馬思銳馬協(xié)新冉德森
(1.湖北省宜昌市氣象局443000;2.湖北省宜都市氣象局;3.湖北省宜都市特產(chǎn)技術(shù)推廣中心)
柑橘是典型的亞熱帶常綠果樹,性喜溫暖、濕潤性氣候,適應(yīng)性強(qiáng),耐寒性較弱,其產(chǎn)量和品質(zhì)與氣象因素關(guān)系密切[1]。近年來,氣候變化日益顯現(xiàn),對柑橘生產(chǎn)的影響也越來越明顯,相關(guān)研究取得了一定的成果。陳詩婷等[2]分析了氣象條件對臺州和衢州柑橘生產(chǎn)的影響,認(rèn)為不同的氣象要素在不同生長時(shí)期對柑橘的氣象產(chǎn)量具有不同的影響。鄧鵬飛等[3]利用臨川區(qū)2003~2012年氣象資料和柑橘產(chǎn)量資料,分析了氣象條件變化對柑橘產(chǎn)量的影響,指出近10年臨川區(qū)柑橘單產(chǎn)呈顯著增加趨勢,氣象因子與柑橘產(chǎn)量有一定的相關(guān)性。
宜都市地處長江中游近三峽出口、鄂西南部,處于江漢平原向鄂西山區(qū)的過渡地帶,地勢西南高、東北低,由西南向東北傾斜,是一個丘陵起伏的半山區(qū)。季風(fēng)明顯,屬于亞熱帶季風(fēng)氣候。柑橘是宜都市主要經(jīng)濟(jì)果林,目前常年種植面積約為21000hm2,研究宜都市近56年氣候因子變化對柑橘產(chǎn)量的影響,以期為宜都市柑橘生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考依據(jù)。
本文所用氣象資料為宜都?xì)庀笳?960~2015年逐月平均氣溫、降水量和日照時(shí)數(shù)資料。柑橘產(chǎn)量資料為宜都市特產(chǎn)技術(shù)推廣中心提供的宜都市1960~2015年的柑橘單產(chǎn)記錄。
作物產(chǎn)量主要受社會生產(chǎn)條件、氣象因素和隨機(jī)因素影響,由氣象產(chǎn)量、趨勢產(chǎn)量和隨機(jī)誤差構(gòu)成。相對于實(shí)際產(chǎn)量,隨機(jī)誤差所造成的產(chǎn)量誤差很小,實(shí)際計(jì)算時(shí)忽略不計(jì)。社會生產(chǎn)條件對作物產(chǎn)量的影響,在時(shí)間序列上是一個變化比較平緩且多呈波浪式的上升過程;而氣象因素年度間的變動很大,是最不穩(wěn)定的因素。為了分析作物產(chǎn)量與氣象條件之間的關(guān)系,通常從逐年實(shí)際產(chǎn)量中,去掉氣象因素以外的所有非自然與自然因素對產(chǎn)量影響的總和,這部分產(chǎn)量稱為趨勢產(chǎn)量,余下的即是受氣象因素影響而變動的產(chǎn)量,稱為氣象產(chǎn)量。二者相互關(guān)系可用數(shù)學(xué)方程式表示如下:Ym=Y-Yt。
Ym為氣象產(chǎn)量,Y為實(shí)際產(chǎn)量,Yt為趨勢產(chǎn)量。
趨勢產(chǎn)量的模擬方法很多,本文采用直線滑動均值法[4],即將線性回歸方法與滑動平均相結(jié)合的估算方法,將作物產(chǎn)量時(shí)間序列中某一時(shí)段的產(chǎn)量變化趨勢看作是一段直線,以滑動時(shí)段的趨勢直線不斷改變位置來反映產(chǎn)量趨勢的連續(xù)變化。
圖1給出了1960~2015年宜都市柑橘實(shí)際產(chǎn)量、趨勢產(chǎn)量和氣象產(chǎn)量的時(shí)間變化曲線。由圖可見,近56年來宜都市柑橘實(shí)際產(chǎn)量呈波動上升趨勢,在60年代至80年代初產(chǎn)量緩慢增長,從80年代中期開始呈顯著上升趨勢,尤其在2005年之后急劇上升,這主要得益于生產(chǎn)力水平的提高。但在1988和1998年產(chǎn)量明顯下降,這是因?yàn)殡S著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高以及作物品種的優(yōu)化,產(chǎn)量不斷增長,但是受氣象因素的影響,實(shí)際產(chǎn)量在總體上漲的同時(shí)在某些年份會出現(xiàn)波動增產(chǎn)(減產(chǎn))。56年中,氣象產(chǎn)量>0的年份有39年,<0的年份有17年,氣象產(chǎn)量最大為5.01t/hm2,出現(xiàn)在1997年,最小為-2.08t/hm2,出現(xiàn)在1988年。產(chǎn)量正相關(guān)程度較高,5月平均氣溫與柑橘氣象產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)通過了p=0.01的顯著性檢驗(yàn),說明5月平均氣溫與柑橘氣象產(chǎn)量正相關(guān)程度極高。3月柑橘處于萌芽至開花期,氣溫會影響柑橘開花提前或推遲,進(jìn)而影響柑橘產(chǎn)量的起伏。5月柑橘處于生理落
圖11960 ~2015年宜都市柑橘產(chǎn)量變化圖
2.2.1 氣溫與柑橘氣象產(chǎn)量的關(guān)系
表1可知,3月和10月平均氣溫與柑橘氣象產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)通過了p=0.05的顯著性檢驗(yàn),說明3月和10月平均氣溫與柑橘氣象果期,這時(shí)期較高的溫度有利于促進(jìn)果實(shí)肥大和降低含酸量。10月柑橘處于著色至成熟采收期,此時(shí)氣溫主要影響柑橘的品質(zhì)。
2.2.2 降水與柑橘氣象產(chǎn)量的關(guān)系
從表1可以看出,各月降水量與柑橘氣象產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)均沒有通過顯著性檢驗(yàn),說明降水對柑橘氣象產(chǎn)量的影響有限。
表1 氣候因子與柑橘氣象產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)
2.2.3 日照時(shí)數(shù)與柑橘氣象產(chǎn)量的關(guān)系
從表1可以看出,6月日照時(shí)數(shù)與柑橘氣象產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)通過p=0.05的顯著性檢驗(yàn),說明6月日照時(shí)數(shù)與柑橘氣象產(chǎn)量負(fù)相關(guān)程度較高。6月柑橘處于生理落果至果實(shí)膨大期,這段時(shí)期柑橘對日照的需求較小,若此時(shí)出現(xiàn)較長時(shí)間的晴天會使果實(shí)出現(xiàn)灼傷,不利于柑橘的生長。
近56年來宜都市柑橘實(shí)際產(chǎn)量呈波動上升趨勢,在60年代至80年代初產(chǎn)量緩慢增長,從80年代中期開始呈顯著上升趨勢,尤其在2005年之后急劇上升。
3月和10月平均氣溫與柑橘氣象產(chǎn)量正相關(guān)程度較高,5月平均氣溫與柑橘氣象產(chǎn)量正相關(guān)程度極高;6月日照時(shí)數(shù)與柑橘氣象產(chǎn)量負(fù)相關(guān)程度較高;降水對柑橘氣象產(chǎn)量的影響有限。