牟德宏 李昭霞
成都市雙流區(qū)氣象局,四川 成都 610200
藍(lán)莓喜陽,喜濕潤,需儲冷量。適宜的光照條件是藍(lán)莓樹茂盛生長和高產(chǎn)的關(guān)鍵。持續(xù)陰雨寡照不僅會降低藍(lán)莓果樹的抗逆性,造成病蟲害頻發(fā),而且會使空氣和土壤長期潮濕,加之日照嚴(yán)重不足,會導(dǎo)致樹體同化產(chǎn)物大幅下降和花芽分化減少,最終使藍(lán)莓產(chǎn)量與品質(zhì)均大幅下降。
連陰雨是一種一年四季都可能出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。春季連陰雨天氣常伴有低溫,基本特征是長期陰雨、日照偏少、濕度偏大,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響巨大。連陰雨天氣的特殊性和危害性引起國內(nèi)許多學(xué)者的關(guān)注和研究。張峰等[1]利用1965—2020 年甘肅省慶陽市8 個氣象站的逐日降水、總云量及日照等數(shù)據(jù)信息資料,分析了連陰雨的時空分布特征。馮博等[2]研究了近17年浙江省春季連陰雨時空分布特征及對農(nóng)業(yè)的影響。韓文靜等[3]基于1982—2018 年中國北方地區(qū)186 個氣象觀測站點的氣象數(shù)據(jù)和蘋果發(fā)育期數(shù)據(jù),選取始花—幼果期、著色—成熟期和采收期3 個生育階段,結(jié)合連陰雨災(zāi)害指標(biāo),分析蘋果不同生育階段連陰雨災(zāi)害時空變化特征。郭翔等[4]利用1981—2020 年四川盆地105 個氣象觀測站的氣象資料,結(jié)合油菜生產(chǎn)觀測資料、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料及基礎(chǔ)地理信息,對油菜花期連陰雨災(zāi)害進(jìn)行綜合風(fēng)險分析和評估,結(jié)果表明盆西平原區(qū)以中-低風(fēng)險區(qū)為主,有高風(fēng)險區(qū)零星分布。江益等[5]利用1961—2007 年四川省38 個氣象觀測站9—11 月的日降水?dāng)?shù)據(jù)資料,從發(fā)生次數(shù)、降水量和持續(xù)天數(shù)三方面,應(yīng)用現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷方法,對四川省秋季連陰雨的變化特征和時空分布進(jìn)行分析,并得出四川省秋季連陰雨總體上呈東西反相型分布的結(jié)論。
筆者以前人的研究為基礎(chǔ),利用1961—2020 年成都市14 個氣象觀測站逐日降水量、日照時間等數(shù)據(jù)信息資料,應(yīng)用Python 和ArcGIS 等工具,統(tǒng)計分析成都市藍(lán)莓花期、幼果至成熟期連陰雨災(zāi)害時空分布特征,以期為當(dāng)?shù)厮{(lán)莓生產(chǎn)管理提供參考。
成都市位于四川盆地西部,介于東經(jīng)102°54′~104°53′、北緯30°05 ′~31°26′,地勢西高東低,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),熱量充足,雨量豐富,四季分明,雨熱同期。成都市年平均溫度為16.7 ℃,日溫差大、年溫差小,年降水量在1 000 mm 左右,降水主要集中在夏季(占全年降水量的1/2以上),年平均日照時間1 071 h。成都市大多數(shù)地區(qū)是平原,適合種植藍(lán)莓。
成都市廣泛栽植的藍(lán)莓品種為南高叢品種,也有部分北高叢品種;當(dāng)?shù)剡€規(guī)?;N植早熟、大果型的鮮食藍(lán)莓品種供觀光采摘。藍(lán)莓關(guān)鍵物候期包括萌動期、花期、幼果期、成熟期、花芽分化期及休眠期。其中,花期、幼果期至成熟期(以下統(tǒng)稱為果期)是藍(lán)莓實現(xiàn)豐產(chǎn)優(yōu)栽培質(zhì)的主要時期。因此,筆者選擇這些時期進(jìn)行研究。在成都市,藍(lán)莓一般3月上旬開花,花期持續(xù)15~20 d,花后50 d左右果實成熟。由此可知,藍(lán)莓花期大致為3月1日至3月30日,果期大致為3月10日至5月20日。
筆者所用氣象資料及藍(lán)莓主要物候期連陰雨資料來源于成都市14個氣象觀測站,主要包括1961—2020年的逐日降水量、日照時間等數(shù)據(jù)信息。
1.4.1 連陰雨災(zāi)害指標(biāo)
觀測站日降水量≥0.1 mm 且日照時間<0.1 h,算作一個雨日,否則為一個非雨日;觀測站出現(xiàn)連續(xù)3 d 及以上的雨日算作一段連陰雨過程,第1 個雨日出現(xiàn)的時間為此次連陰雨的開始時間,若觀測站降水量連續(xù)2 d 小于0.1 mm,則視為此次連陰雨結(jié)束,并將第1 個雨日和最后1 個雨日之間的時段視為此次連陰雨過程持續(xù)的時間。此外,還設(shè)定以下附加條件:在5~7 d的連陰雨過程中允許有1 個非雨日,7 d 以上的連陰雨過程中允許有不連續(xù)的2個非雨日。
按照連陰雨持續(xù)天數(shù),筆者將成都市藍(lán)莓主要物候期(花期和果期)的連陰雨災(zāi)害分為輕度、中度及重度3 個等級。其中,3~4 d 為輕度,5~7 d 為中度,8 d及以上為重度。
1.4.2 災(zāi)害發(fā)生率
計藍(lán)莓主要物候期發(fā)生連陰雨災(zāi)害的日數(shù)為d,藍(lán)莓主要物候期日數(shù)為D,則某站某年藍(lán)莓主要物候期災(zāi)害發(fā)生率F為
利用公式(1)計算藍(lán)莓主要物候期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率,運用ArcGIS 中的反距離權(quán)重插值法,分析1961—2020 年成都市藍(lán)莓主要物候期連陰雨災(zāi)害時空分布情況。
1961—2020 年成都市藍(lán)莓花期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率時間分布如圖1所示。
由圖1(a)可知,成都市藍(lán)莓花期1 級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率整體較小,在10%以下;但是除了1977年、1987年和1995年外,每年都有1級連陰雨發(fā)生;災(zāi)害發(fā)生率分別在1964 年、2000 年和2012 年接近9%。總體來看,1961—2020 年成都市藍(lán)莓花期1 級連陰雨災(zāi)害的年際變化呈下降趨勢。
由圖1(b)可知,成都市藍(lán)莓花期2 級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率比1 級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率大;在1989 年和1997年,連陰雨災(zāi)害發(fā)生率達(dá)到最大值(19%);除了1962年、1969 年、1987 年和2013 年外,每年都有2 級連陰雨災(zāi)害發(fā)生??傮w來看,1961—2020 年成都市藍(lán)莓花期2級連陰雨災(zāi)害的年際變化呈下降趨勢。
由圖1(c)可知,1968 年成都市藍(lán)莓花期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率達(dá)到最大值;除了1966 年、1973 年、1981 年、1999年、2001年、2013年和2018年外,每年都有3級連陰雨發(fā)生??傮w來看,1961—2020 年,成都市藍(lán)莓花期3級連陰雨災(zāi)害的年際變化呈下降趨勢。
綜上所述,1961—2020 年成都市藍(lán)莓花期都有不同等級的連陰雨災(zāi)害發(fā)生,且3 個等級的連陰雨災(zāi)害年際變化都有下降趨勢。
1961—2020 年成都市藍(lán)莓花期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率空間分布如表1所示。
表1 1961—2020年成都市藍(lán)莓花期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率空間分布情況%
在成都市14個藍(lán)莓種植縣(市、區(qū)),藍(lán)莓花期1級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率為0%~6%,最大頻率(6%)出現(xiàn)在大邑縣(位于研究區(qū)的西部),最小頻率(0%)發(fā)生在金堂縣(位于研究區(qū)的東北部),災(zāi)害頻率大于3%的觀測站集中在研究區(qū)的中部和東北部,災(zāi)害頻率小于5%的觀測站主要位于研究區(qū)北部和中部。
在成都市14個藍(lán)莓種植縣(市、區(qū)),藍(lán)莓花期2級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率為1%~9%,相比于1 級連陰雨災(zāi)害有所增大,最大頻率(9%)出現(xiàn)在都江堰市(位于研究區(qū)的西北部),最小頻率1%在新津區(qū),災(zāi)害頻率小于5%的觀測站主要位于研究區(qū)中部和東部。
在成都市14個藍(lán)莓種植縣(市、區(qū)),藍(lán)莓花期3級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率為1%~13%,最大值(13%)位于新津區(qū),最小頻率(1%)主要分布在簡陽市和金堂縣,災(zāi)害頻率大于6%的觀測站主要分布在研究區(qū)的西南部,而災(zāi)害頻率小于5%的觀測站主要分布在研究區(qū)的中部和東部。
綜上所述,1961—2020 年,成都市西部藍(lán)莓花期各級連陰雨發(fā)生率大于東部,都江堰市和新津區(qū)需要重點防范藍(lán)莓花期的連陰雨災(zāi)害。
1961—2020 年成都市藍(lán)莓果期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率時間分布如圖2所示。
圖2 1961—2020年成都市藍(lán)莓果期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率時間分布
由圖2(a)可知,1961—2020 年成都市藍(lán)莓果期1級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率在7%以下,發(fā)生率較?。徊皇敲磕甏似诙加?級連陰雨災(zāi)害發(fā)生,此期發(fā)生1級連陰雨災(zāi)害的年份僅有7 年??傮w上,1961—2020 年成都市藍(lán)莓果期1級連陰雨災(zāi)害的年際變化呈下降趨勢。
由圖2(b)可知,1961—2020 年成都市藍(lán)莓果期2級連陰雨災(zāi)害比1 級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率大,發(fā)生率為11%~23%;不是每年此期都有2 級連陰雨發(fā)生,此期發(fā)生2 級連陰雨災(zāi)害的年份有11 年。總體上,1961—2020年成都市藍(lán)莓果期2級連陰雨災(zāi)害的年際變化呈上升趨勢。
由圖2(c)可知,在研究期內(nèi),成都市藍(lán)莓果期3級連陰雨災(zāi)害只在1997 年發(fā)生過??傮w上,1961—2020年成都市藍(lán)莓果期3級連陰雨災(zāi)害的年際變化不明顯。
綜上所述,在1961—2020 年成都市藍(lán)莓果期,不同等級的連陰雨災(zāi)害發(fā)生率較小,但有個別站點時常發(fā)生,仍需要做好防御措施。
1961—2020 年成都市藍(lán)莓果期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率空間分布如表2所示。
表2 1961—2020年成都市藍(lán)莓果期連陰雨災(zāi)害發(fā)生率空間分布%
在成都市14個藍(lán)莓種植縣(市、區(qū)),藍(lán)莓果期1級連陰雨災(zāi)害發(fā)生率為0%~4%,最大頻率(4%)發(fā)生在都江堰市(位于研究區(qū)的西北部),最小頻率(0%)發(fā)生在新津區(qū)(位于研究區(qū)南部),災(zāi)害頻率≥2%的觀測站集中在研究區(qū)的中部和西北部,災(zāi)害頻率≤1%的觀測站主要位于研究區(qū)南部和東南部。
在成都市14個藍(lán)莓種植縣(市、區(qū)),藍(lán)莓果期2級連陰雨發(fā)生率為2%~5%,相比于1 級連陰雨災(zāi)害有所增大,最大頻率(5%)位于都江堰市和蒲江縣(位于研究區(qū)的西北部)災(zāi)害頻率小于4%的觀測站主要位于研究區(qū)中部、東北部和中南部。
在成都市14個藍(lán)莓種植縣(市、區(qū)),藍(lán)莓果期3級陰雨災(zāi)害比1 級和2 級災(zāi)害更為嚴(yán)重,3 級災(zāi)害發(fā)生率為0%~6%,最大值(6%)位于新津區(qū),最小頻率(0%)主要分布在龍泉驛區(qū)、新都區(qū)、金堂縣,災(zāi)害頻率大于3%的觀測站主要分布在研究區(qū)的西部,災(zāi)害頻率小于1%的觀測站主要分布在研究區(qū)的東南部。
綜上所述,1961—2020 年成都市藍(lán)莓果期的連陰雨災(zāi)害發(fā)生率較小,且西部發(fā)生率大于東部;其中,都江堰市、新津區(qū)和蒲江縣需要在藍(lán)莓果期重點防范連陰雨災(zāi)害。
根據(jù)1961—2020 年成都市連陰雨災(zāi)害發(fā)生天數(shù)、災(zāi)害發(fā)生率,分析當(dāng)?shù)厮{(lán)莓花期、果期連陰雨災(zāi)害發(fā)生的時空變化規(guī)律,最終得出以下結(jié)論。
①1961—2020 年,在成都市藍(lán)莓花期,每年都有不同等級的連陰雨災(zāi)害發(fā)生??傮w來看,不同等級的連陰雨災(zāi)害年際變化都有下降的趨勢,成都市西部連陰雨災(zāi)害發(fā)生率大于東部。
②1961—2020 年,在成都市藍(lán)莓果期,不同等級的連陰雨災(zāi)害發(fā)生率較小,但有個別站點時常發(fā)生,仍需要做好防御措施。總體來看,1 級連陰雨災(zāi)害年際變化呈下降趨勢,2 級連陰雨災(zāi)害年際變化呈上升趨勢,3 級連陰雨災(zāi)害年際變化不明顯,成都市西部連陰雨發(fā)生率大于東部。