劉 璐,張維敏,李艷莉
(陜西省經(jīng)濟作物氣象服務(wù)臺,西安 710014)
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黃土高原紅棗種植區(qū)日照時數(shù)變化特征分析
劉璐,張維敏,李艷莉
(陜西省經(jīng)濟作物氣象服務(wù)臺,西安710014)
摘要:利用黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時數(shù)資料,分年、主要生長季和脆熟采收期三個時間段,對黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣日照時數(shù)的時空分布及變化特征進行分析,發(fā)現(xiàn)年和主要生長季日照時數(shù)空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征,脆熟采收期日照時數(shù)則呈自北向南遞減的分布特征。各時間段日照時數(shù)均呈下降趨勢,且在20世紀70年代日照資源最佳,21世紀00年代日照資源最差。此外,種植區(qū)年日照時數(shù)和脆熟采收期日照時數(shù)分別在1982年和1999年發(fā)生了突變,突變后比突變前分別減少了113.2 h和38.9 h??傮w上,各時段日照資源,尤其是脆熟采收期日照時數(shù)的減少,使大部分種植縣已不能滿足紅棗的生理需要,對紅棗生產(chǎn)將產(chǎn)生顯著影響。
關(guān)鍵詞:黃土高原;紅棗種植區(qū);日照時數(shù);變化
黃土高原黃河兩岸是我國紅棗栽培歷史最為悠久的地區(qū)和紅棗最佳適宜生長區(qū)之一。近年來,隨著陜西、山西兩省關(guān)于發(fā)展紅棗產(chǎn)業(yè)的一系列政策措施的落實,陜晉黃河兩岸紅棗種植面積不斷擴大,已成為當?shù)剞r(nóng)民脫貧致富的“鐵桿莊稼”。棗樹是喜光樹種,整個生育期需要充足的光照,一般優(yōu)質(zhì)紅棗要求年日照時數(shù)大于2 000 h,主要生長季要求日照時數(shù)大于1 450 h,尤其在脆熟采收期(9月中旬至10月上旬)要求日照時數(shù)大于200 h[1]。然而,隨著氣候變化,黃土高原紅棗種植區(qū)日照時數(shù)也發(fā)生了顯著變化,尤其是脆熟采收期日照時數(shù)不斷減少,對紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)的形成已產(chǎn)生明顯影響[2-4]。目前,國內(nèi)學(xué)者對黃土高原紅棗種植區(qū)連陰雨變化,以及它對紅棗生產(chǎn)影響的相關(guān)研究較多[5-7],但對日照時數(shù)變化及其對紅棗產(chǎn)業(yè)影響研究相對較少,且多以省為對象進行單獨研究,本文對黃土高原陜晉兩省黃河兩岸紅棗種植區(qū)日照資源開展研究,以期為開展紅棗氣象服務(wù)及其他科研工作提供參考。
1資料與方法
1.1研究地區(qū)及數(shù)據(jù)來源
經(jīng)過實地調(diào)研和陜西、山西紅棗生產(chǎn)規(guī)模、品質(zhì)、社會經(jīng)濟狀況以及未來發(fā)展趨勢,選定黃土高原紅棗種植區(qū)中的清澗、延川 、綏德、吳堡、佳縣、神木、府谷、延長、臨縣、柳林、石樓、興縣等12個紅棗主產(chǎn)縣為研究區(qū)域。從陜西省氣象信息中心和山西省氣候中心,選取12個縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時數(shù)資料進行統(tǒng)計分析,得到年日照時數(shù)、主要生長季日照時數(shù)(4—10月)和脆熟采收期日照時數(shù),并對其開展相關(guān)分析。
1.2研究方法
采用線性傾向估計方法對黃土高原紅棗種植區(qū)年日照時數(shù)、主要生長季日照時數(shù)和脆熟采收期日照時數(shù)年際變化趨勢進行分析,用最小二乘法計算線性函數(shù)的斜率;使用SPSS軟件進行顯著性檢驗,判斷變化趨勢是否顯著;利用Mann-Kendall法結(jié)合滑動T檢驗(MTT)法研究各時間尺度日照時數(shù)的突變特征,并進行顯著性檢驗。
2結(jié)果與分析
2.1日照時數(shù)空間分布
黃土高原紅棗種植區(qū)1971—2010年年日照時數(shù)均值為2 440 h~2 817 h,主要生長季日照時數(shù)均值為1 538 h~1 798 h,脆熟采收期日照時數(shù)均值為177 h~228 h。由圖1可以看出,黃土高原紅棗種植區(qū)的年和主要生長季日照時數(shù)空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征,脆熟采收期日照時數(shù)則呈現(xiàn)自北向南遞減的分布特征。各種植縣在年、主要生長季和脆熟采收期三個時段中,府谷縣日照時數(shù)最多,分別為2 817 h、1 798 h和228 h;延川縣的年和主要生長季日數(shù)時數(shù)最少,分別為2 440 h和1 538 h;延長縣的脆熟采收期日照時數(shù)最少,為180 h??傮w上,各縣的年和主要生長季日照時數(shù)均滿足紅棗生理需求,但脆熟采收期中,柳林、綏德、延長和延川縣的日照時數(shù)低于200 h,不能滿足紅棗脆熟采收期對日照的需要。黃河兩岸間,黃河?xùn)|岸的日照時數(shù)總體好于黃河西岸。
圖1 1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)各時間段平均日照時數(shù)空間分布情況(單位為h)
2.2日照時數(shù)年際變化
從圖2可看出,黃土高原紅棗種植區(qū)各時間尺度日照時數(shù)整體呈減少趨勢,其中年日照時數(shù)減少最明顯(-30.39 h/10 a,未通過顯著性檢驗),其次為主要生長季(-29.30 h/10 a,通過0.05顯著性檢驗),最后為脆熟采收期(-11.42 h/10 a,通過0.05顯著性檢驗)。從表1可知,年日照時數(shù)變化中,除柳林和綏德兩縣呈增加趨勢外,其余種植縣均呈減少趨勢,臨縣的減少趨勢最顯著(-68.29 h/10 a,通過0.001顯著性檢驗);生長季日照時數(shù)變化中,除柳林呈增加趨勢外,其余種植縣均呈減少趨勢,石樓的減少趨勢最顯著(-55.50 h/10 a,通過0.01顯著性檢驗);脆熟采收期變化中,各縣均呈減少趨勢,佳縣的減少趨勢最顯著(-15.48 h/10 a,通過0.01顯著性檢驗)。對比黃河兩岸間各種植縣各時間段日照時數(shù)變化情況,在黃河?xùn)|岸,柳林縣全年和主要生長季期的日照時數(shù)呈增多趨勢,其余三縣各時間段的日照時數(shù)均呈下降趨勢;在黃河西岸,除綏德年日照時數(shù)為增多趨勢外,其余各縣各時間段的日照時數(shù)均呈下降趨勢。日照資源的減少,總體上不利于黃土高原黃河沿岸紅棗種植區(qū)紅棗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,尤其是脆熟采收期日照資源的減少,不利于紅棗的成熟與采收,對紅棗品質(zhì)及經(jīng)濟效益影響較大。
表1 1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)
注:***為通過0.001顯著性檢驗,**為通過0.01顯著性檢驗,*為通過0.05顯著性檢驗。
圖2 1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)各時間段日照時數(shù)變化趨勢及距平
2.3日照時數(shù)年代際變化
在年代際變化(表2)中,年、主要生長季和脆熟采收期日照時數(shù)在20世紀70年代最佳,均超過40 a平均值,而在21世紀00年代最差,均低于40 a平均值。此外,在各年代際變化中,各時間段日照時數(shù)大致經(jīng)歷了多-少-平-少的變化,但在各年代際中,各縣年日照時數(shù)和主要生長季日照時數(shù)均滿足紅棗生理需求,但脆熟采收期日照時數(shù)自2001年后,除府谷和神木兩縣可滿足紅棗生理需求外,其余十縣均不能滿足紅棗生理需求(表略),其原因可能與該地區(qū)秋季連陰雨次數(shù)增加有關(guān)[4],且對紅棗生產(chǎn)已產(chǎn)生顯著影響[5]。
2.4日照時數(shù)突變檢驗
以M-K突變檢驗方法為主,并佐以滑動t檢驗方法,對1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)年、主要生長季和脆熟采收期日照時數(shù)分別進行檢驗。發(fā)現(xiàn)除主要生長季日照時數(shù)未發(fā)生突變外,年日照時數(shù)和脆熟采收期日照時數(shù)分別在1982年和1999年發(fā)生了突變(均通過顯著性水平為0.05的檢驗)。對比突變點前后日照時數(shù)差異,種植區(qū)年日照時數(shù)突變前多年平均值為2 699.3 h,突變后為2 586.1 h,突變后比突變前減少了113.2 h;脆熟采收期日照時數(shù)突變前多年平均值為213.6 h,突變后為174.7 h,突變后比突變前減少了38.9 h。
表2 1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)各時間段日照時數(shù)年代際變化情況 h
3結(jié)論
(1)黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣,年和主要生長季日照時數(shù)空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征,脆熟采收期日照時數(shù)則呈現(xiàn)自北向南遞減的分布特征;年、主要張鴻雁,胡曉黎,雷蕾,等.商州大櫻桃栽培氣象實用技術(shù)[J].陜西氣象,2016(2):29-31.
生長季和脆熟采收期日照時數(shù)均呈下降趨勢,且年日照時數(shù)的下降趨勢最明顯,達30.39 h/10 a;在年代際變化中,各時間段日照時數(shù)大致經(jīng)歷了多-少-平-少的變化,且各時間段在20世紀70年代的日照資源最佳,在21世紀00年代的日照資源最差;種植區(qū)年日照時數(shù)和脆熟采收期日照時數(shù)分別在1982年和1999年發(fā)生了突變,突變后比突變前分別減少了113.2 h和38.9 h。
(2)通過對黃土高原紅棗種植區(qū)年、主要生長季和脆熟采收期三個時間段日照時數(shù)的變化分析,發(fā)現(xiàn)各縣年和主要生長季雖呈下降趨勢,但日照時數(shù)仍可滿足紅棗生理需求,但脆熟采收期日照時數(shù)的減少,已使大部分縣不能滿足紅棗的生理需求,將對紅棗品質(zhì)產(chǎn)生較大影響,進而減少棗農(nóng)收入,制約產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
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中圖分類號:P468
文獻標識碼:A
基金項目:中國氣象局氣候變化專項“氣候變化對黃土高原丘陵區(qū)紅棗產(chǎn)業(yè)的影響研究”(CCSF201319)
作者簡介:劉璐(1981—),女,漢族,陜西西安人,碩士,高級工程師,從事果業(yè)氣象服務(wù)。
收稿日期:2015-10-30
文章編號:1006-4354(2016)02-0026-04
劉璐,張維敏,李艷莉. 黃土高原紅棗種植區(qū)日照時數(shù)變化特征分析[J].陜西氣象,2016(2):26-29.