氣象因子對(duì)新興香荔物候期及產(chǎn)量的影響

伍小紅，余宏達(dá)，林青，蘇超群，鄭經(jīng)紹，朱卓源，蘇家惠

（1.新興縣氣象局，廣東新興 527400；2.新興縣農(nóng)業(yè)推廣總站，廣東新興 527400；3.翁源縣氣象局，廣東翁源 512300；4.新興縣微豐農(nóng)業(yè)科技有限公司，廣東新興 527400）

全球氣候變化的背景下，農(nóng)業(yè)氣候資源與氣象災(zāi)害情況也發(fā)生變化。研究表明，過(guò)去40年廣東氣溫呈升高趨勢(shì)［1］，熱量資源增多，降水呈減少趨勢(shì)，但減幅較小［2］。有學(xué)者進(jìn)而開(kāi)展針對(duì)氣候變化對(duì)廣東農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究，并提出作物種植區(qū)域調(diào)整建議［3-7］。新興香荔是廣東著名的荔枝名優(yōu)品種、國(guó)家地理保護(hù)標(biāo)志產(chǎn)品之一，更是新興縣荔枝產(chǎn)業(yè)的核心產(chǎn)品和最具地方優(yōu)勢(shì)特色的農(nóng)產(chǎn)品之一［8］。關(guān)于新興香荔物候期及氣象災(zāi)害變化特征方面的研究不多見(jiàn)。近年來(lái)，極端災(zāi)害天氣頻繁發(fā)生，嚴(yán)重制約了新興荔枝產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)品香荔的發(fā)展，因此有必要分析區(qū)域氣象因子對(duì)新興香荔物候期及產(chǎn)量的影響，為新興香荔增產(chǎn)，農(nóng)民增收，以及如何應(yīng)對(duì)氣候變化、趨利避害，更好發(fā)揮區(qū)域氣候優(yōu)勢(shì)提供科學(xué)參考。

1 資料的統(tǒng)計(jì)方法及區(qū)域概況

1.1 資料和方法

本研究采用新興縣國(guó)家基本氣象站1981—2020年逐月平均氣溫、極端最低氣溫、降雨量、日照等相關(guān)資料，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)分析其氣候發(fā)展變化趨勢(shì)?？紤]新興香荔1—3月萌芽-開(kāi)花期、4—5月坐果期、6月果實(shí)轉(zhuǎn)色-成熟采摘期，在分析氣候變化趨勢(shì)時(shí)，把氣象資料統(tǒng)一分為1—3、4—5、6月。本研究采用的2007—2020年新興香荔種植面積、產(chǎn)量及物候期等數(shù)據(jù)來(lái)自新興縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，歷年來(lái)新興香荔物候期主要在1月下旬—6月。

采用氣候趨勢(shì)系數(shù)、氣候傾向率方法分析相關(guān)氣象因子與新興香荔物候期相關(guān)性特征，找出顯著影響新興香荔物候期的氣象因子。

1.2 區(qū)域概況

新興縣地處廣東省中部偏西，位于北回歸線以南，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，熱量豐富，雨水充足。行政區(qū)內(nèi)四周為群山環(huán)繞，地勢(shì)南高北低，主要河流流向也是從南向北流?？h內(nèi)呈盆地狀，河谷平原、丘陵山坡地、谷地多集中于縣的北部，中北部雨水比其它區(qū)域更集中［9］。新興香荔集中在縣城中北部居多，其它區(qū)域相對(duì)較少。

新興香荔屬于南亞熱帶常綠類(lèi)果樹(shù)，適宜種植的氣候條件為年平均氣溫19～23℃、冬季極端最低溫度-4℃以上以及充足的光照和水源［11］。新興縣氣候冬無(wú)嚴(yán)寒，春秋季氣候暖和，夏季酷熱潮濕，溫、光、水資源與時(shí)空分布同荔枝生長(zhǎng)發(fā)育同步，是云浮地區(qū)種植香荔最優(yōu)質(zhì)最稀有的區(qū)域。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣候變化

1）氣溫。

統(tǒng)計(jì)可知，新興縣近40年來(lái)1—6月平均氣溫為21.0℃，其中1—3月平均極端最低氣溫3.7℃，歷年極端最低氣溫為-2.5℃（出現(xiàn)在1999年）。從圖1可以看出，近40年來(lái)1—6月平均氣溫、極端最低氣溫均呈逐年上升趨勢(shì)，適合新興香荔生長(zhǎng)、發(fā)育、開(kāi)花以及結(jié)果所需的氣候條件要求。

圖1 新興縣1981—2020年氣溫變化趨勢(shì)

2）降水量。

新興縣近40年來(lái)1—6月平均降水量861.8 mm。由圖2可以看出，僅6月降水量呈逐年上升趨勢(shì)，上升幅度為0.05 mm／年，其余月份降雨量均呈逐年下降趨勢(shì)，其中又以4—5月降雨量減少對(duì)1—6月降雨量的減少貢獻(xiàn)度最顯著。

圖2 1981—2020年新興縣降水量變化趨勢(shì)

3）日照時(shí)數(shù)。

1981—2020年新興縣1—6月平均日照時(shí)數(shù)595.1 h，由圖3可以看出，各月份的日照時(shí)數(shù)均呈逐年上升的趨勢(shì)。其中1—3月的日照時(shí)數(shù)增幅對(duì)1—6月時(shí)數(shù)增多貢獻(xiàn)率最顯著。

圖3 1981—2020年新興縣日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)

4）大風(fēng)日數(shù)。

氣象學(xué)上通常把6級(jí)以上的風(fēng)（瞬時(shí)風(fēng)力≥17.0 m／s或平均風(fēng)速≥10.8 m／s）稱(chēng)為大風(fēng)。由于2004年之前研究區(qū)域沒(méi)有大風(fēng)資料記錄，本研究?jī)H分析2004—2020年1—6月大風(fēng)的變化趨勢(shì)（圖略）。統(tǒng)計(jì)可知，新興縣近17年來(lái)1—6月均有大風(fēng)出現(xiàn)，且日數(shù)是呈單峰型逐年上升趨勢(shì)，2014年1—6月出現(xiàn)日數(shù)最多（5 d），次之是2013年（4 d），2004、2006、2010—2012年1—6月均沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)大風(fēng)天氣。1—3月出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)較少，大風(fēng)頻繁出現(xiàn)時(shí)間主要集中在前汛期4—6月。

2.2 新興香荔物候期變化特征

由圖4可以看出，新興香荔各物候期逐年均呈提前趨勢(shì)，其中萌芽期和轉(zhuǎn)色期提前趨勢(shì)比較明顯，分別以0.74和0.65 d／年的趨勢(shì)提前。

圖4 2007—2020年新興香荔各物候期的變化

2.3 氣象因子對(duì)新興香荔物候期的影響

1）1—3月氣候及物候期。

采用2007—2020年新興香荔各物候期日序資料和不同時(shí)間段的氣象因子求相關(guān)。如1月氣溫與萌芽期相關(guān)系數(shù)為-0.935 7，是采用2007—2020年1月氣溫與相對(duì)應(yīng)年份的萌芽期日序共14組數(shù)據(jù)求相關(guān)得到的結(jié)果［10-13］。由表1可以看出，1—2月氣溫、降水、日照對(duì)新興香荔萌芽期影響較顯著，氣溫、降水和日照氣象因子均通過(guò)了0.001的顯著性水平檢驗(yàn)。1—2月所有氣象因子與萌芽期均呈負(fù)相關(guān)，即氣溫越高、降水量減少、日照時(shí)數(shù)增多、大風(fēng)日數(shù)減少，香荔的萌芽期就越早；開(kāi)花期與3月氣溫、降水均呈負(fù)相關(guān)，與日照和大風(fēng)呈正相關(guān)，但影響不大。1—3月新興香荔的物候期（萌芽、開(kāi)花期）均有提前趨勢(shì)［14-16］，這與該地區(qū)近40年來(lái)1—3月平均氣溫、極端最低氣溫、日照時(shí)數(shù)上升及降水量減少的氣候特征相吻合。

2）4—5月氣候及物候期。

由表1可以看出，5月的氣溫、降水、日照及大風(fēng)等氣象因子對(duì)香荔的坐果期、果實(shí)發(fā)育期均有影響，其中氣溫的影響較為顯著，與坐果期相關(guān)系數(shù)達(dá)0.732 1（通過(guò)了0.001的顯著性檢驗(yàn)），其余氣象因子影響相對(duì)較小。4—5月氣溫、日照時(shí)數(shù)與香荔出現(xiàn)的坐果期、果實(shí)發(fā)育期呈負(fù)相關(guān)，與降水和大風(fēng)日數(shù)則呈正相關(guān)，但均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。近14年來(lái)新興香荔坐果期、果實(shí)發(fā)育期均呈提前趨勢(shì)，這與新興縣近40年來(lái)4—5月的平均氣溫、極端最低氣溫、日照時(shí)數(shù)上升及降水量減少的氣候特征密切相關(guān)。4—5月氣溫升高、光照充足，雨水充沛，是新興香荔果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的重要條件，為奪取豐收增產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。

3）6月氣候及物候期。

6月是新興香荔轉(zhuǎn)色期與成熟期，由表1可以看出，除6月降水因子與其成正相關(guān)外，其余氣象因子均與香荔轉(zhuǎn)色期、成熟期呈負(fù)相關(guān)，其中氣溫的影響最為顯著，它與轉(zhuǎn)色期、成熟期相關(guān)系統(tǒng)分別達(dá)-0.440 0、-0.913 6（通過(guò)了0.001的顯著性檢驗(yàn)）。

表1 新興香荔各物候期與不同時(shí)間段氣象因子的相關(guān)系數(shù)

由于新興香荔轉(zhuǎn)色期與成熟期剛好在春夏交替的季節(jié)，這時(shí)候正是雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣高發(fā)期，同時(shí)6月份往往也是初臺(tái)出現(xiàn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。一旦出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流或臺(tái)風(fēng)天氣，不僅會(huì)導(dǎo)致大量落果，還會(huì)折斷樹(shù)枝、破壞樹(shù)形，甚至刮倒樹(shù)體，對(duì)香荔生產(chǎn)造成巨大影響。因此，在建園、管理過(guò)程中要特別注意做好場(chǎng)地的選擇以及防風(fēng)設(shè)施的完善。并應(yīng)建立防護(hù)林，以減輕風(fēng)災(zāi)危害。

2.4 氣象因子對(duì)新興香荔產(chǎn)量的影響

2007—2020年新興香荔畝平均產(chǎn)量與1—6月氣溫、降水量、日照、大風(fēng)天數(shù)相關(guān)系數(shù)分別是0.517、-0.561、0.365、-0.079，其中降水量、日照時(shí)數(shù)均通過(guò)了0.001的顯著性水平檢驗(yàn)，氣溫和大風(fēng)日數(shù)未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。新興香荔畝產(chǎn)量與1—6月平均氣溫、日照時(shí)數(shù)均呈正相關(guān)，即溫度越高、日照時(shí)數(shù)越多，新興香荔的產(chǎn)量就增多，反之亦然；與降水量、大風(fēng)日數(shù)呈負(fù)相關(guān)，即降水越多，大風(fēng)天數(shù)越多，新興香荔的產(chǎn)量就越少，反之亦然。

3 結(jié)論

1）新興縣1981—2020年1—6月的平均氣溫、極端最低氣溫、日照時(shí)數(shù)、大風(fēng)日數(shù)總體上均呈上升趨勢(shì)；1—6月總降水量呈減少趨勢(shì)，但6月降水量呈上升趨勢(shì)。

2）近年來(lái)隨著溫度逐年增高，新興香荔各物候期均出現(xiàn)了不同程度的提前趨勢(shì)，其中提前趨勢(shì)最為明顯是萌芽期和轉(zhuǎn)色期。新興香荔1—3、4—5月物候期的提前趨勢(shì)與1—5月氣溫明顯上升、降水量減少密切相關(guān)。6月氣溫對(duì)果實(shí)成熟期有顯著影響，且呈負(fù)相關(guān)，即氣溫升高、降水量及大風(fēng)日數(shù)增多，新興香荔成熟就提前，反之亦然。

3）新興香荔畝產(chǎn)量與1—6月平均氣溫、日照時(shí)數(shù)均呈正相關(guān)，即溫度越高、日照時(shí)數(shù)越多，新興香荔的產(chǎn)量就越高，反之亦然；與降水量、大風(fēng)日數(shù)呈負(fù)相關(guān)，即降水越多，大風(fēng)天數(shù)越多，新興香荔的產(chǎn)量就越低，反之亦然。

總體來(lái)說(shuō)，氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)、大風(fēng)日數(shù)是影響新興香荔發(fā)育期以及產(chǎn)量最主要的氣象因子。近年來(lái)隨著氣溫的逐年升高，光照充足加快果實(shí)發(fā)育，使新興香荔成熟期提前。同時(shí)由于近年來(lái)全球氣候發(fā)生了明顯變化，極端天氣頻發(fā)，一旦出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流或臺(tái)風(fēng)天氣時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致大量落果，還會(huì)折斷樹(shù)枝、破壞樹(shù)形，甚至刮倒樹(shù)體，對(duì)荔枝生產(chǎn)造成巨大影響。因此，在建園、管理過(guò)程中要特別注意做好場(chǎng)地的選擇以及防風(fēng)設(shè)施的完善，最好建立防護(hù)林，以減輕風(fēng)災(zāi)危害。