積溫對(duì)油茶合理采摘期的影響研究

蔣元華 廖玉芳 杜東升 彭嘉棟 張劍明

摘要：利用湖南省多地區(qū)2015—2017年共80個(gè)油茶（Camellia oleifera Abel.）樣本鮮果測(cè)產(chǎn)數(shù)據(jù)及油茶測(cè)產(chǎn)地臨近的氣象觀測(cè)站的日平均氣溫資料，采用相關(guān)分析和核密度估計(jì)方法分析了油茶各物候期至采摘時(shí)間的積溫與油茶鮮果產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)性，并分析了湖南省1961—2017年平均氣溫的年際變化對(duì)油茶采摘期的影響。結(jié)果表明，油茶花期至采摘期的日平均氣溫≥15 ℃的積溫與產(chǎn)量的相關(guān)性最高。油茶采摘的積溫最適宜區(qū)間為6 286～6 337 ℃·d，適宜區(qū)間為6 257～6 366 ℃·d，較適宜區(qū)間為6 228～6 395 ℃·d。通過油茶采摘最適宜積溫與樣本采摘日期的驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)，油茶合理采摘期為霜降前2～4 d（10月19—21日）。湖南省年平均氣溫呈升高趨勢(shì)，氣溫傾向率為0.187 ℃/10年，預(yù)計(jì)在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)由于平均氣溫升高，可能導(dǎo)致油茶合理采摘期提早。氣候變暖會(huì)對(duì)油茶合理采摘日期產(chǎn)生影響，因此根據(jù)積溫預(yù)報(bào)油茶合理采摘期可以為油茶生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：油茶（Camellia oleifera Abel.）;積溫;核密度估計(jì);采摘期

中圖分類號(hào)：S794.4? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）17-0033-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.17.008? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Based on the production data of 80 Camellia oleifera Abel. from 2015 to 2017， and the daily average temperature data of the weather station near the area planting Camellia oleifera Abel. in Hunan province， the correlation analysis and nuclear density estimation method were used to analyze the correlation of accumulated temperature from the phenological period to the picking time and production of Camellia oleifera Abel.. The effect of the interannual variation of average temperature in Hunan province from 1961 to 2017 on the picking period of Camellia oleifera Abel. were analyzed. The results showed that the correlation of production of Camellia oleifera Abel. and accumulated temperature of the average daily temperature above 15 ℃ from the flowering stage to the picking stage was the highest. The most suitable temperature range of picking period of Camellia oleifera Abel. is from 6 286 °C·d to 6 337 °C·d， the suitable temperature range is from 6 257 ℃·d to 6 366 ℃·d， and the generally suitable temperature range is from 6 228 °C·d to 6 395 ℃·d. Through the verification analysis of the suitable accumulated temperature of picking period and the date of sample picking period， it was found that the reasonable picking period of Camellia oleifera Abel. was 2 to 4 days before frosting， which is from 19 to 21 on October. The annual average temperature is increasing in Hunan province， and the temperature tendency rate is 0.187 ℃/10a. It is expected that the temperature rise will lead to the early reasonable picking period of Camellia oleifera Abel. in the future. Climate warming will have an impact on the reasonable picking date of Camellia oleifera Abel.. Therefore， predicting the reasonable picking period according to accumulated temperature can provide a scientific basis for production of Camellia oleifera Abel.

根據(jù)不同界限溫度的積溫與油茶產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析，得出與油茶產(chǎn)量最為密切的界限溫度積溫。選取各物候期開始時(shí)間至采摘時(shí)間段的日平均氣溫≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃、≥15 ℃、≥20 ℃的不同界限積溫，分別計(jì)算油茶鮮果產(chǎn)量與其的相關(guān)系數(shù)，排位前5位的積溫指標(biāo)及相關(guān)系數(shù)見表1。由表1可見，油茶鮮果產(chǎn)量與各積溫指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，其中油茶產(chǎn)量與開花期至采摘時(shí)間的日平均氣溫≥15 ℃的積溫的相關(guān)系數(shù)最大，同時(shí)油茶花期是影響油茶產(chǎn)量的關(guān)鍵物候期，因此選取油茶花期至采摘時(shí)間段的日平均氣溫≥15℃的積溫指標(biāo)作為研究對(duì)象。

2.3? 油茶高產(chǎn)的積溫條件

利用核密度估計(jì)分析油茶鮮果產(chǎn)量與開花期至采摘時(shí)段內(nèi)的日平均氣溫≥15 ℃的積溫的關(guān)系，得到油茶高產(chǎn)的積溫較適宜、適宜和最適宜區(qū)間。

將油茶鮮果產(chǎn)量數(shù)據(jù)序列劃分為兩類，分別為增產(chǎn)、減產(chǎn)序列，利用核密度估計(jì)分別統(tǒng)計(jì)分析，找出不同樣本下油茶增產(chǎn)和減產(chǎn)的積溫區(qū)間。圖2為油茶增產(chǎn)和減產(chǎn)與開花期至油茶果采摘時(shí)間日平均氣溫≥15 ℃的積溫的核密度估計(jì)曲線。從圖2可以看出，減產(chǎn)的核概率密度曲線較為平直，積溫分布區(qū)間較大;而增產(chǎn)的核概率密度曲線有明顯的峰值，且積溫分布區(qū)間較小，說明在概率密度峰值區(qū)對(duì)應(yīng)的積溫區(qū)間內(nèi)，油茶增產(chǎn)的樣本較多。且增產(chǎn)與減產(chǎn)的核概率密度曲線峰值有明顯的分離，說明增產(chǎn)和減產(chǎn)的核密度估計(jì)曲線的峰值區(qū)對(duì)應(yīng)的積溫區(qū)間有明顯的差異，因此可以根據(jù)增產(chǎn)的核概率密度曲線確定增產(chǎn)的積溫適宜區(qū)間，而減產(chǎn)的核概率密度曲線不適宜分析減產(chǎn)的積溫區(qū)間。

以增產(chǎn)樣本的核密度估計(jì)曲線的最大值對(duì)應(yīng)的積溫為中值，以小于中值對(duì)應(yīng)的累積概率值5%、10%、15%對(duì)應(yīng)的積溫分別作為最適宜、適宜、較適宜區(qū)間的下限值，以大于中值對(duì)應(yīng)的累積概率值5%、10%、15%對(duì)應(yīng)的積溫作為最適宜、適宜、較適宜區(qū)間的上限值。從圖2可見，增產(chǎn)的核密度最大值對(duì)應(yīng)的最適宜積溫為6 312 ℃·d，最適宜積溫區(qū)間為6 286～6 337 ℃·d;適宜積溫區(qū)間為6 257～6 366 ℃·d;較適宜積溫區(qū)間為6 228～6 395 ℃·d?；诓煌m宜積溫區(qū)間，可根據(jù)天氣預(yù)報(bào)及時(shí)預(yù)估達(dá)到不同適宜積溫的日期，及時(shí)為油茶采摘提供科學(xué)依據(jù)。

2.4? 積溫與油茶采摘時(shí)間的驗(yàn)證分析

利用油茶采摘時(shí)間和油茶開花期至采摘時(shí)間的日平均氣溫≥15 ℃的積溫進(jìn)行線性擬合（圖3），兩者的相關(guān)系數(shù)通過0.01信度的顯著性檢驗(yàn)。擬合公式為y=35.762x-4 169.612，式中，x表示油茶采摘日期，y表示油茶花期至采摘時(shí)間的日平均氣溫≥15 ℃的積溫。利用核密度估計(jì)計(jì)算得出油茶采摘的最適宜積溫區(qū)間為6 286～6 337 ℃·d，根據(jù)油茶采摘時(shí)間和積溫的線性擬合公式，推算得出油茶對(duì)應(yīng)的最適宜采摘時(shí)間為10月19—21日。

圖4為2015—2017年80個(gè)油茶樣本采摘日期頻率分布直方圖。由圖4可見，湖南省油茶采摘時(shí)段基本集中在10月16—24日，所占比例為83.8%，其中10月19—21日油茶采摘時(shí)間的樣本占比為38.8%，為主要采摘時(shí)段。說明根據(jù)油茶采摘的適宜積溫區(qū)間（6 286～6 337 ℃·d）計(jì)算出來(lái)的油茶高產(chǎn)適宜采摘日期（10月19—21日）與多地實(shí)際油茶采摘時(shí)間十分相近。因此，基于油茶采摘的適宜積溫對(duì)預(yù)報(bào)油茶適宜采摘日期具有科學(xué)參考價(jià)值。

2.5? 氣候變暖下采摘期的變化

圖5為湖南省1961—2017年平均氣溫年際變化趨勢(shì)，湖南省近57年平均氣溫呈升高趨勢(shì)，氣溫傾向率為0.187 ℃/10年。從10年滑動(dòng)平均曲線可以看出，20世紀(jì)90年代中期以前，多年平均氣溫大于10年滑動(dòng)平均值;而在90年代中期以來(lái)，10年滑動(dòng)平均值持續(xù)高于多年平均氣溫值，而且90年代中期以后高于平均值的幅度明顯增大，21世紀(jì)以來(lái)幅度持續(xù)增加。按Vt>0（Vt為年平均氣溫的10年滑動(dòng)平均值與多年平均值之差）為偏暖期、Vt<0為偏冷期來(lái)劃分，湖南省年平均氣溫經(jīng)歷了冷、暖兩個(gè)時(shí)期，以20世紀(jì)90年代中期為界，前期為偏冷期，之后為偏暖期。這些特征均說明湖南省年平均氣溫處于升高趨勢(shì)，而且在20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，升溫幅度增加。

基于湖南省平均氣溫處于升溫趨勢(shì)，可以預(yù)計(jì)在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，根據(jù)油茶采摘的適宜積溫區(qū)間預(yù)估的合理采摘日期會(huì)呈逐漸提早的趨勢(shì)，因此油茶合理采摘時(shí)間并非固定不變，需根據(jù)氣候條件及時(shí)預(yù)估達(dá)到油茶采摘適宜積溫的日期，為油茶生產(chǎn)及時(shí)提供參考。

3? 小結(jié)與討論

通過湖南省多地區(qū)2015—2017年油茶鮮果測(cè)產(chǎn)數(shù)據(jù)與采摘期分析發(fā)現(xiàn)，油茶鮮果產(chǎn)量與積溫和采摘時(shí)間并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，油茶產(chǎn)量與開花期至油茶采摘時(shí)間的日平均氣溫≥15 ℃的積溫的相關(guān)系數(shù)最大。通過核密度估計(jì)方法計(jì)算得出，湖南省油茶采摘的最適宜積溫區(qū)間為6 286～6 337 ℃·d;適宜積溫區(qū)間為6 257～6 366 ℃·d;較適宜積溫區(qū)間為6 228～6 395 ℃·d。為進(jìn)一步驗(yàn)證此積溫的合理性，通過油茶采摘日期與積溫進(jìn)行線性擬合，根據(jù)擬合公式推算出油茶采摘的積溫適宜區(qū)間對(duì)應(yīng)的適宜采摘時(shí)間為10月19—21日。此時(shí)間段與多地實(shí)際油茶采摘時(shí)間十分相近，說明基于油茶采摘的適宜積溫對(duì)預(yù)報(bào)油茶適宜采摘日期具有科學(xué)參考價(jià)值。同時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，10月19—21日為霜降前2～4 d，若在霜降后，油茶果易開裂，且霜降后天氣不穩(wěn)定，易出現(xiàn)低溫連陰雨天氣，這些因素都會(huì)導(dǎo)致油茶落果、不利于油脂累積、降低油茶品質(zhì)，因此建議在積溫達(dá)到適宜閾值且天氣適宜的時(shí)間段進(jìn)行采摘。根據(jù)油茶采摘積溫適宜范圍，可以對(duì)當(dāng)年油茶適宜采摘期進(jìn)行預(yù)估，通過積溫科學(xué)確定油茶的最佳采摘期，為油茶高產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)。隨著全球氣候變暖，油茶采摘適宜積溫對(duì)應(yīng)的合理采摘期也會(huì)相應(yīng)變化，因此，需根據(jù)當(dāng)年的積溫條件提前預(yù)估合理確定采摘期。

本研究通過分析不同采摘期油茶產(chǎn)量的變化情況，提出了在湖南省及相似氣候背景地區(qū)油茶合理采摘期的意見，對(duì)于提高油茶產(chǎn)量、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)栽培具有重要意義。但由于樣本量較少，且時(shí)間跨度較短，同時(shí)油茶產(chǎn)量還受降水、氣溫等氣象因子影響外，還與油茶品種、土壤條件、立地條件等密切相關(guān)，另外，本試驗(yàn)的油茶果主要是霜降子，因此針對(duì)不同的油茶品種還有待進(jìn)一步研究探討。

參考文獻(xiàn)：

[1] 譚曉風(fēng)，管天球，袁? 軍.升級(jí)打造湖南千億元油茶產(chǎn)業(yè)調(diào)查研究[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2018，36（3）：1-4.

[2] 左繼林，徐林初，李? 江，等.贛無(wú)1油茶優(yōu)良無(wú)性系經(jīng)濟(jì)性狀與氣象因子的典型相關(guān)分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（7）：43-49，69.

[3] 左繼林，徐林初，龔? 春.油茶無(wú)性系鮮出籽率變化規(guī)律與氣象因子關(guān)系[J].林業(yè)科技開發(fā)，2009，23（5）：60-64.

[4] 余會(huì)康，郭建平.氣候變化對(duì)福建省普通油茶含油率影響分析[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，32（1）：87-94.

[5] 蔣元華，廖玉芳.油茶氣象影響指標(biāo)研究綜述[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（28）：179-183.

[6] 蔣元華，廖玉芳，黃? 超，等.基于氣象條件的油茶產(chǎn)量模型研究[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2018，36（2）：64-72.

[7] 彭嘉棟，蔣元華，廖玉芳，等.氣象因子對(duì)湖南油茶產(chǎn)量的影響及其產(chǎn)量模型構(gòu)建[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2016，32（3）：89-94.

[8] 樊琪蘭，劉詩(shī)韜，雷? 坤.岑鞏縣山油茶生長(zhǎng)的氣候條件分析[J].農(nóng)技服務(wù)，2012，29（5）：590-591.

[9] 胡雙屏，鄧兆群，雷旭輝.錦屏縣油茶生長(zhǎng)的氣候條件分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（11）：308-311.

[10] 李連榮.荔波縣引種油茶的氣候條件分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012（12）：83.

[11] 張小石，曾祥標(biāo).豐順縣油茶種植的氣候適應(yīng)性[J].廣東氣象，2009，31（4）：31-32.

[12] 楊偉波，陳良秋，王興勝，等.海南省中部地區(qū)發(fā)展油茶的生態(tài)適宜性分析[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，22（5）：93-95.

[13] 簡(jiǎn)海燕.充分利用氣候資源為發(fā)展袁州優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)油茶服務(wù)[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2009（16）：156-157.

[14] 左? 青，辜曉青.橫峰縣油茶氣候資源開發(fā)利用[J].江西能源，2007（2）：50-52.

[15] 王道藩.湖南省丘陵山地油茶氣候資源的研究[J].農(nóng)業(yè)氣象，1983（2）：11-13.

[16] 郭文揚(yáng)，汪? 鐸.浙江中部丘陵地區(qū)油茶產(chǎn)量氣候分析[J].農(nóng)業(yè)氣象，1987（2）：31-34.

[17] 許光耀，馮蘇珍.德化縣油茶種植的氣候條件分析[J].林業(yè)與技術(shù)，2015，33（3）：158-159.

[18] 李青建，王? 勃，江聲榮，等.平塘縣種植油茶的氣候條件及主要?dú)庀鬄?zāi)害[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（15）：337.

[19] 劉? 梅，劉永裕.三江縣油茶生產(chǎn)的氣候適應(yīng)性分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2007，28（增刊）：90-91.

[20] 賴英度，陳錫勤，黃子芹.巴馬縣油茶種植的氣候條件分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2009，30（3）：57-59.

[21] 韋金霖.隆林縣油茶生產(chǎn)的氣候條件及主要?dú)庀鬄?zāi)害分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2013，34（2）：62-64.

[22] SHEATHER S J. Density estimation[J].Statistical science，2004， 19（4）：588-597.

[23] SILVERMAN B W. Density estimation for statistics and data analysis[M].London：Chapman and hall，1986.

[24] WAND M P，JONES M C. Kernel smoothing[M].London：Chapman and hall，1995.

收稿日期：2019-01-18

基金項(xiàng)目：油茶豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培氣象保障關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項(xiàng)目（2016NK2175）;油茶全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)增效關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項(xiàng)目（2018NK1030）

作者簡(jiǎn)介：蔣元華（1987-），男，湖南懷化人，工程師，主要從事氣候和氣候變化影響評(píng)估研究，（電話）18711107645（電子信箱）