張山清，普宗朝，李新建，吉春容

(1.新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)氣象臺(新疆興農(nóng)網(wǎng)信息中心)，烏魯木齊 830002； 2.新疆烏魯木齊市氣象局，烏魯木齊 830001)

0 引言

以氣候變暖為主要特征的全球變化已成為不爭的事實[1]。氣候變暖使中國大部分地區(qū)熱量資源增多，農(nóng)業(yè)氣候帶北移，作物生長季延長[2]，進而對農(nóng)業(yè)種植制度、作物布局及農(nóng)作物品種熟性產(chǎn)生重要影響，但氣候變化及其對農(nóng)業(yè)的影響具有明顯的區(qū)域差異[3-4]。

中國是世界第一大蘋果生產(chǎn)國，光、熱、水等氣候條件是決定蘋果適宜種植區(qū)，影響蘋果產(chǎn)量高低、品質(zhì)優(yōu)劣的主要環(huán)境因素[5-8]。近年來有關氣候變暖背景下中國蘋果種植氣候適宜性及品質(zhì)變化的研究受到有關學者的關注。屈振江等[5]認為，富士蘋果的氣候適宜區(qū)主要在中國黃土高原、環(huán)渤海灣和黃河古道，其中，黃土高原區(qū)氣候適宜度最高。魏欽平等[6]研究發(fā)現(xiàn)，渤海灣地區(qū)是富士、喬納金蘋果的優(yōu)質(zhì)栽培氣候區(qū)，西南高地局部是新紅星蘋果的最適生態(tài)區(qū)。余優(yōu)森等[7]研究證實，西北黃土高原、西秦嶺山地、川西北和川西南山地以及甘新等蘋果產(chǎn)地為中國蘋果品質(zhì)最優(yōu)區(qū)。白秀廣等[8]指出，氣候變暖對黃土高原蘋果種植有利，但對渤海地區(qū)將產(chǎn)生不利影響。

新疆位于中國西北邊陲，地處歐亞大陸腹地，光照充足，熱量豐富，降水稀少，空氣干燥，氣溫日較差大，屬典型的溫帶大陸性干旱氣候區(qū)，許多地區(qū)氣候條件適于蘋果生長發(fā)育，其中，以阿克蘇地區(qū)、伊犁河谷為代表的蘋果主產(chǎn)區(qū)所生產(chǎn)的蘋果，產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、色澤鮮艷、風味濃郁，深受國內(nèi)外消費者的青睞[9-10]。作為新疆特色林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，近年蘋果生產(chǎn)發(fā)展迅速， 2015年全疆蘋果種植面積4.608萬hm2，總產(chǎn)6.8486億kg。由于新疆地域遼闊，地形復雜，氣候多樣，各地氣候條件對蘋果種植的適宜程度也有很大差異。近年，新疆蘋果種植業(yè)快速發(fā)展的同時，部分地區(qū)出現(xiàn)了忽視氣候條件的適宜性而盲目擴大種植面積，或種植區(qū)域不合理，導致蘋果遭受越冬凍害、高溫熱害等農(nóng)業(yè)氣象災害的風險增加，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，品質(zhì)下降，嚴重影響了蘋果生產(chǎn)的經(jīng)濟、社會效益[9-11]。

新疆日照充足，光照條件能夠滿足蘋果生長發(fā)育的需求； 雖降水稀少，但蘋果對水分條件的需求可通過灌溉得到有效保障。因此，在光、熱、水等各項氣候條件中熱量是決定新疆蘋果種植氣候適宜性的主要因素[9-10]。近年，一些學者對新疆氣候變化的研究表明，在全球變暖背景下，過去的50多年新疆氣候總體呈顯著變暖趨勢[12]，農(nóng)業(yè)熱量資源增多[13-14]，對新疆特色林果的種植總體較有利[15]，并有學者就氣候變化對紅棗、哈密瓜、釀酒葡萄等特色瓜果種植氣候適宜性的影響進行了初步研究[16-18]，但有關氣候變化對新疆蘋果種植影響的研究目前還鮮有報道。文章擬在對1961—2015年影響新疆蘋果生產(chǎn)的主要氣候因素時空變化進行分析的基礎上，根據(jù)蘋果的生物學特性及其對氣候條件的要求，結合有關蘋果種植氣候適宜性判別指標[5， 9]，就近55年新疆氣候變化對蘋果種植氣候適宜性的影響進行研究和分析，以期為適應氣候變化，充分發(fā)揮新疆種植蘋果有利的農(nóng)業(yè)氣候條件，規(guī)避不利氣象災害的影響，科學制定新疆蘋果發(fā)展規(guī)劃，促進蘋果生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

選用新疆境內(nèi)102個資料序列較長的氣象站1961—2015年逐日平均氣溫、最低氣溫資料，以及各站地理坐標和新疆地理信息數(shù)據(jù)，研究分析影響新疆蘋果生產(chǎn)的主要氣候因素的時空變化規(guī)律，并探討其對蘋果種植氣候適宜性的影響。研究區(qū)域和所選氣象站點見圖1。各站氣象數(shù)據(jù)、地理坐標和新疆1： 50000地理信息數(shù)據(jù)由新疆氣象信息中心提供。

1.2 蘋果種植氣候適宜性指標因子的確定

1.2.1 新疆蘋果生產(chǎn)與氣候條件的關系

(1)溫度

蘋果性喜溫涼半干旱氣候，溫度決定蘋果的分布區(qū)域，并對蘋果生長發(fā)育的各種生理活動、生化反應產(chǎn)生重要影響[9]。春季日平均氣溫穩(wěn)定升至3℃時蘋果地上部分開始活動， 8℃左右開始生長， 9～12℃葉芽萌動?；ㄆ诘倪m宜溫度為18℃左右，溫度過高、過低對花粉發(fā)芽和花粉管伸長均有不利影響。蘋果花芽分化、果實發(fā)育成熟期的夏、秋季(6—9月)溫度對產(chǎn)量形成和品質(zhì)優(yōu)劣有很大影響，一般該期間平均氣溫20～26℃較為適宜，溫度過高，果實著色不良，風味、口感不佳，果型和耐貯性變差。果實成熟過程中，晝夜溫差大，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的積累。

前人研究表明[9]，蘋果適宜栽培的溫度條件是，年平均氣溫8～14℃，夏季(6—8月)平均氣溫18～24℃。由于新疆冬季寒冷，越冬期凍害是北疆大部、天山山區(qū)等地制約蘋果栽培的主要氣象災害。冬季處于生理休眠狀態(tài)的蘋果直立越冬的溫度界限是最冷月平均氣溫不低于-12℃，當極端最低氣溫低于-30℃即發(fā)生凍害，-35℃以下即可凍死。蘋果凍害不僅與冬季極端最低氣溫有關，與冬季低溫持續(xù)時間也有密切關系，日最低氣溫低于-20℃的日數(shù)超過24d，蘋果將遭受較嚴重的凍害[9，11]。另外，吐魯番、哈密盆地(以下簡稱吐哈盆地)以及塔里木盆地中、東部夏季炎熱，最高氣溫多在42℃以上，蘋果易發(fā)生日灼或遭受高溫熱害，蘋果產(chǎn)量低、品質(zhì)差[9]。

(2)光照

蘋果是喜光樹種，光照充足則枝葉健壯繁茂，樹體生理活動強，花芽分化率高，結果多，著色好，品質(zhì)佳。一般年日照時數(shù)2 200～2 800h、日照百分率50%～60%適宜蘋果生長[9]。新疆年日照時數(shù)2 500～3 500h，蘋果生長期(4—10月)日照百分率為60%～70%，均高于蘋果生育期對光照條件的要求。

(3)水分

蘋果對水分條件要求較高，一般年降水量500～800mm才可滿足蘋果生長發(fā)育對水分條件的需求。新疆雖降水稀少，大部分地區(qū)年降水量不足200mm，但山區(qū)較豐沛的降水和高山冰川積雪融水所匯集的河川徑流和地下水，為蘋果灌溉提供了有效保障[9-10]。

1.2.2 蘋果種植氣候適宜性判別因子

根據(jù)上述分析并參考《新疆農(nóng)業(yè)氣候資源及區(qū)劃》[9]有關研究成果，確定新疆蘋果種植氣候適宜性判別因子及其等級劃分標準見表1。

1.3 各指標氣候要素時空變化分析方法

分別用線性傾向率、累積距平以及t檢驗[19]對1961—2015年新疆年平均氣溫、日最低氣溫≤-20℃日數(shù)、6—8月平均氣溫、1月平均氣溫的變化趨勢、突變特征進行分析和檢測。采用混合插值法(宏觀地理因子的三維二次趨勢面模擬與反距離加權殘差訂正相結合)對各指標氣候要素進行500 m×500 m柵格點的空間插值模擬[12-14]。

表1 新疆蘋果種植氣候適宜性指標因子及其等級劃分標準

指標因子適宜次適宜不適宜年平均氣溫/℃8.0～14.06.0～7.9, 14.1～16.0≤5.9,>16.0日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)(d)≤2021～30>30夏季(6—8月)平均氣溫(℃)18.0～24.015.0～17.9, 24.1～26.0≤14.9,>26.0最冷月(1月)平均氣溫(℃)≥-12.0-12.1～-18.0≤-18.1

1.4 蘋果種植氣候適宜性區(qū)劃方法

按照表1的等級劃分標準，統(tǒng)計新疆102個氣象站1961—2015年逐年平均氣溫、日最低氣溫≤-20℃日數(shù)、6—8月平均氣溫、1月平均氣溫4項指標因子不同等級出現(xiàn)的頻率，組成單因子模糊矩陣R：

(1)

式(1)中，xi、yi、zi、qi(i=1， 2， 3)分別表示年平均氣溫、日最低氣溫≤-20℃日數(shù)、6—8月平均氣溫和1月平均氣溫在適宜、次適宜、不適宜范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率。

根據(jù)所選各氣候因子對蘋果生產(chǎn)影響的程度，給出權重。據(jù)文獻[9]，確定年平均氣溫、日最低氣溫≤-20℃日數(shù)、6—8月平均氣溫和1月平均氣溫的權重a1、a2、a3和a4分別為0.2、0.2、0.3和0.3，以A表示：

(2)

因此，可得綜合評判式[9]：

B=A·R

(3)

模糊綜合評判級值的劃分應能夠反映各氣候因子對蘋果生長發(fā)育的綜合適宜程度，根據(jù)文獻[9]，給出新疆蘋果種植氣候適宜性區(qū)劃指標見表2。

表2 新疆蘋果種植氣候適宜性區(qū)劃指標

分區(qū)名稱適宜程度比例(%)不適宜程度比例(%)農(nóng)業(yè)意義適宜種植區(qū)>70<10蘋果種植的農(nóng)業(yè)氣候條件優(yōu)良,果實產(chǎn)量高、品質(zhì)佳; 蘋果樹直立越冬安全性較高次適宜種植區(qū)35～7010～35蘋果種植的農(nóng)業(yè)氣候條件中等,果實產(chǎn)量和品質(zhì)低于適宜種植區(qū); 需采取適當保護措施才能確保蘋果樹直立越冬的安全性不適宜種植區(qū)≤35≥35熱量條件難以滿足蘋果生長發(fā)育的要求; 冬季嚴寒,蘋果樹難以安全越冬

將利用式(1)～(3)計算出的全疆各站綜合適宜度評判值，在ArcGis10.0平臺上對其柵格化插值模擬，并進行分級、疊加處理，即可獲得綜合考慮各指標氣候要素的新疆蘋果種植氣候適宜性區(qū)劃。

2 各指標氣候要素變化趨勢和突變特征

2.1 年平均氣溫

1961—2015年，新疆年平均氣溫總體以0.305℃/(10年)的傾向率呈極顯著(P=0.001)的升高趨勢(圖2)， 55年來升高了1.7℃。累積距平和t檢驗表明(表3)，近55年新疆年平均氣溫于1997年發(fā)生了突變，突變后較突變前全疆平均氣溫升高了1.1℃。

圖2 1961—2015年新疆年平均氣溫變化 圖3 1961—2015年新疆日最低氣溫≤-20℃日數(shù)變化

表3 新疆蘋果種植氣候適宜性指標因子突變點信度檢驗

氣候要素檢測點n1n2|t0|年平均氣溫(℃)199736197.7209***日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)(d)198524314.6402***夏季(6—8月)平均氣溫(℃)199736197.1382***最冷月(1月)平均氣溫(℃)197918372.4074* n1、n2分別為檢測點前后氣候要素序列的樣本數(shù)。*、***分別表示通過α=0.05和α=0.001的顯著性檢驗

2.2 日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)

1961—2015年，新疆日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)總體以-1.987d/(10年)的傾向率呈極顯著(P=0.001)減少趨勢(圖3)， 55年來減少了10.9d。累積距平和t檢驗表明(表3)，近55年新疆日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)于1985年發(fā)生了突變，突變后較突變前全疆平均日最低氣溫≤-20℃日數(shù)減少了7.4d。

2.3 夏季(6—8月)平均氣溫

1961—2015年，新疆6—8月平均氣溫總體以0.210℃/(10年)的傾向率呈極顯著(P=0.001)升高趨勢(圖4)， 55年來升高了1.2℃。累積距平和t檢驗表明(表3)，近55年新疆6—8月平均氣溫于1997年發(fā)生了突變，突變后較突變前全疆平均6—8月平均氣溫升高了0.8℃。

圖4 1961—2015年新疆夏季(6—8月)平均氣溫變化 圖5 1961—2015年新疆1月平均氣溫變化

2.4 (1月)平均氣溫

1961—2015年，新疆1月平均氣溫總體以0.242℃/(10年)的傾向率呈顯著(P=0.05)升高趨勢(圖5)， 55年來升高了1.3℃。累積距平和t檢驗表明(表3)，近55年新疆1月平均氣溫于1979年發(fā)生了突變，突變后較突變前全疆平均1月平均氣溫升高了1.3℃。

上述分析表明，近55年新疆年平均氣溫、夏季(6—8月)平均氣溫和最冷月(1月)平均氣溫顯著升高，冬季日最低氣溫≤-20℃日數(shù)顯著減少，并且上述各氣候要素均發(fā)生了突變，但突變點各異，其中體現(xiàn)冬季寒冷程度的日最低氣溫≤-20℃日數(shù)和1月平均氣溫發(fā)生突變較早(分別為1985年1979年)，年平均氣溫和6—8月平均氣溫較晚(為1997年)，其原因主要是，新疆氣候變暖具有明顯的季節(jié)不均衡性，其中，冬季變暖速率和變暖幅度高于其他各季的緣故[11]。

3 各指標氣候要素空間分布及其變化

為便于分析，也為了體現(xiàn)各指標氣候要素的變化對蘋果種植氣候適宜性的綜合影響，該文以發(fā)生突變最遲的年平均氣溫、6—8月平均氣溫的突變點1997年為時間節(jié)點，分析1997年前(1961—1996年)、后(1997—2015年)各要素空間分布的差異。

3.1 年平均氣溫

新疆年平均氣溫空間分布呈現(xiàn)南疆高，北疆低； 平原和盆地高，山區(qū)低的格局(圖6)。按照對蘋果種植適宜性劃分的年平均氣溫的等級標準(表1)， 1997年前，年平均氣溫14.1～16.0℃的區(qū)域僅在吐魯番盆地腹地有少量出現(xiàn)； 塔里木盆地自北向南海拔1 500～2 200m以下，吐哈盆地海拔1200m以下，準噶爾盆地西南緣局部以及伊犁河谷平原地帶為8.1～14.0℃； 北疆沿天山大部、伊犁河谷丘陵地帶以及塔里木盆地、吐哈盆地周邊低山、丘陵地帶6.1～8.0℃； 北疆北部，阿爾泰山、天山山區(qū)以及昆侖山中高山帶年平均氣溫低于6.0℃(圖6a)。1997年后較其之前，各等級年平均氣溫溫度帶的海拔上限均不同程度地抬升，北疆抬升了150～200m，南疆抬升100～150m，受其影響，吐魯番盆地年平均氣溫14.1～16.0℃的區(qū)域略有擴大； 南、北疆8.1～14.0℃的區(qū)域也有所擴大，其中北疆擴大較為明顯； 年平均氣溫6.1～8.0℃以及低于6.0℃的區(qū)域有所減小(圖6b)。

3.2 日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)

新疆日最低氣溫≤-20℃日數(shù)空間分布呈現(xiàn)南疆少，北疆多； 平原和盆地少，山區(qū)多的格局(圖7)。按照對蘋果種植不同適宜性劃分的日最低氣溫≤-20℃日數(shù)的等級標準(表1)， 1997年前，南疆和東疆除山區(qū)外的絕大部分地區(qū)以及北疆伊犁河谷日最低氣溫≤-20℃日數(shù)少于20d； 日最低氣溫≤-20℃日數(shù)21—30d的區(qū)域較小，僅在塔里木盆地、吐哈盆地周邊低山丘陵地帶，伊犁河谷低山帶，塔額盆地，北疆沿天山中東部等局部區(qū)域有少量分布； 北疆大部，阿爾泰山、天山和昆侖山區(qū)在30d以上(圖7a)。

1997年后較其之前，南疆日最低氣溫≤-20℃日數(shù)的空間分布格局無明顯變化，只是少于20d的區(qū)域略有增大，而21—30d以及30d以上的區(qū)域向高海拔方向略有抬升并壓縮。北疆變化較大，具體表現(xiàn)為，日最低氣溫≤-20℃日數(shù)少于20d的區(qū)域略有增大， 21—30d的區(qū)域明顯增大，而日最低氣溫≤-20℃日數(shù)30d以上的區(qū)域則明顯減小(圖7b)。

3.3 夏季(6—8月)平均氣溫

新疆夏季平均氣溫空間分布總體呈現(xiàn)平原和盆地高，山區(qū)低的格局(圖8)。1997年前，夏季平均氣溫高于26.0℃的區(qū)域主要分布在吐哈盆地中部、塔里木盆地東北部羅布泊地區(qū)，北疆僅在克拉瑪依以及淖毛湖、三塘湖山間盆地有零星出現(xiàn)； 塔里木盆地大部、北疆沿天山中西部山前低平原以及吐哈盆地周邊洪積平原地帶為24.1～26.0℃； 北疆大部、伊犁河谷、塔里木盆地和吐哈盆地周邊丘陵地帶為18.1～24.0℃； 阿爾泰山、天山以及昆侖山低山帶15.1～18.0℃，中高山帶低于15.0℃(圖8a)。

1997年后較其之前，各級夏季平均氣溫帶的海拔上限均不同程度地抬升，其中北疆抬升100～150m，南疆抬升60～100m，受其影響，吐哈盆地、塔里木盆地東北部夏季平均氣溫高于26.0℃的區(qū)域明顯擴大，另在準噶爾盆地西南緣也有一定規(guī)模的出現(xiàn)； 24.1～26.0℃的區(qū)域在北疆有所擴大，而南疆變化不明顯； 18.1～24.0℃、15.1～18.0℃和低于15.0℃的區(qū)域在南、北疆均向高海拔、高緯度方向略呈抬升、壓縮之勢(圖8b)。

3.4 1月平均氣溫

新疆1月平均氣溫空間分布總體呈現(xiàn)南疆高，北疆低； 平原和盆地高，高山帶低的特點(圖9)。1997年前，南疆、東疆以及伊犁河谷大部1月平均氣溫高于-12.0℃，另外，北疆塔額盆地1月平均氣溫也在-12.0℃以上； 北疆大部，天山、昆侖山中低山帶為-17.9～-12.0℃； 北疆東北部、阿爾泰山區(qū)以及天山、昆侖山高山帶低于-18.0℃(圖9a)。

1997年后較其之前，各等級1月平均氣溫的海拔上限均不同程度地抬升，北疆抬升了200～250m，南疆抬升150～200m，受其影響， 1月平均氣溫高于-12.0℃的區(qū)域有所擴大； -17.9～-12.0℃和低于-18.0℃的區(qū)域有所減小(圖9b)。

4 蘋果種植氣候適宜性的變化及其分區(qū)評述

將根據(jù)表1～2以及式(1)～(3)計算獲取的全疆102個氣象站點1997年前、后年平均氣溫、日最低氣溫≤-20℃日數(shù)、6—8月平均氣溫、1月平均氣溫等影響蘋果種植的4項指標因子的綜合適宜性評判結果，在ArcGis10.0平臺上進行柵格化疊加處理，獲得了綜合考慮各指標氣候要素變化的1997年前、后新疆蘋果種植氣候適宜性區(qū)劃(圖10)。

4.1 適宜種植區(qū)

1997年前新疆蘋果適宜種植區(qū)主要在南疆的阿克蘇地區(qū)、和田地區(qū)大部，喀什地區(qū)東部，巴音郭楞蒙古自治州西部，克孜勒蘇柯爾克孜自治州西南部以及北疆伊犁河谷海拔1 400m以下的河谷平原地帶，另在南疆焉耆盆地和哈密盆地也有零星分布(圖10a)，面積0.334 910億hm2，占新疆總面積的20.1%。1997年后較其之前，南疆蘋果適宜種植區(qū)除焉耆盆地有所擴大、克孜勒蘇柯爾克孜自治州變化不大外，其余各地均明顯減小，主要分布區(qū)域壓縮到了阿克蘇地區(qū)中西部、和田地區(qū)北部、喀什地區(qū)東北部的范圍內(nèi)。而同期北疆的蘋果適宜種植區(qū)略有擴大，表現(xiàn)為，除伊犁河谷略有擴大外，另在塔額盆地、北疆沿天山低山丘陵等冬季逆溫帶也有少量出現(xiàn)(圖10b)。受上述變化的共同影響， 1997年后蘋果適宜種植區(qū)面積降至0.127 011億hm2，較1997年前減小了0.207 899億hm2，減小12.5個百分點(表4)。

圖6 1961—1996年(a)和1997—2015年(b)新疆年平均氣溫空間分布

圖7 1961—1996年(a)和1997—2015年(b)新疆日最低氣溫≤-20℃日數(shù)空間分布

圖8 1961—1996年(a)和1997—2015年(b)新疆夏季平均氣溫空間分布

圖9 1961—1996年(a)和1997—2015年(b)新疆1月平均氣溫空間分布

圖10 1961—1996年(a)和1997—2015年(b)新疆蘋果種植氣候適宜性區(qū)劃

蘋果適宜種植區(qū)氣候溫和，絕大多數(shù)年份年平均氣溫在4.0～14.0℃、6—8月平均氣溫18.0～24.0℃、1月平均氣溫-12.0℃以上、6—8月平均氣溫18.0～24.0℃、日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)在20天以下，綜合氣候條件的適宜比例在70%以上，不適宜比例低于10%，夏季高溫天氣少，冬季氣溫較高，蘋果樹遭受越冬凍害和高溫熱害的風險低，加之光照充足，氣溫日較差大，對蘋果生長發(fā)育、產(chǎn)量形成以及果實品質(zhì)的提高均有利，因此，是新疆蘋果種植最理想的發(fā)展區(qū)域。

1997年后較其之前南疆蘋果適宜種植區(qū)大幅壓縮的氣候成因主要是，原先夏季溫度條件適宜的南疆南部地區(qū)，因氣候變暖、溫度升高，夏季溫度超出了其適宜范圍而變成了次適宜區(qū)； 北疆則受氣候變暖之利，部分地區(qū)蘋果越冬凍害的風險降低，由次適宜區(qū)變成了適宜區(qū)。

表4 1997年前后新疆蘋果種植不同氣候適宜區(qū)面積的變化

1961—1996年1997—2015年1997年前后變化量面積(萬hm2)占比百分率(%)面積(萬hm2)占比百分率(%)面積(萬hm2)占比百分率(%)適宜種植區(qū)3 349.1020.1 1 270.117.6 -2 078.99-12.5 次適宜種植區(qū)5 566.6633.4 8 319.5550.0 2 752.8916.6 不適宜種植區(qū)7 733.2446.4 7 059.3542.4 -673.89-4.0 合計16 649.00100.0 16 649.01100.0 00.0

4.2 次適宜種植區(qū)

1997年前新疆蘋果次適宜種植區(qū)主要在南疆的塔里木盆地周邊山前傾斜平原及低山丘陵地帶，東疆的吐哈盆地大部以及北疆準噶爾盆地周邊低山丘陵和洪積平原地帶(圖10a)，面積5 566.66萬hm2，占新疆總面積的33.4%(表4)。1997年后較其之前，蘋果次適宜種植區(qū)在南、北疆均明顯擴大(圖10b)，其面積增至8 319.55萬hm2，較1997年前增大了2 752.89萬hm2、16.6個百分點。

次適宜種植區(qū)氣候條件對蘋果種植的適宜程度總體遜于適宜區(qū)，綜合氣候條件適宜比例為35%～70%、不適宜比例10%～35%。但各地影響蘋果種植氣候適宜性的因素不同，南疆主要是年平均氣溫和夏季平均氣溫高于適宜種植區(qū)，多數(shù)年份分別在14.1～16.0℃和24.1～26.0℃，氣溫偏高對蘋果優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有一定不利影響。北疆則是由于冬季氣溫低，次適宜種植區(qū)1月平均氣溫多在-12.1～-18.0℃，日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)21～30d，蘋果樹直立越冬具有一定的凍害風險。

1997年后較其之前，新疆蘋果種植氣候次適宜區(qū)擴大的成因各地也有所不同。南疆主要是，第一，夏季氣溫升高，導致原先塔里木盆地南部的適宜區(qū)變成了次適宜區(qū)； 第二，氣候變暖使次適宜區(qū)海拔上限抬升，面積擴大。北疆則是由于氣候變暖，蘋果越冬凍害的風險降低，部分地區(qū)由原先的不適宜區(qū)變成了次適宜區(qū)。

4.3 不適宜種植區(qū)

北疆準噶爾盆地大部以及阿爾泰山、天山和昆侖山中高山帶冬季嚴寒， 1月平均氣溫多在-18.0℃以下，日最低氣溫≤-20℃的日數(shù)在30d以上，蘋果樹難以安全越冬，即使采取覆蓋等冬季防凍措施，由于該區(qū)大部分區(qū)域年平均氣溫低于6.0℃、夏季(6—8月)平均氣溫低于15.0℃，也難以滿足蘋果生長發(fā)育和產(chǎn)量形成對熱量條件的基本需求，綜合氣候條件的適宜比例低于35%，而不適宜比例高于35%。因此是蘋果的不適宜種植區(qū)(圖10)。1997年前其面積為7 733.24萬hm2，占新疆總面積的46.4%， 1997年后降至7 059.35萬hm2，縮小了673.89萬hm2，縮小4.0個百分點(表4)。

1997年后較其之前新疆蘋果不適宜種植區(qū)縮小的原因是，氣候變暖使次適宜種植區(qū)向高海拔、高緯度方向抬升、擴大，不適宜種植區(qū)被壓縮之故。

5 結論與討論

(1)近55年，影響新疆蘋果種植的主要氣候要素年平均氣溫、6—8月平均氣溫和1月平均氣溫均顯著升高，冬季日最低氣溫≤-20℃日數(shù)顯著減少，并且上述各要素分別于1979年、1985年和1997年發(fā)生了突變。

(2)年平均氣溫、6—8月平均氣溫和1月平均氣溫的空間分布總體呈現(xiàn)南疆高，北疆低； 平原和盆地高，山區(qū)低的特點。日最低氣溫≤-20℃日數(shù)空間分布呈現(xiàn)南疆少，北疆多； 平原和盆地少，山區(qū)多的格局。

(3)受氣候變暖的影響， 1997年后較其之前，新疆蘋果適宜種植區(qū)明顯減?。?次適宜種植區(qū)明顯擴大，不適宜種植區(qū)有所減小。

(4)氣候變暖對新疆蘋果種植既有利也有弊，但總體弊大于利。有利的方面主要是，氣候變暖使以前因熱量條件不足或越冬凍害風險較大不宜種植蘋果的北疆部分地區(qū)以及天山、昆侖山低海拔區(qū)域成為蘋果的次適宜種植區(qū)，因而蘋果可種植區(qū)(含適宜和次適宜種植區(qū))增大，不宜種植區(qū)減小。不利的方面是，對熱量資源本已十分豐富的吐哈盆地以及塔里木盆地部分地區(qū)而言，氣候變暖使蘋果果實主要生長期的夏季氣溫升高并超出其生長發(fā)育的適宜范圍，導致適宜種植區(qū)縮小。因此，各地須根據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c及其變化情況，調(diào)整蘋果發(fā)展規(guī)劃和種植區(qū)域，并針對制約蘋果種植的不利氣候條件，采取趨利避害的技術措施，科學應對，促進蘋果生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

需要指出的是，蘋果種植區(qū)域的確定不僅受以熱量條件為主的氣候因素的影響[20]，同時還與市場狀況、種植技術、土壤和灌溉條件等因素密不可分[8-9]，因此，在該研究工作的基礎上，統(tǒng)籌考慮自然、社會和經(jīng)濟因素的綜合影響，制定更加符合實際的新疆蘋果種植區(qū)劃和發(fā)展規(guī)劃，是今后有關新疆蘋果種植業(yè)發(fā)展的主要研究工作之一。