氣象因素對(duì)水果產(chǎn)量的影響及小波分析研究

摘" 要：【目的】充分了解氣候變化對(duì)山西省水果產(chǎn)量的影響，為山西省應(yīng)對(duì)水果產(chǎn)量受氣候變化的影響提供理論依據(jù)和決策支持。【方法】以1978年—2018年氣候資料和水果產(chǎn)量資料為基礎(chǔ)，采用CEEMD方法分離水果產(chǎn)量，通過M-K突變分析和趨勢(shì)分析研究山西省各氣候要素的變化特征，采用交叉小波分析氣候產(chǎn)量與氣象因子周期共振性，研究氣候變化對(duì)水果單產(chǎn)的影響，并建立水果單產(chǎn)和氣候因子之間的一元線性回歸模型。【結(jié)果】山西全省降水呈無(wú)明顯上升趨勢(shì)，相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)均呈顯著明顯下降趨勢(shì)，年均氣溫上升幅度較大；蘋果、梨和葡萄單產(chǎn)都有較大幅度的提高，對(duì)應(yīng)的氣候產(chǎn)量有較大的波動(dòng)，但提高的速度較慢，其中蘋果的氣候產(chǎn)量有明顯的提高趨勢(shì)；蘋果、梨、葡萄的相對(duì)產(chǎn)量符合相應(yīng)氣候產(chǎn)量趨勢(shì)，說明氣候變化顯著影響水果產(chǎn)量；水果單產(chǎn)與氣候因子的回歸模型整體顯著，且相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)與水果單產(chǎn)之間呈負(fù)相關(guān)，降水和年平均氣溫與水果單產(chǎn)之間呈正相關(guān)?！窘Y(jié)論】不同氣候變化對(duì)不同水果的響應(yīng)程度各不相同，山西省應(yīng)采取選育抗逆性強(qiáng)的品種、改變?cè)耘喾N植方式等合理措施，促進(jìn)水果產(chǎn)量增長(zhǎng)和品質(zhì)提高。

關(guān)鍵詞：水果產(chǎn)量；產(chǎn)量分離；交叉小波變換；山西省

文章編號(hào)：2096-8108（2024）06-0047-08" 中圖分類號(hào)：F326.1" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2024-08-10中文收稿日期

第一作者簡(jiǎn)介：郭" 華（1990-），女，碩士，助理研究員，主要從事果業(yè)經(jīng)濟(jì)工作。E-mail：ch34158@163.com

Research on The Impact of Meteorological Factors on Fruit Yield and Wavelet Analysis

GUO" Hua，WANG" Xi，LI" Liang，WANG" Dafei，WU" Xi，WANG" Yue，TAO Ling

（Pomology Institute，Shanxi Agricultural University，Taiyuan Shanxi 030031， China）

Abstract： 【Objective】Fully understand the impact of climate change on fruit production in Shanxi Province， and provide theoretical basis and decision support for Shanxi Province to cope with the impact of climate change on fruit production.【Methods】Based on the climate data and fruit yield data from 1978 to 2018， the CEEMD method was used to separate the fruit yield. The change characteristics of various climate elements in Shanxi Province were studied through M-K mutation analysis and trend analysis. The cross-wavelet analysis was used to study the periodic resonance between climate yield and meteorological factors， to investigate the impact of climate change on the per-unit yield of fruits， and to establish a unary linear regression model between the per-unit yield of fruits and climate factors. 【Results】The results showed that the precipitation in the whole province of Shanxi had no obvious upward trend， the relative humidity and the sunshine duration both showed a significant and obvious downward trend， and the annual average temperature had a large increase; the per-unit yields of apples， pears and grapes had all increased significantly， and the corresponding climate yields had large fluctuations， but the rate of increase was slow， among which the climate yield of apples had an obvious upward trend; the relative yields of apples， pears and grapes were in line with the corresponding climate yield trends， indicating that climate change significantly affected the fruit yield; the regression models between the per-unit yield of fruits and climate factors were all significant， and there was a negative correlation between relative humidity and sunshine duration and the per-unit yield of fruits， and a positive correlation between precipitation and annual average temperature and the per-unit yield of fruits. 【Conclusion】The response degrees of different fruits to different climate changes were different. Shanxi Province should take reasonable measures such as breeding cultivars with strong stress resistance and changing cultivation and planting methods to promote the increase of fruit yield and the improvement of quality.

Keywords：fruit yield; yield separation; cross wavelet transform; Shanxi Province

隨著全球氣候變暖趨勢(shì)的持續(xù)，我國(guó)氣候風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)呈上升態(tài)勢(shì)。極端強(qiáng)降水事件逐漸增多，而自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，極端高溫事件明顯增加。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)業(yè)的研究主要圍繞氣候變化對(duì)農(nóng)作物育種改良適應(yīng)、農(nóng)業(yè)自然資源要素時(shí)空分布和旱澇災(zāi)害、病蟲害等的影響［1-4］。農(nóng)業(yè)受氣候變化影響的研究方法有多種，目前主要使用的有農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型分析法、經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型法和觀測(cè)試驗(yàn)法［5］。氣候變化由于存在地域性特征，其對(duì)農(nóng)業(yè)的影響從全球、全國(guó)范圍，具體到了地區(qū)。

氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大，王妍等［6］基于氣象數(shù)據(jù)和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，以中國(guó)冬小麥主產(chǎn)區(qū)為研究區(qū)域，獲得對(duì)冬小麥產(chǎn)量影響的限制性氣象因子。楊麗等［7］以河北省寧晉縣為研究區(qū)域，以1982年—2018年為研究范圍，采用HP濾波法對(duì)夏玉米產(chǎn)量進(jìn)行分離，并分析了氣象因子變化特征及其對(duì)夏玉米產(chǎn)量的影響。趙茹欣等［8］從氣候產(chǎn)量、糧食單產(chǎn)等方面，分析了陜西關(guān)中地區(qū)，氣候變化對(duì)糧食產(chǎn)量的影響。大多研究者著力于對(duì)糧食產(chǎn)量對(duì)氣候變化響應(yīng)的研究，也有部分研究者對(duì)水果產(chǎn)量受氣候變化的影響進(jìn)行了探究。吉春容等［9］分析了1989年—2019年哈密瓜產(chǎn)量變化趨勢(shì)及其氣候影響因素，研究表明，影響哈密瓜氣候產(chǎn)量的主要因素為日照時(shí)數(shù)和平均氣溫。為提高蘋果品質(zhì)和產(chǎn)量，李秀美等［10］以煙臺(tái)市蘋果為研究對(duì)象，分析了蘋果不同生長(zhǎng)階段氣候產(chǎn)量與氣象因子的關(guān)系。張沁之等［11］以東北、新疆等產(chǎn)區(qū)為研究區(qū)域，分析了氣象因素對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)量的影響，受地域特征的影響，不同地區(qū)葡萄產(chǎn)量的影響因素不同。

蘋果是山西的第一大宗水果，其產(chǎn)量和種植面積一直居于首位，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展是山西省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的第一大產(chǎn)業(yè)；梨是農(nóng)民增收的主要樹種之一，隨著特色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，梨的種植面積和產(chǎn)量隨之增加；葡萄栽培歷史久遠(yuǎn)，晉中地區(qū)及周邊是我國(guó)著名的葡萄產(chǎn)區(qū)，葡萄是農(nóng)民增收致富的主要樹種之一，亦是水果產(chǎn)業(yè)效益較高的水果。水果產(chǎn)量隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和種植技術(shù)的提高而增加，但卻受到氣候變化影響的顯著影響。因此，本研究基于CEEMD、突變分析、趨勢(shì)分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，探究山西省氣候變化情況，并根據(jù)交叉小波變換分析了水果單產(chǎn)、氣候產(chǎn)量對(duì)氣候變化的響應(yīng)特征，充分了解氣候變化對(duì)山西省水果產(chǎn)量的影響，為山西省應(yīng)對(duì)水果產(chǎn)量受氣候變化的影響提供理論依據(jù)和決策支持。

1" 研究區(qū)域概況

山西省地處東經(jīng)110°14′～114°33′，北緯34°34′～40°44′，地勢(shì)東北高西南低，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，具有光照充足、四季分明、南北氣候差異顯著等特點(diǎn)。年平均氣溫和年降水量分別為4.2～14.2℃和358～621mm，夏季降水相對(duì)集中，且降水分布受地形影響較大。

2" 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

2.1" 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文水果產(chǎn)量數(shù)據(jù)采用山西省1978年—2018年的逐年產(chǎn)量（蘋果、梨和葡萄）數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》（1978-2018）。氣象數(shù)據(jù)（年平均降水、氣溫、日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度）來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)。

2.2" 研究方法

2.2.1" 產(chǎn)量分解

由于地區(qū)氣候和種植管理方式等的影響，作物的生長(zhǎng)情況及產(chǎn)量隨之發(fā)生變化。因此，作物產(chǎn)量分為隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高和種質(zhì)變化的趨勢(shì)產(chǎn)量和由氣候要素引起變化的氣候產(chǎn)量。

Y=Yt+Yc+Yw（1）

式中：Y為水果單產(chǎn)；Yt、Yc分別為趨勢(shì)產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量；Yw為隨機(jī)波動(dòng)產(chǎn)量，通常忽略不計(jì)。

1）趨勢(shì)產(chǎn)量模擬

A：水果產(chǎn)量分解采用CEEMD方法（互補(bǔ)集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解），即將一個(gè)頻率不規(guī)則的波化為多個(gè)單一頻率的波和一個(gè)殘波，殘波即為水果趨勢(shì)產(chǎn)量。

B：確定信號(hào)序列X（t）的所有極值點(diǎn)Xmax（t）和Xmin（t），通過3次樣條曲線法得到信號(hào)序列的上、下包絡(luò)線U（t）和L（t），并求出上、下包絡(luò)線的平均線M（t）。

C：通過信號(hào)序列X（t）與平均線M（t）的差值，獲得H1（t）；通過極值點(diǎn)數(shù)目和M（t）兩個(gè)條件，判斷H1（t）是否滿足IMF；若不滿足，H1（t）代替X（t）繼續(xù)進(jìn)行上述篩選過程，直至滿足，這時(shí)可提出信號(hào)序列的第一個(gè)C1（t）。

信號(hào)序列X（t）與C1（t）的差值記為R1（t）；對(duì)R1（t）重復(fù)A-B過程，直至剩余部分為單調(diào)序列，則分解出信號(hào)序列X（t）的趨勢(shì)項(xiàng)R（t），R（t）即可作為趨勢(shì)產(chǎn)量。

2）氣候產(chǎn)量

Yc=Y-Yt（2）

式中：Y為水果單產(chǎn)；Yt為趨勢(shì)產(chǎn)量，即CEEMD分解得到的R（t）；Yc為氣候產(chǎn)量。

3）相對(duì)氣候產(chǎn)量

為消除經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力等因素的影響，本文采用相對(duì)氣候產(chǎn)量，更直觀的反映氣候變化對(duì)水果產(chǎn)量的影響［12］。

Yr=YcYt×100%（3）

根據(jù)當(dāng)年氣候因素是否有利于作物生長(zhǎng)，定義Yr＞10%為氣候豐年，當(dāng)Yr＜10%為氣候歉年。

2.2.2" Mann-Kendall突變分析

本文采用 M-K（Mann-Kendall）法，對(duì)山西省1978年—2018年的氣候要素（降水、平均氣溫、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)）進(jìn)行突變分析，以此找出時(shí)間序列中氣候要素的突變點(diǎn)。

1）計(jì)算樣本x的順序秩序列Sk。

Sk=∑ki=1ai（k=1，2，…，n）（4）

ai=+1（xi＞xj，j=1，2，…，i）

0（xi≤xj，j=1，2，…，i）（5）

2）計(jì)算順序秩序列Sk對(duì)應(yīng)的UFk。

UFk=Sk-E（Sk）Var（Sk）（k=1，2，…，n）（6）

E（Sk）=k（k-1）4（k=1，2，…，n）（7）

Var（Sk）=k（k-1）（2k+5）72（k=1，2，…，n）（8）

3）計(jì)算樣本x的逆序秩序列S′k和UBk。

4）給定顯著性水平（0.05），UF曲線和UB曲線在臨界線之間的交叉點(diǎn)為突變開始時(shí)間。

2.2.3" 交叉小波變換

交叉小波變換反映兩個(gè)時(shí)間序列x（t）、y（t）的“共有周期”強(qiáng)度，以反映兩個(gè)序列在不同視頻區(qū)域相關(guān)的顯著程度。

Wxy（α，τ）=CY（α，τ）C*Y（α，τ）（9）

交叉小波變換采用Morlet小波，CY（α，τ）和C*Y（α，τ）分別表示x（t）的小波變換系數(shù)和y（t）的小波變化系數(shù)的復(fù)共軛。

2.2.4" 趨勢(shì)分析

本文的變量趨勢(shì)性檢驗(yàn)采用線性最小二乘法進(jìn)行［5-6］：

y^=a+bx（10）

式中：y^表示變量回歸值，x表示時(shí)間，a表示截距，即變化趨勢(shì)，b表示斜率，通過下式得到：

b=∑ni=1xiyi-nxy∑ni=1xi2-nx2，a=y-bx（11）

式中：n表示時(shí)間序列長(zhǎng)度，x和y表示時(shí)間x和變量回歸值y的平均值，xi和yi分別為x和y兩個(gè)序列的第i個(gè)數(shù)值。通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)γ，得到t分布統(tǒng)計(jì)值，最后獲得變化趨勢(shì)的置信度1-p：

γ=∑ni=1（（xi-x）-（yi-y））∑ni=1（xi-x）2∑ni=1（yi-y）2（12）

t（γ，n）=|γ|n-21-γ2（13）

1-p=∫t（γ，n）-t（γ，n）f（t，n）dt（14）

式中：p為置信水平，f（t，n）為概率分布函數(shù)。

3" 結(jié)果與分析

3.1" 多年氣候變化特征

本文通過距平變化特征、M-K突變分析以及顯著性分析對(duì)影響水果產(chǎn)量的氣候要素進(jìn)行分析，如圖1和表1。

1978年—2018年山西省降水呈不顯著上升趨勢(shì)，每年增速約為0.23mm，且突變點(diǎn)較多，主要突變年份在2010年左右；41年間降水波動(dòng)較為劇烈，且1997年—2006年降水持續(xù)性小于平均水平437.27mm。每年平均氣溫和相對(duì)濕度變化顯著，變化速率分別為0.04℃和-0.11%，平均氣溫的突變年份在1994年，相對(duì)濕度的突變年份在1997年。每年日照時(shí)數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)，且下降速率為-9.06h，日照時(shí)數(shù)突變年份多，且突變年份集中在1992年左右；日照時(shí)數(shù)在1997年—2006年持續(xù)性大于平均值2363.14h，與降水狀態(tài)相反。因此，日照時(shí)數(shù)和降水一定程度上存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，降水較少時(shí)，晴天天數(shù)明顯增加，日照時(shí)數(shù)增多。

3.2" 氣候產(chǎn)量與水果產(chǎn)量變化特征

本文采用CEEMD法，對(duì)蘋果、梨和葡萄單產(chǎn)進(jìn)行氣候產(chǎn)量和趨勢(shì)產(chǎn)量的分離，并對(duì)水果單產(chǎn)和氣候產(chǎn)量進(jìn)行趨勢(shì)擬合，如圖2。

1978年—2018年多年平均蘋果單產(chǎn)10364.86 kg·hm-2，呈顯著增加趨勢(shì)（P＜0.01），增加速率最快，每年達(dá)到724.86 kg·hm-2；趨勢(shì)產(chǎn)

量為上升趨勢(shì)，由2238.55 kg·hm-2上升到29239.2 kg·hm-2，說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高有利于蘋果單產(chǎn)的增加；氣候產(chǎn)量每年上升趨勢(shì)顯著（P＜0.05），上升速率為54.83 kg·hm-2，氣候產(chǎn)量在-3720.74～4883.57 kg·hm-2波動(dòng)，波動(dòng)較大，上升速率較慢，由此可見氣候變化顯著影響蘋果單產(chǎn)。

1978年—2018年平均梨單產(chǎn)7536.33 kg·hm-2，梨單產(chǎn)增加趨勢(shì)顯著（P＜0.01），每年增加速率為424.48 kg·hm-2；趨勢(shì)產(chǎn)量由3137.69 kg·hm-2上升到21123.97 kg·hm-2，呈總體上升趨勢(shì)；氣候產(chǎn)量在-4892.95～4383.45 kg·hm-2范圍內(nèi)波動(dòng)，呈不顯著上升趨勢(shì)，每年上升速率為33.87 kg·hm-2。

1978年—2018年多年平均葡萄單產(chǎn)為8611.97 kg·hm-2，呈顯著上升趨勢(shì)（P＜0.01），上升速率達(dá)到632.81 kg·hm-2；趨勢(shì)產(chǎn)量在866.86 ～9785.93 kg·hm-2范圍內(nèi)總體上升；氣候產(chǎn)量在-3489.5～9785.93 kg·hm-2范圍內(nèi)呈不顯著上升趨勢(shì)，且每年上升速率為44.09kg·hm-2，由此可見，氣候產(chǎn)量波動(dòng)較大，且增速較慢。

通過水果單產(chǎn)和氣候產(chǎn)量的變化趨勢(shì)可看出，蘋果、梨、葡萄單產(chǎn)的峰谷變化同其相應(yīng)氣候產(chǎn)量峰谷變化相吻合。

3.3" 相對(duì)產(chǎn)量變化特征

本文通過相對(duì)氣候產(chǎn)量，進(jìn)一步闡釋山西省水果產(chǎn)量的變化特征，如圖3。蘋果、梨和葡萄的相對(duì)氣候產(chǎn)量變化幅度大，且與相應(yīng)氣候產(chǎn)量變化趨勢(shì)一致。相對(duì)氣候產(chǎn)量與氣候變化密切相關(guān)，41年間，山西省蘋果產(chǎn)量氣候豐年8個(gè)，氣候歉年16個(gè)；梨產(chǎn)量氣候豐年8個(gè)，氣候歉年22個(gè)；葡萄產(chǎn)量氣候豐年4個(gè)，氣候歉年24個(gè)。

3.4" 氣候產(chǎn)量小波分析研究

為揭示氣候變化對(duì)山西省水果氣候產(chǎn)量的影響，對(duì)山西省主要?dú)庀笠蜃雍吞O果、梨、葡萄氣候產(chǎn)量進(jìn)行交叉小波分析，如圖4-6。

圖4蘋果氣候產(chǎn)量與氣象因子的交叉能量小波可看出，氣候產(chǎn)量與降雨量在高能量集中區(qū)存在5年左右的共振周期（1999年—2003年），在此共振周期內(nèi)二者呈正相關(guān)（黑色粗實(shí)線內(nèi)箭頭朝右）。氣候產(chǎn)量與氣溫存在2個(gè)共振周期，分別是2年左右（2000年—2006年）和4年左右（1996年—2003年）；相位差顯示，二者呈正相關(guān)。氣候產(chǎn)量與日照時(shí)數(shù)存在2個(gè)共振周期，分別是1～3年（2000年—2006年）和4年左右（2002年—2005年）；二者在2個(gè)共振周期內(nèi)分別呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)。氣候產(chǎn)量與相對(duì)濕度存在2個(gè)共振周期，1～3年（2000年—2006年），和11年左右（1997年—2001年），且二者呈負(fù)相關(guān)。

圖5梨氣候產(chǎn)量與氣象因子的交叉能量小波可

看出，氣候產(chǎn)量與降雨量在高能量集中區(qū)存在4年左右的共振周期（2003年—2007年），在此共振周期內(nèi)二者呈負(fù)相關(guān)（粗實(shí)線內(nèi)箭頭朝左）。氣候產(chǎn)量與氣溫存在1個(gè)共振周期，1～4年（2002年—2011年），二者呈負(fù)相關(guān)。氣候產(chǎn)量與日照時(shí)數(shù)存在2～5年的共振周期（2002年—2011年），二者呈正相關(guān)。氣候產(chǎn)量與相對(duì)濕度存在2～5年的共振周期（2003年—2009年），二者呈負(fù)相關(guān)。

圖6葡萄氣候產(chǎn)量與氣象因子的交叉能量小波可看出，氣候產(chǎn)量與降雨量在黑色影響錐內(nèi)無(wú)共振周期。氣候產(chǎn)量與氣溫存在2～4年的共振周期（2008年—2013年），且二者呈負(fù)相關(guān)。氣候產(chǎn)量與日照時(shí)數(shù)存在3年的共振周期（2008年左右），二者呈正相關(guān)。氣候產(chǎn)量與相對(duì)濕度存在1年左右的共振周期（2003年左右），二者呈正相關(guān)。

3.5" 水果產(chǎn)量對(duì)氣候因素的響應(yīng)

本文采用一元線性回歸模型，對(duì)水果單產(chǎn)和氣候因素（降水量、平均氣溫、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)）進(jìn)行擬合，得到回歸模型如下：

y1=27.63x1+4068.06x2-1578.28x3-24.77x4+102666.27，R2=0.61

y2=22.99x1+1019.9x2-1219.92x3-15.47x4+91944.14，R2=0.51

y3=27.75x1+2428.66x2-1612.1x3-22.23x4+114103.48，R2=0.62

式中：y1、y2、y3表示蘋果、梨和葡萄單產(chǎn)，x1～x4表示降水量、年平均氣溫、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)。蘋果、梨和葡萄單產(chǎn)的回歸模型均在P＜0.01水平下顯著。

在41年時(shí)域中，降水和年平均氣溫與水果產(chǎn)量之間呈正相關(guān)，相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)與水果產(chǎn)量之間呈負(fù)相關(guān)。降水充足會(huì)增加土壤濕度，滿足果樹生長(zhǎng)所需水分，有助于果實(shí)增產(chǎn)；但雨水過多意味著陰天天數(shù)增加，光照減少，不利于果樹的光合作用，會(huì)降低果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。溫度影響作物生長(zhǎng)周期，氣溫升高，果樹生長(zhǎng)周期變短。然而相對(duì)濕度若過大，病蟲害容易滋生，會(huì)影響果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。

4" 結(jié)論與建議

4.1" 結(jié)論

本文依據(jù)山西省1978年—2018年氣候要素和水果產(chǎn)量數(shù)據(jù)，對(duì)水果單產(chǎn)進(jìn)行趨勢(shì)產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量的分離，并分析了氣候變化特征及其對(duì)產(chǎn)量的影響。主要結(jié)論如下。

1）1978年以來(lái)，山西省多年平均降水達(dá)到437.27mm，呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，在2010年左右發(fā)生突變；年均氣溫上升趨勢(shì)顯著，每年上升速率為0.04℃，且突變發(fā)生在1994年；相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)下降趨勢(shì)明顯，多年均值分別為2363.14h和56.29%，突變分別發(fā)生在1997年和1992年左右。

2）山西省蘋果、梨、葡萄單產(chǎn)均呈顯著上升趨勢(shì)，且蘋果每年單產(chǎn)的提高速率最快，為724.86 kg·hm-2，其次是葡萄和梨，其單產(chǎn)增速分別為632.81kg·hm-2和424.48 kg·hm-2。蘋果氣候產(chǎn)量上升速率慢且趨勢(shì)顯著，梨和葡萄上升速率慢，但趨勢(shì)不顯著。

3）水果相對(duì)產(chǎn)量與氣候產(chǎn)量趨勢(shì)一致，波動(dòng)明顯；1978年—2018年間，蘋果、梨和葡萄的氣候豐年分別為8個(gè)、8個(gè)、4個(gè)，氣候歉年分別為16個(gè)、22個(gè)和24個(gè)。

4）交叉小波變換結(jié)果顯示：蘋果氣候產(chǎn)量與降水量在5年左右呈顯著正相關(guān)，與氣溫在2年和4年呈顯著正相關(guān)，與日照時(shí)數(shù)在1～3年和4年呈顯著負(fù)相關(guān)，與相對(duì)濕度在1～3年和11年呈顯著負(fù)相關(guān)；梨氣候產(chǎn)量與降水量存在4年左右的顯著負(fù)相關(guān)，與氣溫存在1～4年的顯著負(fù)相關(guān)，與日照時(shí)數(shù)存在2～5年的顯著正相關(guān)，與相對(duì)濕度存在2～5年的顯著負(fù)相關(guān)；葡萄氣候產(chǎn)量與降水量無(wú)顯著關(guān)系，與氣溫在2～4年呈顯著負(fù)相關(guān)，與日照時(shí)數(shù)在3年左右呈顯著正相關(guān)，與相對(duì)濕度在1年左右呈顯著正相關(guān)。

5）41年時(shí)域中，水果產(chǎn)量與降水和年平均氣溫呈正相關(guān)，與相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。

4.2" 建議

1）氣候變暖對(duì)山西省蘋果、梨和葡萄產(chǎn)量具有正效應(yīng)，應(yīng)順氣候變化，調(diào)整不同水果的種植比例，以促進(jìn)水果產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2）日照時(shí)數(shù)的增加，會(huì)使果樹光合作用減少；相對(duì)濕度的減少會(huì)使果實(shí)的果皮粗糙、果汁變少，品質(zhì)下降，山西省應(yīng)通過選育抗逆性強(qiáng)的果樹品種，適應(yīng)氣候變化對(duì)果樹生長(zhǎng)的影響。

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