郭凌曜 蔣元華 張成成

摘要 基于湖南省96個地面氣象觀測站1961—2019年氣溫、降水資料，運用數(shù)理統(tǒng)計方法，開展湖南省油茶氣象災(zāi)害變化規(guī)律分析，結(jié)果表明，1961—2019年湖南省油茶花期低溫陰雨、幼果期低溫、果實膨大高峰期干旱、油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫等災(zāi)害發(fā)生次數(shù)增減趨勢不顯著，但有年代際變化，近10年發(fā)生次數(shù)較多;果實成熟期陰雨災(zāi)害發(fā)生次數(shù)呈顯著減少趨勢，但近10年發(fā)生次數(shù)亦偏多。湖南省油茶花期低溫陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率總體呈北高南低分布，發(fā)生頻率有增大趨勢，高值區(qū)域向湘中偏北一帶聚集;幼果期低溫災(zāi)害高發(fā)區(qū)主要位于東部山區(qū)，西部地區(qū)發(fā)生頻率在減小;油茶果實膨大高峰期干旱災(zāi)害發(fā)生頻率呈東高西低分布，高值區(qū)域主要位于洞庭湖區(qū)至衡邵盆地一帶，洞庭湖區(qū)發(fā)生頻率在減小，湘中偏南地區(qū)在發(fā)展;油茶油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫災(zāi)害發(fā)生頻率呈南高北低分布，高發(fā)中心主要位于衡陽地區(qū)，其變化趨勢為西部地區(qū)發(fā)生頻率增大、南部高中心范圍增大;油茶果實成熟期陰雨災(zāi)害總體呈西高東低分布，發(fā)生頻率在降低。

關(guān)鍵詞 油茶;氣象災(zāi)害;變化規(guī)律;湖南省

中圖分類號 S 42? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）16-0203-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.16.055?? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Changes of Meteorological Disasters of ?Camellia oleifera ?in Hunan Province

GUO Ling-yao，JIANG Yuan-hua，ZHANG Cheng-cheng （Hunan Climate Center， Changsha，Hunan 410118）

Abstract Based on the temperature and precipitation data of 96 surface meteorological observation stations in Hunan Province from 1961 to 2019， using mathematical statistics， the analysis of the changes in the meteorological disasters of ?Camellia oleifera ?in Hunan Province had been carried out. The results showed that from 1961 to 2019，the number of disasters such as low temperature and rain during the flowering period of ?Camellia oleifera ?in Hunan Province， low temperature during the young fruit period， drought during the peak fruit expansion period， and high temperature during the peak oil conversion accumulation period did not increase or decrease significantly.However， there were inter-decadal changes， which had occurred more frequently in the past 10 years.During the fruit ripening period， the number of the occurrence of rainy disasters showed a significant decrease， and the number of occurrences in the past 10 years was also relatively high.The frequency of low temperature and rainy disasters during the blooming period of ?Camellia oleifera ?in Hunan Province was generally higher in the north than in the south， and the frequency tends to increase;the high value areas gathered in the northern part of central Hunan.The areas with high incidence of low-temperature disasters during the young fruit stage were mainly located in the eastern mountainous area， while the frequency of occurrence in the western area was decreasing.The frequency of drought disasters during the peak period of ?Camellia oleifera ?fruit swelling was high in the east and low in the west. The high value areas were mainly located in the Dongting Lake area to the Hengshao Basin. The frequency of the Dongting Lake area was decreasing， and the southern part of Hunan was developing. The frequency of high-temperature disasters during the peak period of oil-tea oil conversion accumulation was high in the south and low in the north. The high-incidence center was mainly located in Hengyang area， the frequency of occurrence increased in the western region， and the range of the southern high center increased.During the ripening period of ?Camellia oleifera ?fruit， the distribution of rainy disasters was generally higher in the west and lower in the east， and the frequency of occurrence was decreasing.

Key words ?Camellia oleifera; Meteorological disasters;Change rule;Hunan Province

發(fā)展油茶對提高食用植物油自給水平、改善食物消費結(jié)構(gòu)、促進(jìn)山區(qū)農(nóng)民脫貧致富、實施山區(qū)鄉(xiāng)村振興等方面具有重要意義[1]。油茶種植同所有露天作物，氣象災(zāi)害是產(chǎn)量、品質(zhì)的重要影響因素，油茶氣象災(zāi)害主要有霜凍、低溫、陰雨、高溫、干旱等，但不同區(qū)域油茶的主要氣象災(zāi)害不同，不同的年代際油茶氣象災(zāi)害也存在差異[2-17]。湖南省油茶栽培面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值均居全國第一位[18]，針對湖南省油茶主要氣象災(zāi)害分析其變化規(guī)律，對油茶種植趨利避害極具現(xiàn)實意義。

1 資料與方法

1.1 湖南省油茶氣象災(zāi)害分析指標(biāo)

花期低溫陰雨寡照災(zāi)害指標(biāo)：盛花期日降水量≥1.0 mm的雨日≥22 d，或日平均氣溫≥10.0 ℃的活動積溫≤320.0 ℃·d，或累積日照時數(shù)≤55.0 h;幼果期低溫災(zāi)害指標(biāo)：幼果期極端最低氣溫<-0.6 ℃;果實膨大高峰期干旱災(zāi)害指標(biāo)：果實膨大高峰期日降水量≥1.0 mm的雨日≤10 d;油脂轉(zhuǎn)化積累期高溫災(zāi)害指標(biāo)：油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期日最高氣溫≥35.0 ℃的天數(shù)≥19 d;果實成熟期陰雨災(zāi)害指標(biāo)：果實成熟期日降水量≥0.1 mm 的雨日≥25 d[19]。

1.2 油茶氣象災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)序列

基于湖南省96個地面氣象觀測站1961—2019年氣象觀測資料，依據(jù)湖南省油茶氣象災(zāi)害指標(biāo)統(tǒng)計加工得到。

1.3 趨勢分析 線性回歸是研究氣候變化的最常用方法，它可以估計氣候變化的趨勢。在一元線性回歸分析中用 x i表示樣本量為n的某一氣候變量，t i表示對應(yīng)的時間，x i與t i之間的一元線性回歸模型為x i=a 0+a 1t i （t=1，2，…，n），式中a 0為回歸常數(shù)，a 1為回歸系數(shù)，它們可用最小二乘法進(jìn)行估計。b=a 1×10作為氣候要素傾向率。當(dāng)b>0時，說明氣候變量隨時間t呈上升趨勢，b<0時說明氣候變量隨時間t呈下降趨勢。相關(guān)系數(shù)r的取值在-1.0～1.0。當(dāng)r>0時，表明兩變量呈正相關(guān)，越接近1.0，正相關(guān)越顯著;當(dāng)r<0時，表明兩變量呈負(fù)相關(guān)，越接近-1.0，負(fù)相關(guān)越顯著;當(dāng)r=0 時，則表示兩變量相互獨立。

2 結(jié)果與分析

2.1 油茶氣象災(zāi)害變化趨勢

基于油茶氣象災(zāi)害分析指標(biāo)，分別統(tǒng)計1961—2019年全省96個縣市油茶花期低溫陰雨寡照、幼果期低溫、果實膨大高峰期干旱、油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫、果實成熟期陰雨災(zāi)害發(fā)生次數(shù)和5種災(zāi)害發(fā)生的總次數(shù)，分析時間變化特征（圖1）得出，1961—2019年花期低溫陰雨發(fā)生次數(shù)增減趨勢不顯著，20世紀(jì)60年代及近10年發(fā)生低溫陰雨災(zāi)害的次數(shù)較多，20世紀(jì)80年代中后期至90年代發(fā)生低溫陰雨災(zāi)害的次數(shù)少。1961—2019年幼果期低溫發(fā)生次數(shù)增減趨勢不顯著，年代際變化特征明顯，20世紀(jì)60年代后期、80年代、2005—2011年發(fā)生幼果期低溫災(zāi)害的次數(shù)較多，其他時間段發(fā)生次數(shù)少。1961—2019年果實膨大高峰期干旱發(fā)生次數(shù)增減趨勢不顯著，歷年發(fā)生次數(shù)以低于10次為主。1961—2019年油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫發(fā)生次數(shù)無顯著趨勢變化，2006—2019年高溫發(fā)生次數(shù)總體高于前面各年代，其次20世紀(jì)60年代中前期發(fā)生次數(shù)偏多。1961—2019年果實成熟期陰雨發(fā)生次數(shù)呈顯著減少趨勢，減少速率為7.0次/10 a，20世紀(jì)60年代至80年代中期發(fā)生陰雨次數(shù)多，80年代中期至2000年發(fā)生次數(shù)少，近10年（2010—2019年）發(fā)生次數(shù)有增多趨勢。綜合5種災(zāi)害發(fā)生次數(shù)，1961—2019年呈顯著減少趨勢，減少速率為7.5次/10 a，年代際分布型同果實成熟期陰雨災(zāi)害。

2.2 油茶氣象災(zāi)害時空變化特征

統(tǒng)計1961—2019、1961—1990、1971—2000、1981—2010、1991—2019年各縣市油茶花期低溫陰雨、幼果期低溫、果實膨大高峰期干旱、油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫、果實成熟期陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率及災(zāi)害發(fā)生累計頻率，分析各類油茶氣象災(zāi)害的時空分布特征。

1961—2019年花期低溫陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率全省在1.7%（炎陵、臨武）～30.5%（龍山），總體呈北多南少分布（圖2a）;從1961—1990、1971—2000、1981—2010、1991—2019年不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布（圖2b～2e）來看，發(fā)生頻率高于13%的區(qū)域有增大趨勢，高值區(qū)域向湘中偏北一帶聚集。1961—2019年幼果期低溫災(zāi)害發(fā)生頻率全省在0（祁東、衡陽、常寧等）～49.2%（桂東），全省大部地區(qū)發(fā)生頻率低于10.0%，高值區(qū)主要位于湘東北、湘東南的山區(qū)（圖3a）;從1961—1990、1971—2000、1981—2010、1991—2019年不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布（圖3b～3e）來看，西部地區(qū)發(fā)生頻率在減小。

1961—2019年油茶果實膨大高峰期干旱災(zāi)害發(fā)生頻率全省在0～10.2%（安鄉(xiāng)），東部發(fā)生頻率高于西部，高值區(qū)域主要位于洞庭湖區(qū)至衡邵盆地一帶（圖4a）;從1961—1990、1971—2000、1981—2010、1991—2019年不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布（圖4b～4e）來看，1961—1990年干旱發(fā)生頻率高值區(qū)位于湘中及洞庭湖區(qū)，1971—2000和1981—2010年高值區(qū)范圍縮小，1991—2019年高值區(qū)主要位于湘中及偏南地區(qū)。

1961—2019年油茶油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫災(zāi)害發(fā)生頻率全省在0～30.5%（永興），總體呈南高北低分布，高發(fā)中心主要位于衡陽地區(qū)（圖5a）。從1961—1990、1971—2000、1981—2010、1991—2019年不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布（圖5b～5e）來看，南高北低分布格局變化不大，但西部地區(qū)發(fā)生頻率在增大、南部高中心范圍在增大。

1961—2019年油茶果實成熟期陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率全省在4.9%（婁底）～49.2%（保靖），總體呈西高東低分布（圖6a）。從1961—1990、1971—2000、1981—2010、1991—2019年不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布（圖6b～6e）來看，1961—1990年全省大部地區(qū)發(fā)生頻率在10.0%以上，其中湘西、湘西南大部分地區(qū)在20.0%以上，其后高頻率區(qū)范圍縮小，發(fā)生頻率降低，到1991—2019年陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率大部地區(qū)在10.0%以下。

3 小結(jié)與討論

（1）1961—2019年湖南省油茶花期低溫陰雨、幼果期低溫、果實膨大高峰期干旱、油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫等災(zāi)害發(fā)生次數(shù)增減趨勢不顯著，20世紀(jì)60年代及近10年發(fā)生花期低溫陰雨、幼果期低溫、油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫災(zāi)害的次數(shù)較多; 1961—2019年果實成熟期陰雨發(fā)生次數(shù)呈顯著減少趨勢，減少速率為7.0次/10 a，但近10年發(fā)生次數(shù)有增多趨勢。

（2）湖南省油茶花期低溫陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率總體呈北高南低分布，從1961—1990、1971—2000、1981—2010、1991—2019年不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布來看，發(fā)生頻率有增大趨勢，高值區(qū)域向湘中偏北一帶聚集。幼果期低溫災(zāi)害高發(fā)區(qū)主要位于湘東北和湘東南的山區(qū)，西部地區(qū)發(fā)生頻率在減小。油茶果實膨大高峰期干旱災(zāi)害發(fā)生頻率呈東高西低分布，高值區(qū)域主要位于洞庭湖區(qū)至衡邵盆地一帶，從不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布來看，洞庭湖區(qū)發(fā)生頻率在減小，湘中偏南地區(qū)在發(fā)展。油茶油脂轉(zhuǎn)化積累高峰期高溫災(zāi)害發(fā)生頻率總體呈南高北低分布，高發(fā)中心主要位于衡陽地區(qū)，從不同30年統(tǒng)計頻率的空間分布來看，西部地區(qū)發(fā)生頻率在增大、南部高中心范圍在增大。油茶果實成熟期陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率總體呈西高東低分布，發(fā)生頻率在降低，到1991—2019年陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率大部地區(qū)在10.0%以下。

（3）湖南省油茶氣象災(zāi)害變化規(guī)律揭示出三方面的防災(zāi)減災(zāi)問題，即北部地區(qū)防低溫陰雨災(zāi)害、中南部地區(qū)防高溫干旱災(zāi)害、山區(qū)防低溫災(zāi)害的問題。建議：一是針對不同區(qū)域選種不同的抗逆品種，二是針對性地研發(fā)抗災(zāi)減災(zāi)技術(shù)，三是提升科學(xué)培管能力。

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