2 380.5 ℃；2022年穩(wěn)定通過10 ℃的日期是3月1日至12月4日，活動(dòng)積溫為2 493.8 ℃，這與黃輝白[11]所認(rèn)為的我國(guó)栽培具有一定品質(zhì)葡萄所需要的活動(dòng)積溫下限2 500 ℃不一致。筆者采用賀普超[2]提出的葡萄生長(zhǎng)期所需≥10 ℃活動(dòng)積溫2 100 ℃為下限進(jìn)行分析，近40年古爐≥10 ℃活動(dòng)積溫在2 039.9～2 493.9 ℃，有97.5%的年份活動(dòng)積溫能滿足釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)熱量的需求，因此古爐≥10 ℃活動(dòng)積溫充足，非常適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)。

4月下旬到5月上中旬上杭釀酒葡萄進(jìn)入開花坐果期，在這階段，溫度和降水是最重要的氣象因素。高溫會(huì)影響花粉的發(fā)育和授粉，影響果實(shí)數(shù)量和質(zhì)量；高濕度可能導(dǎo)致病原菌滋生，造成病害。葡萄的生長(zhǎng)需要一定的水分供應(yīng)和合理的水分分布，適宜的土壤含水量和空氣濕度有利于糖分積累、漿果成熟。

6月中下旬進(jìn)入果實(shí)膨大期，此期溫度、光照和降水量都是重要的氣象因素。這個(gè)時(shí)期主要是果實(shí)體積增大、重量增加的時(shí)期。在這個(gè)階段，果實(shí)內(nèi)部的細(xì)胞分裂和細(xì)胞質(zhì)增殖達(dá)到最高峰，因此，需要大量的水分和養(yǎng)分來(lái)支持果實(shí)發(fā)育，適量降雨可以促進(jìn)果實(shí)膨大。同時(shí)還需要適宜的溫度和光照條件來(lái)保證果實(shí)正常生長(zhǎng)。

轉(zhuǎn)色期（7月上中旬）是指葡萄果實(shí)由青色或綠色逐漸變?yōu)榧t色或紫色的過程。這個(gè)過程通常發(fā)生在果實(shí)膨大期之后，當(dāng)果實(shí)膨大到一定程度，開始進(jìn)入成熟期時(shí)，果皮中的類胡蘿卜素（如β-胡蘿卜素、葉黃素等）開始合成并積累，果皮顏色逐漸變深，由青色或綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色或紫色。轉(zhuǎn)色的時(shí)間因葡萄品種、生長(zhǎng)環(huán)境等因素而不同，通常發(fā)生在果實(shí)成熟期前幾周。

成熟期（8—10月）是指葡萄果實(shí)達(dá)到最佳食用或釀酒品質(zhì)的階段。在成熟期，葡萄果實(shí)的糖分、酸度、香氣物質(zhì)等各種化學(xué)成分達(dá)到了適宜的比例和含量，使果實(shí)呈現(xiàn)出豐富的口感和特有的風(fēng)味。此時(shí)，果實(shí)的皮肉變得柔軟，果汁豐富，呈現(xiàn)出理想的顏色和味道。上杭釀酒葡萄一般轉(zhuǎn)色兩周后就能成熟，在此階段，溫度和光照是最重要的氣象因素。溫度過高或過低都會(huì)影響果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量，光照充足則有利于果實(shí)的顏色和糖分積累。

葡萄是喜光植物，充足的日照時(shí)數(shù)才能保證葡萄的成熟和形成優(yōu)良品質(zhì)。因上杭釀酒葡萄于2020年就開始種植成功并產(chǎn)出葡萄酒，2021—2022年葡萄產(chǎn)量和葡萄酒品質(zhì)均好，3年的生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)分別為1 178.1、1 308.6、1 487.1 h，年均生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)為1 324.6 h。若以近3年的生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)為參考，日照時(shí)數(shù)在1 178.1～1 487.1 h之間非常適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)。而近40年來(lái)古爐葡萄年均生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)為1 237.9 h，在1 178.1～1 487.1 h之間，且近40年有70%年份的生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)也在此間，因此，古爐的生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)比較適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)。

生長(zhǎng)季降水量表征水分的供應(yīng)，在葡萄的生長(zhǎng)過程中，不同時(shí)期需水量是不同的。在生長(zhǎng)初期，需水量比較大，到了開花期要盡量保持干燥，若降水量過大則會(huì)影響受精，產(chǎn)量反而降低。到了果實(shí)膨大期，需要大量水分，而進(jìn)入成熟期，需水量又變小，降水量過大將會(huì)導(dǎo)致含糖量降低、病蟲害風(fēng)險(xiǎn)增加、果實(shí)品質(zhì)變差，更甚者將會(huì)導(dǎo)致裂果和爛果。2021年降水量1 397.2 mm、生長(zhǎng)季降水量1 250 mm，2022年分別為2 317.8 mm、1 794.5 mm，這與一般認(rèn)為年降水量在600～800 mm之間較適合葡萄生長(zhǎng)發(fā)育不一致[12]，可能是因?yàn)楣艩t葡萄露天種植在定植畦上，當(dāng)?shù)赝临|(zhì)較疏松，土壤通氣性較好，雨水容易滲透，且山地地形排澇效果較好。若以2021—2022年生長(zhǎng)季降水量為參考，降水量在1 250～1 794.5 mm之間非常適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)，近40年古爐生長(zhǎng)季降水量在1 063.6～2 091.9 mm之間，年均生長(zhǎng)季降水量1 602.6 mm，在非常適宜范圍之間，且近40年有75%的年份也在非常適宜范圍之間。因此，古爐的生長(zhǎng)季降水量比較適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育。

干燥度（K）表征降水對(duì)葡萄需水的滿足程度。2021年干燥度為0.3，2022年干燥度為0.2，這與一般認(rèn)為干燥度≥1.0為釀酒葡萄氣候適宜區(qū)不一致[4]。上杭釀酒葡萄的產(chǎn)出表明了干燥度＜0.9即在濕潤(rùn)地區(qū)，也可能適宜釀酒葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育。若以2021—2022年干燥度為參考，干燥度在0.2～0.3之間，非常適宜釀酒葡萄生產(chǎn)，近40年干燥度除1991年為0.4，其余年份均在0.2～0.3之間，年均干燥度0.2，在非常適宜范圍之間，且有97.5%的年份也在非常適宜范圍之間，表明古爐的干燥度能夠滿足釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分的需求。

2.2" 氣候適宜性指標(biāo)創(chuàng)建與分析

經(jīng)研究分析，本文選取生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)、生長(zhǎng)季降水量、≥10 ℃活動(dòng)積溫和干燥度作為上杭釀酒葡萄的氣候適宜性指標(biāo)。利用專家打分法進(jìn)行歸一化處理后得出各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，分別為生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)權(quán)重系數(shù)[w]1=0.28，生長(zhǎng)季降水量權(quán)重系數(shù)[w]2=0.23，≥10 ℃活動(dòng)積溫權(quán)重系數(shù)[w]3=0.26，干燥度權(quán)重系數(shù)[w]4=0.23；相對(duì)應(yīng)的[N1～N4]分別為生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)、生長(zhǎng)季降水量、≥10 ℃活動(dòng)積溫、干燥度的歸一化值。本文將氣候適宜性指數(shù)劃分為3個(gè)等級(jí)，非常適宜、適宜、不適宜。通過將每個(gè)指標(biāo)數(shù)值[x]映射到0～1之間，若數(shù)值在“非常適宜”范圍內(nèi)，則[Ni]=1；若數(shù)值在“適宜”范圍內(nèi)，則[Ni=xi-xi（min）/??xi（max）?-xi（min）]，其中[xi（max）?]和[xi（min）]分別為“適宜”范圍的最大和最小值，最后加權(quán)得到所有指標(biāo)的適宜性指數(shù)。

釀酒葡萄存在概率隨著生長(zhǎng)季內(nèi)日照時(shí)數(shù)的增加而增加[4]，以2021—2022年數(shù)值為參考，“非常適宜”等級(jí)閾值取2021—2022年生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)的下限值，“不適宜”等級(jí)閾值則通過求偏差的方法進(jìn)行計(jì)算。葡萄的生長(zhǎng)需要一定的水分供應(yīng)和合理的水分分布，以2021—2022年生長(zhǎng)季降水量為參考，“非常適宜”等級(jí)閾值為1 250～1 794.5 mm之間，“不適宜”等級(jí)閾值則通過求偏差的方法計(jì)算得出為977.75 mm和2 066.7 mm。不同品種的釀酒葡萄所需的≥10 ℃活動(dòng)積溫不同，以2021—2022年數(shù)值為參考，“非常適宜”等級(jí)閾值取2021—2022年≥10 ℃活動(dòng)積溫的下限值，將小于2 100 ℃作為“不適宜”等級(jí)的閾值。葡萄在干燥度方面具有一定的適應(yīng)能力，以2021—2022年數(shù)值為參考，“非常適宜”等級(jí)閾值取2021—2022年干燥度的下限值，“不適宜”等級(jí)閾值則通過求偏差的方法計(jì)算得出為0.15。根據(jù)以上方法得出氣候適宜性指標(biāo)取值范圍（見表3）。

根據(jù)氣候適宜性指標(biāo)模型，通過輸入某個(gè)地區(qū)氣候適宜性指標(biāo)數(shù)值，能夠計(jì)算得出氣候適宜性指數(shù)，越接近于1代表越適宜種植釀酒葡萄，反之，越接近于0代表越不適宜種植釀酒葡萄，這為釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)在亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的發(fā)展提供科學(xué)的種植依據(jù)。

3 結(jié)論與討論

1）基于上杭國(guó)家基本氣象站1981—2020年與古爐區(qū)域站2021—2022年基本氣象資料，用線性回歸方法建立古爐日平均氣溫、日最低氣溫的修訂函數(shù)分別為y=0.82x-0.86和y=0.85x-1.34。對(duì)降水進(jìn)行有降水和無(wú)降水分類修正，并進(jìn)行交叉驗(yàn)證后得出分類時(shí)模型的平均預(yù)測(cè)誤差-0.17小于不分類平均預(yù)測(cè)誤差-0.24，因此，采用分類方法下的降水修正函數(shù)y=0.81x+3.77進(jìn)行反演分析。

2）2021—2022年上杭釀酒葡萄的高產(chǎn)和高品質(zhì)表明這兩年的氣象條件非常適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)，以此為參考對(duì)近40年的氣候適宜性指標(biāo)進(jìn)行分析，得出古爐≥10 ℃活動(dòng)積溫充足，干燥度能夠滿足釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分的需求，近40年有97.5%的年份在參考值之間，非常適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)；而生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)、生長(zhǎng)季降水量近40年有70%～75%的年份在參考值之間，比較適宜釀酒葡萄生長(zhǎng)。

3）利用氣候適宜性分析結(jié)果，結(jié)合專家打分法建立氣候適宜性指數(shù)模型，模型公式為CSI=[0.28N1+0.23N2+0.26N3+0.23N4]，通過輸入不同地區(qū)不同年份生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)、生長(zhǎng)季降水量、≥10 ℃活動(dòng)積溫和干燥度數(shù)值，計(jì)算得出氣候適宜性指數(shù)，越接近于1越適宜種植釀酒葡萄，反之，越接近于0代表越不適宜種植釀酒葡萄，這為釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)在亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

4）隨著釀酒葡萄種植區(qū)域不斷擴(kuò)大，建立亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)小地域的氣候適宜性指標(biāo)，將對(duì)釀酒葡萄在不同氣候區(qū)的科學(xué)區(qū)劃和規(guī)?；a(chǎn)等起到重要的促進(jìn)作用，對(duì)氣象為農(nóng)服務(wù)能力的提升起到積極的推動(dòng)作用。

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（責(zé)任編輯：敬廷桃）

作者簡(jiǎn)介：黃昀（1994—），本科，工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)氣象、氣候分析等。E-mail：986801538@qq.com。