余會康,陳安芳,阮翠冰
(福建省寧德市氣象局,寧德 352100)
閩東寧德市 (N26°18'~27°4',E118°32'~ 120°44')位于臺灣海峽西北岸,地處福建省東北部 (圖1),下轄4個沿??h市區(qū)和5個山區(qū)縣,為明顯的中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候[1],是全國荔枝龍眼的北緣地區(qū)[2]。受全球氣候變化影響,閩東氣候變暖趨勢也凸顯出來,主要體現(xiàn)年平均溫度上升,冬季 (1~2月)平均溫度升高,凍害天數(shù)減少,晚熟龍眼最遲可到11月中旬采收,早春第1季茶 (霞浦元宵茶)在2月元宵節(jié)前就可以采收,沿海部分地區(qū)芒果種植可以獲得收獲等,說明了氣候變暖與地區(qū)物候變化密切相關(guān)。
圖1 福建省地圖及寧德市位置
芒果原產(chǎn)于印度,素有“熱帶果王”之美稱,以其果實風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富,經(jīng)濟效益高等特點,受到越多人的喜愛。但芒果性喜長日照高溫的天氣,雖然傳入我國也有幾百年的歷史,由于氣候與熱帶地區(qū)的差異,芒果生育習(xí)性不相適應(yīng),限制了芒果生產(chǎn)的區(qū)域,我國主要分布在南方的海南、廣東、廣西、云南、福建、四川、臺灣等省 (區(qū))。芒果在福建已有300多年的栽培歷史,栽培區(qū)域主要分布在晉江及其以南的南亞熱帶地區(qū),包括晉江、漳州和廈門地區(qū),福州、莆田有少量栽植[3]。以往文獻(xiàn)多對華南 (廣東、廣西及福建南部)氣象條件與芒果產(chǎn)量及種植區(qū)劃進(jìn)行研究,如陳用、黎啟仁、劉錦鑾等對芒果產(chǎn)量與氣象因素的關(guān)系研究,蘇永秀等對芒果種植區(qū)劃的研究,林更生、許家輝等對福建南部芒果與氣候條件研究。但對芒果種植北緣研究不多,一般認(rèn)為我國引種芒果的北限是北緯27°43'(浙江平陽),我國北回歸線是芒果經(jīng)濟栽培的北緣地帶,至于再往北移,則要視該局部地區(qū)的氣象情況來決定是否有經(jīng)濟栽培的條件[4]。浙江平陽 (閩東寧德市北鄰縣)鮮見芒果種植報道,常見四川攀枝花市 (攀西地區(qū))為芒果種植最北緣地區(qū),其緯度 (26°05'~27°21')、熱量條件 (年均氣溫19~21℃,≥10℃年均積溫6 000~8 500℃)都與閩東沿??h市相當(dāng),1962年引種,現(xiàn)有種植面積1萬hm1。芒果抗寒能力遜于荔枝龍眼,溫度是發(fā)展芒果生產(chǎn)的決定因素,也是最重要和最主要的種植指標(biāo),目前閩東沿海的蕉城區(qū)、福安市和霞浦縣都有少量芒果種植并有果實收成。
該文主要對閩東4個沿海縣市區(qū)的年代際氣候觀測資料進(jìn)行統(tǒng)計分析,結(jié)合芒果生長所需氣象條件,從溫光水3個方面來分析論證氣候變暖后閩東沿海部分地區(qū)逐漸適合芒果生長發(fā)育,北緣已擴展到了閩東沿海地區(qū)。
選擇閩東沿海地區(qū)4個市縣區(qū) (蕉城區(qū)、福安市、霞浦縣、福鼎市 (圖2),以下簡稱閩東沿海四縣)氣象本站1961~2010年氣候觀測資料,按照年代際 (10年)劃分,分為5個年代際20世紀(jì)60年代 (1961~1970年)、20世紀(jì)70年代 (1971~1980年)、20世紀(jì)80年代 (1981~1990年)、20世紀(jì)90年代 (1991~2000)、2000年代2001~2010年進(jìn)行統(tǒng)計分析;數(shù)據(jù)取年代內(nèi)10年平均處理,代表年代際平均狀況;從滿足作物生長主要的溫光水3個方面,采用7個代表性氣候變化指標(biāo),即年平均氣溫、≥10℃年均積溫、冬季 (文中指12月到翌年1~2月,以下簡化為12~2月)月均氣溫、極端最低氣溫、無霜期、年均降水量和年均日照時數(shù)等。
福建芒果生長的氣象條件指標(biāo)主要采用福建農(nóng)科院果樹所許家輝等人調(diào)查結(jié)果[5],參考廣西蘇永秀等的GIS支持下的芒果種植農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃和黎啟仁等的氣象因子對芒果產(chǎn)量的影響等研究結(jié)果[6-7]。
根據(jù)農(nóng)業(yè)氣候相似性原理[8],分析閩東沿??h市區(qū)年代際氣候變化與芒果生長發(fā)育關(guān)系。
圖2 閩東寧德市及沿海4縣地理位置
3.1.1 年均氣溫與≥10℃積溫變化
對閩東沿海4縣市1961~2010年5個年代際年均氣溫進(jìn)行統(tǒng)計分析 (圖3),20世紀(jì)60~80年代,閩東四縣市年均氣溫變化不大,到80~90年代開始?xì)鉁厣仙黠@。到了90年代中期,閩東沿海四縣市年均氣溫≥19℃,到2001年以后,年均氣溫平均已達(dá)19.7℃,超過了福建芒果年均生長下限溫度19.3℃。位于閩東沿海中部的霞浦縣90年代年均氣溫已近19.3℃,1991年開始,霞浦縣園林站就開始引種福建漳州芒果樹苗進(jìn)行綠化種植,2000年以后陸續(xù)開始有芒果收獲。說明閩東氣候變暖后,特別是90年代以后,年均氣溫逐漸達(dá)到芒果生長條件,2001年后,除北面福鼎市外,其余3縣年均氣溫已接近20℃芒果適宜生長的氣溫條件。
單從年代際平均溫度還不足以證能夠滿足芒果生長所需溫度條件。為此,從≥10℃年均積溫年代際進(jìn)行統(tǒng)計分析 (圖4),發(fā)現(xiàn)與年代際平均溫度有著相似的變化趨勢,20世紀(jì)80年代積溫比60~70年代還略低,但80~90年代開始積溫明顯增加,到90年代,除福鼎市接近6 500℃年外,其余3個沿??h都>6 700℃,2001年后積溫繼續(xù)增加,90年代比80年代增加最多,年代際遞增率約3.4%~5.0%,增加217~321℃,其中霞浦縣增加最多達(dá)321℃,90年代以后,積溫已超過了6 500℃芒果適宜生長所需年均積溫底限指標(biāo)[4];2001年以后2000年代,積溫條件進(jìn)一步改善,更加有利霞浦芒果生長發(fā)育。1996年霞浦縣氣象局種植的芒果樹于2000年開始掛果,單株產(chǎn)量也是逐年遞增。
圖3 閩東沿海4縣市年代際年平均氣溫變化
圖4 閩東沿海4縣市年代際≥10℃年積溫變化
3.1.2 冬季氣溫變化
芒果屬于熱帶水果,最怕冬季 (12~2月)低溫寒凍害,從防寒方面考慮,通過分析閩東沿海四縣冬季年代際溫度變化來看對芒果影響。從年代際冬季溫度來分析 (圖5)可知,1960~2000年的趨勢是緩慢上升的,20世紀(jì)80年代冬季溫度又略偏低些,1990~2000年升到新高,20世紀(jì)90年代除福鼎市外,其余閩東沿海3縣冬季平均溫度≥11℃,2001年以后,冬季溫度進(jìn)一步升高。相比1960~1980,1990~2000冬季氣溫的上升為芒果樹冬季御寒和安全越冬創(chuàng)造了有利條件。
圖5 閩東沿海4縣市年代際冬季溫度變化
除了冬季月均氣溫變化,冬季極端最低氣溫也是對芒果生長重要影響的因子之一。從1981~2010年年極端最低氣溫 (Td)變化看 (圖6),也有較為明顯的年代際變化特征,平均年極端最低氣溫有升高趨勢,但個別年份 (如1999年)會出現(xiàn)歷史新低。以芒果忍耐年極端最低氣溫為-2.5℃為標(biāo)準(zhǔn),對1980~2000年沿??h市年極端最低氣溫≤-2.5℃的發(fā)生年數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計 (表1),除北部的福鼎市外,其他縣市年極端最低氣溫≤-2.5℃年數(shù)呈現(xiàn)明顯減少趨勢。說明隨閩東沿海氣候變暖,發(fā)生年極端最低氣溫≤-2.5℃的概率也降低。對1981~2010年年極端最低氣溫發(fā)生率進(jìn)一步統(tǒng)計,Td≤-2.5℃出現(xiàn)累積概率,福鼎市3.3年一遇,福安市7.5年,霞浦縣30年,蕉城區(qū)>30年,除北部的福鼎市外,閩東其他沿??h市有利于芒果生長,但也不排除個別年份年極端最低氣溫出現(xiàn)新低,如1999年。
圖6 1981~2010年閩東沿??h市極端最低氣溫
表1 閩東沿??h市年代際極端最低氣溫≤-2.5℃年數(shù)
在前面分析的基礎(chǔ)上,作為熱帶水果引種的另外一個氣候指標(biāo)無霜期的變化進(jìn)行分析,1990~2000年,除福鼎年平均無霜期為278天外,其余3縣市年平均無霜期為288~316天>281天,也達(dá)到了福建芒果生長無霜期指標(biāo)要求。
綜合以上分析,20世紀(jì)90年代除福鼎外,2001年以后閩東沿海四縣市溫度條件都能夠達(dá)到福建芒果所需年平均氣溫19.3~21.3℃、≥10℃年積溫為6 316~7 670℃的溫?zé)釛l件[5]。20世紀(jì)90年代以后,四縣冬季溫度也能達(dá)到均溫通過10℃安全越冬條件[7]。≥10℃年積溫條件能夠達(dá)到廣西百色地區(qū)芒果次適宜區(qū)6 000~6 500℃的條件[4]。除北部福鼎外,其他南部3縣可以達(dá)到福建芒果所需無霜期條件。實際上2001年以后,蕉城、福安、霞浦少量芒果種植獲得收成也說明,1990~2000年閩東沿海這3個縣市溫度升高,熱量增加為芒果在閩東沿海的生長發(fā)育創(chuàng)造了適宜條件。
從閩東沿海4縣年代際降水變化來看 (圖7),20世紀(jì)60年代至2000年代代際降水量變化趨勢表現(xiàn)為都略有增加,從60年代平均1 585.5mm到2000年的1 716.5mm,平均每年代際遞增2%左右。各縣市年代際間還有升降變化,霞浦縣降水量相比其他3縣降水量最小,20世紀(jì)60年代至2000年為1 354~1 444mm,說明閩東沿海四縣年代際降水變化不大。降水量能夠達(dá)到福建芒果所需年降水量995.4~1 678.2mm的降水條件要求[5]。也超過了廣西百色地區(qū)芒果種植區(qū)年降水量1 100~1 200mm的基本條件要求[4],說明充足的降水可滿足芒果生長發(fā)育需要。
從閩東沿海4縣年代際日照變化來看 (圖8),除蕉城外,其他3縣20世紀(jì)60年代至2000年代際日照時數(shù)呈遞減變化趨勢,其中20世紀(jì)90年代至2000年代又表現(xiàn)為略有增加。20世紀(jì)60年代至2000年代際日照時數(shù)為1 825.5~1 729.3小時,年日照時數(shù)能夠達(dá)到福建芒果所需年日照時數(shù)995.4~2 465.4小時條件要求[5]。芒果大小與光照時數(shù)相關(guān),光照多,果實大[7]。
圖7 閩東沿海四縣市年代際年均降水量變化
圖8 閩東沿海四縣市年代際年均日照變化
閩東位于福建東北部,地勢自北向南呈階梯狀下降,東臨廣闊東海及臺灣海峽北部,北有雁蕩山,西北面有武夷山脈、鷲峰山脈和太姥山脈三道屏障,受海洋性季風(fēng)濕潤氣候影響大。在冬季 (12~2月),依靠北面和西面的雁蕩山、武夷山、鷲峰山和太姥山圍成的天然山脈屏障有效阻止和延緩了來自北面和西面冷空氣侵襲[1],同時相比福建其他內(nèi)陸地區(qū)如閩北,容易受西南和東南暖濕氣流影響,回暖快,獨特的地理環(huán)境和小氣候,為閩東沿海芒果安全越冬也創(chuàng)造了有利生產(chǎn)條件。
閩東沿海為荔枝龍眼經(jīng)濟栽培區(qū)最北緣地帶,現(xiàn)有面積4 667hm2,產(chǎn)量2.5萬t,龍眼可延至11月中旬,荔枝可延至8月中旬采收,龍眼荔枝種植區(qū)海拔一般低于100m,獨特的海洋調(diào)節(jié)和特殊地形構(gòu)成的小氣候環(huán)境使局地的龍眼、荔枝得以良好生長,充分利用了寧德市沿海越冬熱量條件發(fā)展了富有特色的晚熟龍眼荔枝[9]。芒果抗寒能力遜于龍眼,因此要選擇更良好的小氣候環(huán)境進(jìn)行種植有利于其安全越冬,選擇背風(fēng)向陽地塊,冬季回暖快,土壤肥沃的沿海地帶和抗低溫晚熟品種進(jìn)行種植,可以有效抵御冬季的低溫冷凍害,獲得收成。
20世紀(jì)90年代以后,閩東蕉城區(qū)、福安市和霞浦縣陸續(xù)引進(jìn)漳州的芒果樹苗進(jìn)行綠化推廣種植,2000年以后可以看到每到夏季 (7~8月份),不少街道兩邊芒果樹掛果累累。1996年霞浦縣氣象局移栽了6株芒果樹在本局 (城關(guān)東門樓)進(jìn)行種植綠化,2001年后每年陸續(xù)有收獲,一般在8月中旬至下旬成熟,形似臺農(nóng)品種,果大金黃,單粒重一般在0.08~0.25kg,單株產(chǎn)量一般在30~45kg。這些地方少量芒果種植成功也證實閩東沿海部分地區(qū)隨氣候變暖后達(dá)到適合芒果生長發(fā)育條件,也佐證了芒果種植北緣從福州南部縣市已拓展到了閩東沿海地區(qū)。
從以上分析來看,20世紀(jì)90年代以來溫?zé)釛l件改善和實際種植成功驗證了隨著全球變暖影響,閩東沿海中南部地區(qū)有利于芒果的生長發(fā)育。但對于芒果來說,防范低溫冷凍害仍是芒果大面積開發(fā)生產(chǎn)要考慮的風(fēng)險之一。因此,對于目前閩東芒果要經(jīng)濟種植和開發(fā)生產(chǎn),還需進(jìn)行科學(xué)種植區(qū)劃,確立適宜栽培區(qū),避免盲目亂種植[10]。
20世紀(jì)90年代以來,受全球變暖影響,閩東沿海地區(qū)年代際平均氣溫和冬季 (12~2月)氣溫升高、≥10℃年均積溫增加,熱量逐漸達(dá)到芒果生長發(fā)育的基本要求,為芒果在閩東沿海地區(qū)的種植收獲創(chuàng)造了有利的溫?zé)釛l件,2000年以后,溫?zé)釛l件進(jìn)一步改善,為芒果種植生產(chǎn)更加有利。
閩東沿海地區(qū)年代際降水量變化不大,略有增加;日照時數(shù)呈現(xiàn)略有減少趨勢,但是充足的降水和日照能夠達(dá)到福建芒果所需的水分供給和光照條件,也為芒果生產(chǎn)增加了有利條件。
20世紀(jì)90年代以后,閩東沿海地區(qū)氣候變暖促進(jìn)其溫?zé)釛l件的改善,加上適宜的光水條件以及小氣候環(huán)境為成功引種芒果這樣熱帶水果創(chuàng)造了可能性。加強科學(xué)區(qū)劃可以進(jìn)一步提高閩東種植芒果的成功率和降低種植風(fēng)險性。閩東沿海部分地區(qū)芒果實際種植采收也說明了少量生產(chǎn)芒果的可行性,同時也例證了芒果種植北緣由福州南部縣市北拓到閩東中南部沿海地區(qū)。
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