劉　璐，張維敏，李艷莉

(陜西省經(jīng)濟(jì)作物氣象服務(wù)臺(tái)，西安　710014)

?

黃土高原紅棗種植區(qū)日照時(shí)數(shù)變化特征分析

劉璐，張維敏，李艷莉

(陜西省經(jīng)濟(jì)作物氣象服務(wù)臺(tái)，西安710014)

摘要：利用黃土高原黃河沿岸12個(gè)紅棗種植縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時(shí)數(shù)資料，分年、主要生長(zhǎng)季和脆熟采收期三個(gè)時(shí)間段，對(duì)黃土高原黃河沿岸12個(gè)紅棗種植縣日照時(shí)數(shù)的時(shí)空分布及變化特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)年和主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征，脆熟采收期日照時(shí)數(shù)則呈自北向南遞減的分布特征。各時(shí)間段日照時(shí)數(shù)均呈下降趨勢(shì)，且在20世紀(jì)70年代日照資源最佳，21世紀(jì)00年代日照資源最差。此外，種植區(qū)年日照時(shí)數(shù)和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)分別在1982年和1999年發(fā)生了突變，突變后比突變前分別減少了113.2 h和38.9 h?？傮w上，各時(shí)段日照資源，尤其是脆熟采收期日照時(shí)數(shù)的減少，使大部分種植縣已不能滿足紅棗的生理需要，對(duì)紅棗生產(chǎn)將產(chǎn)生顯著影響。

關(guān)鍵詞：黃土高原；紅棗種植區(qū)；日照時(shí)數(shù)；變化

黃土高原黃河兩岸是我國(guó)紅棗栽培歷史最為悠久的地區(qū)和紅棗最佳適宜生長(zhǎng)區(qū)之一。近年來(lái)，隨著陜西、山西兩省關(guān)于發(fā)展紅棗產(chǎn)業(yè)的一系列政策措施的落實(shí)，陜晉黃河兩岸紅棗種植面積不斷擴(kuò)大，已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民脫貧致富的“鐵桿莊稼”。棗樹是喜光樹種，整個(gè)生育期需要充足的光照，一般優(yōu)質(zhì)紅棗要求年日照時(shí)數(shù)大于2 000 h，主要生長(zhǎng)季要求日照時(shí)數(shù)大于1 450 h，尤其在脆熟采收期(9月中旬至10月上旬)要求日照時(shí)數(shù)大于200 h[1]。然而，隨著氣候變化，黃土高原紅棗種植區(qū)日照時(shí)數(shù)也發(fā)生了顯著變化，尤其是脆熟采收期日照時(shí)數(shù)不斷減少，對(duì)紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)的形成已產(chǎn)生明顯影響[2-4]。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)黃土高原紅棗種植區(qū)連陰雨變化，以及它對(duì)紅棗生產(chǎn)影響的相關(guān)研究較多[5-7]，但對(duì)日照時(shí)數(shù)變化及其對(duì)紅棗產(chǎn)業(yè)影響研究相對(duì)較少，且多以省為對(duì)象進(jìn)行單獨(dú)研究，本文對(duì)黃土高原陜晉兩省黃河兩岸紅棗種植區(qū)日照資源開展研究，以期為開展紅棗氣象服務(wù)及其他科研工作提供參考。

1資料與方法

1.1研究地區(qū)及數(shù)據(jù)來(lái)源

經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研和陜西、山西紅棗生產(chǎn)規(guī)模、品質(zhì)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，選定黃土高原紅棗種植區(qū)中的清澗、延川 、綏德、吳堡、佳縣、神木、府谷、延長(zhǎng)、臨縣、柳林、石樓、興縣等12個(gè)紅棗主產(chǎn)縣為研究區(qū)域。從陜西省氣象信息中心和山西省氣候中心，選取12個(gè)縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時(shí)數(shù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到年日照時(shí)數(shù)、主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)(4—10月)和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)，并對(duì)其開展相關(guān)分析。

1.2研究方法

采用線性傾向估計(jì)方法對(duì)黃土高原紅棗種植區(qū)年日照時(shí)數(shù)、主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)年際變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，用最小二乘法計(jì)算線性函數(shù)的斜率；使用SPSS軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，判斷變化趨勢(shì)是否顯著；利用Mann-Kendall法結(jié)合滑動(dòng)T檢驗(yàn)(MTT)法研究各時(shí)間尺度日照時(shí)數(shù)的突變特征，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1日照時(shí)數(shù)空間分布

黃土高原紅棗種植區(qū)1971—2010年年日照時(shí)數(shù)均值為2 440 h～2 817 h，主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)均值為1 538 h～1 798 h，脆熟采收期日照時(shí)數(shù)均值為177 h～228 h。由圖1可以看出，黃土高原紅棗種植區(qū)的年和主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征，脆熟采收期日照時(shí)數(shù)則呈現(xiàn)自北向南遞減的分布特征。各種植縣在年、主要生長(zhǎng)季和脆熟采收期三個(gè)時(shí)段中，府谷縣日照時(shí)數(shù)最多，分別為2 817 h、1 798 h和228 h；延川縣的年和主要生長(zhǎng)季日數(shù)時(shí)數(shù)最少，分別為2 440 h和1 538 h；延長(zhǎng)縣的脆熟采收期日照時(shí)數(shù)最少，為180 h?？傮w上，各縣的年和主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)均滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期中，柳林、綏德、延長(zhǎng)和延川縣的日照時(shí)數(shù)低于200 h，不能滿足紅棗脆熟采收期對(duì)日照的需要。黃河兩岸間，黃河?xùn)|岸的日照時(shí)數(shù)總體好于黃河西岸。

圖1　1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)各時(shí)間段平均日照時(shí)數(shù)空間分布情況(單位為h)

2.2日照時(shí)數(shù)年際變化

從圖2可看出，黃土高原紅棗種植區(qū)各時(shí)間尺度日照時(shí)數(shù)整體呈減少趨勢(shì)，其中年日照時(shí)數(shù)減少最明顯(-30.39 h/10 a，未通過(guò)顯著性檢驗(yàn))，其次為主要生長(zhǎng)季(-29.30 h/10 a，通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn))，最后為脆熟采收期(-11.42 h/10 a，通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn))。從表1可知，年日照時(shí)數(shù)變化中，除柳林和綏德兩縣呈增加趨勢(shì)外，其余種植縣均呈減少趨勢(shì)，臨縣的減少趨勢(shì)最顯著(-68.29 h/10 a，通過(guò)0.001顯著性檢驗(yàn))；生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)變化中，除柳林呈增加趨勢(shì)外，其余種植縣均呈減少趨勢(shì)，石樓的減少趨勢(shì)最顯著(-55.50 h/10 a，通過(guò)0.01顯著性檢驗(yàn))；脆熟采收期變化中，各縣均呈減少趨勢(shì)，佳縣的減少趨勢(shì)最顯著(-15.48 h/10 a，通過(guò)0.01顯著性檢驗(yàn))。對(duì)比黃河兩岸間各種植縣各時(shí)間段日照時(shí)數(shù)變化情況，在黃河?xùn)|岸，柳林縣全年和主要生長(zhǎng)季期的日照時(shí)數(shù)呈增多趨勢(shì)，其余三縣各時(shí)間段的日照時(shí)數(shù)均呈下降趨勢(shì)；在黃河西岸，除綏德年日照時(shí)數(shù)為增多趨勢(shì)外，其余各縣各時(shí)間段的日照時(shí)數(shù)均呈下降趨勢(shì)。日照資源的減少，總體上不利于黃土高原黃河沿岸紅棗種植區(qū)紅棗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，尤其是脆熟采收期日照資源的減少，不利于紅棗的成熟與采收，對(duì)紅棗品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益影響較大。

表1　1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)

注：***為通過(guò)0.001顯著性檢驗(yàn)，**為通過(guò)0.01顯著性檢驗(yàn)，*為通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn)。

圖2　1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)各時(shí)間段日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)及距平

2.3日照時(shí)數(shù)年代際變化

在年代際變化(表2)中，年、主要生長(zhǎng)季和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)在20世紀(jì)70年代最佳，均超過(guò)40 a平均值，而在21世紀(jì)00年代最差，均低于40 a平均值。此外，在各年代際變化中，各時(shí)間段日照時(shí)數(shù)大致經(jīng)歷了多-少-平-少的變化，但在各年代際中，各縣年日照時(shí)數(shù)和主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)均滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期日照時(shí)數(shù)自2001年后，除府谷和神木兩縣可滿足紅棗生理需求外，其余十縣均不能滿足紅棗生理需求(表略)，其原因可能與該地區(qū)秋季連陰雨次數(shù)增加有關(guān)[4]，且對(duì)紅棗生產(chǎn)已產(chǎn)生顯著影響[5]。

2.4日照時(shí)數(shù)突變檢驗(yàn)

以M-K突變檢驗(yàn)方法為主，并佐以滑動(dòng)t檢驗(yàn)方法，對(duì)1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)年、主要生長(zhǎng)季和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)分別進(jìn)行檢驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)除主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)未發(fā)生突變外，年日照時(shí)數(shù)和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)分別在1982年和1999年發(fā)生了突變(均通過(guò)顯著性水平為0.05的檢驗(yàn))。對(duì)比突變點(diǎn)前后日照時(shí)數(shù)差異，種植區(qū)年日照時(shí)數(shù)突變前多年平均值為2 699.3 h，突變后為2 586.1 h，突變后比突變前減少了113.2 h；脆熟采收期日照時(shí)數(shù)突變前多年平均值為213.6 h，突變后為174.7 h，突變后比突變前減少了38.9 h。

表2　1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)各時(shí)間段日照時(shí)數(shù)年代際變化情況　h

3結(jié)論

(1)黃土高原黃河沿岸12個(gè)紅棗種植縣，年和主要生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征，脆熟采收期日照時(shí)數(shù)則呈現(xiàn)自北向南遞減的分布特征；年、主要張鴻雁，胡曉黎，雷蕾，等.商州大櫻桃栽培氣象實(shí)用技術(shù)[J].陜西氣象，2016(2)：29-31.

生長(zhǎng)季和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)均呈下降趨勢(shì)，且年日照時(shí)數(shù)的下降趨勢(shì)最明顯，達(dá)30.39 h/10 a；在年代際變化中，各時(shí)間段日照時(shí)數(shù)大致經(jīng)歷了多-少-平-少的變化，且各時(shí)間段在20世紀(jì)70年代的日照資源最佳，在21世紀(jì)00年代的日照資源最差；種植區(qū)年日照時(shí)數(shù)和脆熟采收期日照時(shí)數(shù)分別在1982年和1999年發(fā)生了突變，突變后比突變前分別減少了113.2 h和38.9 h。

(2)通過(guò)對(duì)黃土高原紅棗種植區(qū)年、主要生長(zhǎng)季和脆熟采收期三個(gè)時(shí)間段日照時(shí)數(shù)的變化分析，發(fā)現(xiàn)各縣年和主要生長(zhǎng)季雖呈下降趨勢(shì)，但日照時(shí)數(shù)仍可滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期日照時(shí)數(shù)的減少，已使大部分縣不能滿足紅棗的生理需求，將對(duì)紅棗品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，進(jìn)而減少棗農(nóng)收入，制約產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王景紅,李艷莉,劉璐,等.果樹氣象服務(wù)基礎(chǔ)[M].北京：氣象出版社，2010：217-222.

[2]陳少勇,張康林,邢曉賓,等.中國(guó)西北地區(qū)近47a日照時(shí)數(shù)的氣候變化特征[J].自然資源學(xué)報(bào), 2010,25(7)：1142-1152.

[3]范曉輝,郝智文,王孟本. 山西省近50 年日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2010, 19(3): 605-609.

[4]李琦,宋令勇,張文靜,等. 陜西省氣溫及日照時(shí)間變化特征分析[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2010，46(3)：395-400.

[5]李新崗,黃建,高文海.我國(guó)制干棗優(yōu)生區(qū)研究[J].果樹學(xué)報(bào),2005,22(6)：620-625.

[6]劉慶龍,黃延安,高曉媚,等.清澗縣紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 陜西林業(yè)科技，2011(1)：71-73+79.

[7]王建利.佳縣紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 陜西林業(yè)科技,2012,(2)：81-83.

中圖分類號(hào)：P468

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

基金項(xiàng)目：中國(guó)氣象局氣候變化專項(xiàng)“氣候變化對(duì)黃土高原丘陵區(qū)紅棗產(chǎn)業(yè)的影響研究”(CCSF201319)

作者簡(jiǎn)介：劉璐(1981—)，女，漢族，陜西西安人，碩士，高級(jí)工程師，從事果業(yè)氣象服務(wù)。

收稿日期：2015-10-30

文章編號(hào)：1006-4354(2016)02-0026-04

劉璐，張維敏，李艷莉. 黃土高原紅棗種植區(qū)日照時(shí)數(shù)變化特征分析[J].陜西氣象，2016(2)：26-29.