雷玉紅，王發(fā)科，許學(xué)蓮，侯 岳，顏亮東，李春暉，梁志勇

（1青海省格爾木市氣象局，青海格爾木 816099；2青海省氣象科學(xué)研究所，西寧 810001；3青海省防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室，西寧 810001）

0 引言

柴達(dá)木盆地屬高原大陸性氣候，是中國三大內(nèi)陸盆地之一，屬封閉性的巨大山間斷陷盆地，位于青海省西北部，青藏高原東北部，面積約25萬km2，以沙地土壤養(yǎng)分貧瘠和干旱為主要特點[1]。年降水量自東南部的200 mm遞減到西北部的15 mm[2]，年均相對濕度為30%～40%，最小可低于5%。盆地年均溫5℃左右，氣溫變化劇烈，其光照時間長達(dá)10 h，晝夜溫差達(dá)12℃[3-4]。由于其光照充足，氣溫溫差大，干燥少雨，特別適宜枸杞的生長[5]。近年來，隨著氣候變化、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，枸杞產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，枸杞產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為推動農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟增長的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[6-8]。

筆者從柴達(dá)木地區(qū)影響枸杞產(chǎn)量發(fā)育期時段分類、不同發(fā)育時段氣象因子對產(chǎn)量的影響結(jié)果及產(chǎn)量方程等方面進(jìn)行研究，其成果對合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源，提升氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)能力，促進(jìn)當(dāng)?shù)罔坭疆a(chǎn)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展，提高氣象科技支撐作用等方面具有重要的作用和深遠(yuǎn)的意義。

1 資料與方法

選取柴達(dá)木盆地格爾木、諾木洪2個氣象臺（站）作為觀測站點，格爾木市氣象臺2016年開始觀測，而諾木洪氣象站從2011年開始觀測，枸杞產(chǎn)量資料2012年開始有，具有7年完整連續(xù)的觀測資料及產(chǎn)量資料。本文利用2個站點的枸杞發(fā)育期觀測資料及諾木洪氣象站2012—2018年的氣溫、降水及日照等氣象資料，應(yīng)用逐步回歸、概率統(tǒng)計等統(tǒng)計方法[9]進(jìn)行分析，研究中的資料整理和統(tǒng)計計算、圖表制作均使用Microsoft Excel 2010完成。

2 影響枸杞產(chǎn)量的氣象條件分析

2.1 枸杞不同發(fā)育期對產(chǎn)量的影響程度及影響產(chǎn)量的重要組成要素分析

枸杞5月中旬開始展葉，6月上旬老眼枝開花，6月下旬老眼枝果實形成，7月中旬老眼枝果實成熟，完成第一次開花結(jié)實；枸杞的第二次開花結(jié)實是春梢生長開始，6月中旬現(xiàn)蕾，7月上旬達(dá)盛花期，8月下旬成熟；枸杞的第三次開花結(jié)實是秋梢生長開始，8月下旬達(dá)盛花期，9月下旬成熟[10-11]。

枸杞從看到幼小花蕾到授粉結(jié)束大約要經(jīng)過10～15天左右，枸杞花朵雌蕊授精后，整個生長過程從授精到果熟需20～25天左右。氣溫高成熟快，氣溫低成熟慢。從外部形態(tài)特征上看，其生長發(fā)育可分為青果期、變色期、果熟期3個時段[12]。青果期的長短隨氣溫而變，氣溫高則短，氣溫低則長。變色期和果熟期氣溫高則成熟早、果實大。果枝長度和果節(jié)數(shù)是影響產(chǎn)量的重要組成要素，它們對光照有較強的敏感性[13]。光照越弱，果枝生長受限，會退化為營養(yǎng)枝，枝條伸展長度越長，也越纖細(xì)，會表現(xiàn)出果枝節(jié)位間距離長，形成的樹冠比干旱地區(qū)大，不利于通風(fēng)透光，也易形成黑果。果節(jié)數(shù)是指果枝結(jié)果的節(jié)位數(shù)，代表著果枝生產(chǎn)能力[14]。在發(fā)育過程中，被遮蔭的枸杞樹比在正常日照下的枸杞樹生長弱，枝條細(xì)長，節(jié)間也長，發(fā)枝力弱，枝條壽命短，結(jié)果差，果實個頭小，產(chǎn)量低。尤其是樹冠大的內(nèi)膛枝因缺少直射光照，葉片薄，色澤淡，花果較少，并且落花落果。根據(jù)觀測，樹冠各部位受光照強弱不同，枝條坐果率也有差異。

2.2 枸杞不同發(fā)育時段氣象因子對產(chǎn)量的影響分析

柴達(dá)木地區(qū)觀測枸杞品種、管理措施均相同，產(chǎn)量以縣平均產(chǎn)量為主，發(fā)育期按老眼枝果實形成、夏果形成及秋果形成[15]分為不同時段進(jìn)行產(chǎn)量與氣象因子之間的關(guān)系分析。

2.2.1 產(chǎn)量與日平均氣溫的關(guān)系 從表1的日平均氣溫與產(chǎn)量關(guān)系的統(tǒng)計分析中，可以看出，老眼枝開花期日平均氣溫與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.555，呈正相關(guān)，日均氣溫在14.0℃左右，有利于枸杞開花期的生長發(fā)育；老眼枝開花期至春梢開花期相關(guān)系數(shù)為正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)較?。幌墓纬善谥燎锕墒炱谙嚓P(guān)系數(shù)雖然為負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著；老眼枝開花期期間是枸杞生長發(fā)育和老眼枝果實產(chǎn)量形成溫度需求的關(guān)鍵期，期間的日平均氣溫越高，產(chǎn)量越高，此階段日平均溫度較高有利于枸杞的成熟、采收。

2.2.2 產(chǎn)量與日最高氣溫的關(guān)系 從表1日最高氣溫與產(chǎn)量關(guān)系的統(tǒng)計分析中，可以看出，春梢生長期日最高氣溫與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.563，呈正相關(guān)，日最高氣溫在28.2℃左右，溫度較高，有利于枸杞開花期的生長發(fā)育；而其他生育期間相關(guān)系數(shù)為負(fù)相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)較小，期間日最高氣溫太高，特別是秋梢開花期、夏果形成成熟期間遇30℃以上高溫時，易發(fā)生枸杞干熱風(fēng)危害，造成枸杞大量花蕾、青果脫落；而且高溫使花蕾的分化停止，果實生長加速，果實成熟集中，增大樹體負(fù)擔(dān)，養(yǎng)分供應(yīng)失調(diào)，易形成小果[16-17]，進(jìn)而影響夏果產(chǎn)量的形成，所以后期生長只要溫度條件滿足其基本生長完成發(fā)育即可。

除主要的發(fā)育時段相關(guān)性較大外，其余的發(fā)育時段對最高溫度的相關(guān)性不大，所以不要產(chǎn)生氣溫越高枸杞越增產(chǎn)的假象，因為枸杞并非是喜溫植物，而是喜光、喜涼、耐高溫、耐低溫的植物。

2.2.3 產(chǎn)量與日最低氣溫的關(guān)系 從表1日最低氣溫與產(chǎn)量關(guān)系的統(tǒng)計分析中可以看出，老眼枝果實形成至老眼枝果實成熟期，日最低氣溫與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.424～0.476，呈正相關(guān)，日最低氣溫在2.9～6.2℃之間，說明期間氣溫越低越有利于枸杞老眼枝果的形成，相對較低的溫度可以延長營養(yǎng)生長和生殖生長的時間，分化更多的花蕾，越有利于較高產(chǎn)量的形成；而秋梢開花期間日最低氣溫與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為-0.719，具有較高的負(fù)相關(guān)關(guān)系，期間易造成低溫冷害，氣溫越低，秋梢生長和開花均會受到不同程度的危害，造成秋枝條不生長，營養(yǎng)積累時間相對較短，秋梢開花期蕾鈴大量脫落，進(jìn)而影響果實形成發(fā)育，秋果成熟度低，營養(yǎng)含量較夏果少，造成秋果產(chǎn)量的損失。所以整個枸杞發(fā)育期間，前期溫度不能太高，而到秋果形成后期溫度不能太低，要保持基本的溫度條件滿足其基本生長。

2.2.4 產(chǎn)量與氣溫日較差的關(guān)系 從表1氣溫日較差與產(chǎn)量關(guān)系的統(tǒng)計分析中可以看出，老眼枝果實成熟期間氣溫日較差與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.447、日較差為14.5℃；夏果形成期間氣溫日較差與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.836、日較差為14.8℃；夏果成熟期間氣溫日較差與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.499、日較差為15.8℃；這3個時段是老眼枝果和夏果形成成熟階段，在生長期內(nèi)日夜溫差小，呼吸、蒸騰強度大，有效積累偏少；日夜溫差大，光合作用強，有效積累多，容易獲得優(yōu)質(zhì)果實[8]。此階段日較差達(dá)到了14.5℃以上，達(dá)到了較高的正相關(guān)，說明此階段的日較差越大，光合作用越強，有效物質(zhì)積累多，越有利于前兩批果實的生長及成熟，同時品質(zhì)也同樣達(dá)到最好。其他時段基本上為負(fù)相關(guān)，而且相關(guān)系數(shù)不大，可不作為影響產(chǎn)量的因子，保持正常的溫度即可滿足枸杞生長發(fā)育。

表1 枸杞產(chǎn)量與各發(fā)育期氣溫及氣溫日較差的關(guān)系統(tǒng)計

2.2.5 產(chǎn)量與積溫的關(guān)系 表2是枸杞≥0℃積溫、≥5℃積溫、≥10℃積溫與產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系的統(tǒng)計表，從中可以看出，不論是0℃、5℃還是10℃春梢生長期間的積溫與產(chǎn)量的相關(guān)性最大為0.578，說明期間的積溫越多，有利于枸杞后期春梢開花和果實形成，影響最終的產(chǎn)量，保證至少410℃以上的積溫就能取得正常的產(chǎn)量；而春梢開花期間，積溫與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)不是很大，但均為負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在-0.40左右，說明期間不需要太多的積溫，只要保證150.0℃以上的積溫就能保證后期發(fā)育生長。而秋梢生長期至秋梢開花期≥0℃、≥5℃還是≥10℃其相關(guān)系數(shù)均為正值在0.394左右，說明期間的積溫要稍高一點才能有利于秋果的形成及成熟。秋果在整個枸杞的果實形成中產(chǎn)量最低，所以這段時間的熱量高低直接影響秋果產(chǎn)量，至少要保證620.0℃以上的積溫才能保證秋果的正常成熟。其他生長發(fā)育期間積溫負(fù)相關(guān)性可以忽略不計。

表2 枸杞產(chǎn)量與各發(fā)育期積溫的關(guān)系統(tǒng)計

2.2.6 產(chǎn)量與日照的關(guān)系 從表3日照總時數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系的統(tǒng)計分析中可以看出，與展葉期、春梢生長期及秋梢開花期相關(guān)系數(shù)為0.441～0.557，日照時數(shù)分別為91.7、237.0、286.0 h，達(dá)到了較高的正相關(guān)，這3個發(fā)育時段枸杞需要較高的日照時數(shù)。芽開放至展葉期間較好的光照條件能促進(jìn)枸杞提早發(fā)芽，提早進(jìn)入展葉期，延長整個枸杞發(fā)育期時段；而新梢生長期間，光照越強，枝條生長較好，枝條越粗，果節(jié)數(shù)也越多，枝條的果節(jié)間距明顯會變短，后期結(jié)的蕾和果也就越多，進(jìn)而影響夏果的產(chǎn)量；而秋梢生長期間光照越弱，則枝條伸展長度越長，也越纖細(xì)，營養(yǎng)生長減少，果節(jié)數(shù)也會減少，對秋果的形成及成熟產(chǎn)生一定的影響。

從表3平均日照時數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系的統(tǒng)計分析中可以看出，老眼枝果實成熟期、夏果形成期、秋梢開花期，每日日照時數(shù)分別為8.0、8.5、8.6 h，其相關(guān)系數(shù)為0.472～0.816，達(dá)到了較高的正相關(guān)；而老眼枝果實成熟期和夏果形成期更是達(dá)到了0.816和0.795的相關(guān)系數(shù)，這2個發(fā)育時段枸杞需要較高的日照時數(shù)，期間至少需要8.0 h/d的日照時數(shù)才能滿足枸杞的光照需求，這個時段是老眼枝果、夏果形成的重要時段，日照越多光照越強，越有利于枸杞開花、結(jié)實進(jìn)行光合作用，輻射強、光照充沛，光能資源豐富，更利于枸杞糖分及各種維生素積累。光照不足會造成枸杞產(chǎn)量的下降，結(jié)果數(shù)普遍下降，幼果脫落，夏果枝封頂，并造成鮮果百粒重明顯降低，如果遇上多日連陰雨天氣，百粒重低，黑果和壞果增加，粒徑變小，不利于形成較大的果實。

2.2.7 產(chǎn)量與降水的關(guān)系 從表3降水與產(chǎn)量關(guān)系的統(tǒng)計分析中可以看出，老眼枝開花期、老眼枝果實形成期、春梢生長期、夏果成熟期、秋梢開花期及秋果成熟期等6個時段其相關(guān)系數(shù)在-0.779～-0.543間，達(dá)到了較高的負(fù)相關(guān)。這幾個時段正好處于果實成熟期間，如遇上陰雨天氣則嚴(yán)重影響枸杞的生長發(fā)育，發(fā)育期會推遲，整個發(fā)育期延長，進(jìn)而影響到秋果的采摘，很多地方放棄第3批采摘最大的原因是前期枸杞生長影響到后期。

春季為枸杞營養(yǎng)生長期，現(xiàn)蕾到開花期水分要充足；果實膨大期，如果缺水會影響樹體和果實生長發(fā)育，果實小，落花落果加重；果實成熟期則要適當(dāng)控制水分，枸杞成熟期較短，成熟后2～3天內(nèi)必須采摘，否則成熟的果實遇到陰雨天氣容易開裂，晾干后枸杞品質(zhì)差，經(jīng)濟價值低，同時降水偏多，枸杞易得黑果病和根腐病，對產(chǎn)量和果實質(zhì)量造成影響。其他發(fā)育期因無降水或降水量少相關(guān)性較差。格爾木在有灌溉條件下，水分條件基本能滿足枸杞生長發(fā)育的需求。

表3 枸杞產(chǎn)量與各發(fā)育期日照時數(shù)及降水的關(guān)系統(tǒng)計

2.3 枸杞產(chǎn)量與氣象要素函數(shù)關(guān)系建立與應(yīng)用

綜合上述分析，將影響枸杞產(chǎn)量的關(guān)鍵氣象因素與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，得到產(chǎn)量關(guān)系方程如式(1)。

式中，Y為枸杞模擬產(chǎn)量，X1為春梢開花始期至夏果形成始期間的氣溫日較差，X2為老眼枝果實形成始期至老眼枝果實成熟普期間的每日日照時數(shù)，X3為秋梢生長始期至秋梢開花始期間的降水量，X4為春梢生長始期至春梢現(xiàn)蕾始期間的≥0℃積溫，X5為展葉始期至老眼枝開花始期間的日平均氣溫。方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.9705。將歷年各氣象要素帶入方程，得出歷年的產(chǎn)量預(yù)報值，與實測產(chǎn)量相比，絕對誤差在0.25～181.0 kg/hm2之間，相對誤差最大5.86%，最小只有0.01%，特別是利用7年內(nèi)的各平均氣象要素預(yù)測平均產(chǎn)量，絕對誤差只有0.7 kg/hm2，相對誤差0.02%，充分說明，選取的5個氣象要素能夠準(zhǔn)確預(yù)報該地區(qū)的枸杞產(chǎn)量（表4）。

表4 模擬產(chǎn)量與實際產(chǎn)量對比

預(yù)報2019年產(chǎn)量2913.9 kg/hm2，絕對誤差值11.12 kg/hm2，相對誤差值0.38%，預(yù)報精度較好，可以在實際預(yù)報業(yè)務(wù)中應(yīng)用。

3 結(jié)論與討論

（1）枸杞產(chǎn)量與老眼枝開花期間日平均氣溫，春梢生長期間日最高氣溫，老眼枝果實形成至老眼枝果實成熟期間日最低氣溫，老眼枝果實成熟期、夏果形成期、夏果成熟期間氣溫日較差相關(guān)性較顯著，相關(guān)系數(shù)為0.424～0.836。

（2）枸杞產(chǎn)量與春梢生長期間的積溫的相關(guān)性較明顯，相關(guān)系數(shù)為0.568～0.588，說明期間的積溫越多，有利于枸杞后期春梢開花和果實形成。

（3）枸杞產(chǎn)量與春梢生長期及秋梢開花期日照總時數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.441～0.557，達(dá)到了較高的正相關(guān)；枸杞產(chǎn)量與老眼枝開花期、老眼枝果實形成期、春梢生長期、夏果成熟期、秋梢開花期及秋果成熟期降水存在較高的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.779～-0.543，表明此期間降水越多，越不利于枸杞產(chǎn)量的提高。

（4）根據(jù)構(gòu)建模型，回代歷年產(chǎn)量和2019年實際預(yù)報應(yīng)用，絕對誤差和相對誤差均較小，預(yù)報精度較高，充分說明，選取的5個氣象要素能夠準(zhǔn)確預(yù)報該地區(qū)的枸杞產(chǎn)量，可以在實際預(yù)報業(yè)務(wù)中應(yīng)用。