韓文靜，姜會(huì)飛，霍治國，姚光林

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；2.中國氣象科學(xué)研究院，北京 100081；3.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210044；4.山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，日照 276005）

0 引言

蘋果是重要的經(jīng)濟(jì)作物，在世界上廣泛栽培。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)及農(nóng)業(yè)組織資料統(tǒng)計(jì)，近10 年來，我國蘋果種植面積和產(chǎn)量連續(xù)位居世界各國第一[1]，已成為世界上蘋果種植面積和產(chǎn)量最大的國家。2018年我國蘋果栽培面積201 萬hm2，占世界總栽培面積的43%；產(chǎn)量392 萬t，占世界總產(chǎn)量的46%。隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前我國已形成渤海灣、黃土高原、黃河故道、西南冷涼高地和新疆等特色產(chǎn)區(qū)[2]。北方地區(qū)是我國蘋果的主產(chǎn)區(qū)。

蘋果對(duì)陰雨天氣較為敏感，持續(xù)的陰雨天氣會(huì)對(duì)蘋果的品質(zhì)和產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響[3,4]。特別是在關(guān)鍵生育階段，如在開花—坐果期，陰雨天氣會(huì)造成蘋果授粉不良，掛果量減少或形成畸形果；在著色—采收期，蘋果會(huì)因光照不足，造成表面返青、著色差，嚴(yán)重時(shí)由于濕度較大會(huì)引發(fā)病害[5-11]。目前，關(guān)于蘋果連陰雨災(zāi)害研究報(bào)道較少。李美榮等[12]對(duì)陜西省果區(qū)研究表明，著色成熟期陰雨持續(xù)日數(shù)≥5 d，過程降水量≥30 mm，相對(duì)光照＜60%，溫度＜20 ℃時(shí)，影響蘋果著色和品質(zhì)，會(huì)引發(fā)果銹、果斑和病蟲害，降低果實(shí)商品率和種植效益。劉璐等[13]對(duì)陜西省30個(gè)蘋果基地縣近50年蘋果著色—成熟期連續(xù)3 d以上的降水日數(shù)和無降水日數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)了蘋果著色—成熟期連陰雨指數(shù)公式并劃分等級(jí)。劉文杰等[14]在陜西寶雞地區(qū)果園調(diào)查中指出，4 月份陰雨天氣會(huì)影響蘋果花期授粉，好的果園坐果率為40%~50%，差的果園坐果率僅為20%左右。楊雙曉等[15]通過對(duì)陜西渭北蘋果產(chǎn)區(qū)調(diào)查表明，2016 年和2017 年蘋果成熟期均有連陰雨天氣出現(xiàn)，造成果實(shí)著色差、褐斑病嚴(yán)重和商品率降低。上述蘋果連陰雨災(zāi)害僅探究了小區(qū)域連陰雨災(zāi)害特征，對(duì)整個(gè)蘋果主產(chǎn)區(qū)連陰雨災(zāi)害時(shí)空分布規(guī)律尚不明確，有待進(jìn)一步探究。因此，文章以我國北方蘋果種植區(qū)為研究區(qū)域，基于已有研究中降水量和日照構(gòu)建蘋果連陰雨災(zāi)害指標(biāo)，探究北方蘋果不同生育階段連陰雨時(shí)空分布特征，為我國蘋果園生產(chǎn)管理提供參考。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)域

研究區(qū)域?yàn)楸本?、天津、河北、陜西、山西、河南、山東、黑龍江、吉林、遼寧、寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古和新疆14 個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū)）。該區(qū)域位于30°N~55°N，70°E~140°E。根據(jù)李世奎等[16]對(duì)蘋果種植區(qū)劃的研究，以溫度和降水確定蘋果適栽區(qū)的農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)。具體為日最低氣溫≤-20 ℃日數(shù)＜24 d保證率N＜80%為北界，夏季（6—8 月）平均氣溫≥26 ℃，同時(shí)年降水量≥950 mm 為南界，平均氣溫≥10 ℃日數(shù)＜140 d 為西界。最終確定蘋果適栽區(qū)及氣象站點(diǎn)如圖1所示。

圖1 蘋果適栽區(qū)及氣象站點(diǎn)分布

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 氣象數(shù)據(jù)

1982—2018 年逐日氣象數(shù)據(jù)來源于國家氣象信息中心，包括日降水量、日照時(shí)數(shù)、日最高氣溫、日最低氣溫和日平均氣溫等，對(duì)于缺測(cè)數(shù)據(jù)較多且無法核校補(bǔ)充的臺(tái)站或年份予以剔除。

1.2.2 蘋果發(fā)育期數(shù)據(jù)

該文選取我國栽種范圍較廣的富士系蘋果。按照地理氣候條件差異，結(jié)合可獲取發(fā)育期資料，在渤海灣、黃土高原、黃河故道和新疆4個(gè)北方產(chǎn)區(qū)內(nèi)選取典型站點(diǎn)，包括河北秦皇島、山東福山、河南三門峽、陜西洛川、甘肅西峰和新疆阿克蘇站點(diǎn)部分年份的萌芽期、花期、幼果期、著色期和成熟期數(shù)據(jù)。上述數(shù)據(jù)來源于相關(guān)?。▍^(qū)）氣象局和《中國動(dòng)植物物候觀測(cè)年報(bào)》，其余站點(diǎn)發(fā)育期數(shù)據(jù)采用《基于積溫理論模擬測(cè)算北方蘋果發(fā)育期系統(tǒng)》（計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)證書號(hào)：2020SRBJ0241）測(cè)算。

1.2.3 蘋果災(zāi)情資料

蘋果連陰雨災(zāi)情資料來源于陜西省農(nóng)業(yè)遙感與經(jīng)濟(jì)作物氣象服務(wù)中心常規(guī)災(zāi)害調(diào)查記錄。

2 研究方法

2.1 生育階段的選取

蘋果對(duì)陰雨天氣最敏感的3個(gè)生育階段為始花—幼果期、著色—成熟期和采收期。其中，考慮到果園實(shí)際采收受經(jīng)濟(jì)效益等因素影響，人為可控性強(qiáng)，該文僅從理論角度出發(fā)，參考國內(nèi)學(xué)者們對(duì)蘋果最適采收期研究[17-19]，結(jié)合所用蘋果成熟期為生理成熟期，以成熟期為基準(zhǔn)往前7 d作為最佳采收期。

2.2 連陰雨災(zāi)害指標(biāo)

基于學(xué)者們對(duì)蘋果生長(zhǎng)發(fā)育受連陰雨天氣影響的研究，結(jié)合陜西、甘肅和山東等蘋果主產(chǎn)省對(duì)連陰雨天氣標(biāo)準(zhǔn)的定義，并考慮蘋果不同發(fā)育階段生長(zhǎng)特性[12,13,20-26]，從日降水量、連陰雨天數(shù)、連陰雨過程總降水量和日照時(shí)數(shù)綜合確定連陰雨災(zāi)害指標(biāo)如下：始花—幼果期：站點(diǎn)連續(xù)5 d及以上有降水，日降水量≥0.1 mm，過程總降水量≥20 mm；著色—成熟期：站點(diǎn)連續(xù)5 d及以上有降水，日降水量≥0.1 mm，期間允許有無降水或微量降水間隔，但該日日照＜2 h，過程總降水量≥30 mm；采收期：站點(diǎn)連續(xù)4 d 及以上有降水，日降水量≥0.1 mm，期間允許有無降水或微量降水間隔，但該日日照＜2 h，過程總降水量≥20 mm。

2.3 連陰雨災(zāi)害統(tǒng)計(jì)方法

統(tǒng)計(jì)各站歷年連陰雨過程均降水量、過程均天數(shù)、災(zāi)害強(qiáng)度、年均過程次數(shù)和災(zāi)害頻率。

過程均降水量公式為：

式（1）中，RL為連陰雨過程均降水量；RZ為發(fā)生連陰雨災(zāi)害時(shí)過程總降水量；FZ為發(fā)生連陰雨災(zāi)害總次數(shù)。

過程均天數(shù)公式為：

式（2）中，DL為連陰雨過程均天數(shù)；DZ為發(fā)生連陰雨災(zāi)害總天數(shù)；FZ為發(fā)生連陰雨災(zāi)害總次數(shù)。

災(zāi)害強(qiáng)度公式為：

式（3）中，IL為連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度；RZ為發(fā)生連陰雨災(zāi)害時(shí)過程總降水量；DZ為發(fā)生連陰雨災(zāi)害總天數(shù)。

年均過程次數(shù)公式為：

式（4）中，F(xiàn)L為年均過程次數(shù)；FZ為發(fā)生連陰雨總次數(shù)；N為統(tǒng)計(jì)年數(shù)。

災(zāi)害頻率公式為：

式（5）中，P為連陰雨災(zāi)害發(fā)生頻率；M為發(fā)生連陰雨災(zāi)害年數(shù)；N為統(tǒng)計(jì)年數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害空間分布

3.1.1 連陰雨過程均降水量空間分布

圖2 為中國北方蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期連陰雨過程均降水量空間分布。由圖2 a可知，蘋果始花—幼果期連陰雨災(zāi)害過程均降水量在20~78 mm，集中發(fā)生在遼寧、山西、陜西和河南4個(gè)省份，山東沿海、甘肅南部、北京、天津和新疆也有少數(shù)站點(diǎn)發(fā)生。大部分地區(qū)連陰雨過程均降水量在20~40 mm，連陰雨過程均降水量＞40 mm 站點(diǎn)較少且分布零散，有河北邢臺(tái)、遼寧新民、遼寧建昌、遼寧綏中、山東海陽和山東日照。其中，連陰雨過程均降水量最高值和最低值分別在遼寧建昌、陜西秦都。新疆大部分地區(qū)、內(nèi)蒙古和甘肅北部無連陰雨災(zāi)害發(fā)生。

由圖2 b 可知，蘋果著色—成熟期連陰雨過程均降水量為24~157 mm，連陰雨災(zāi)害集中發(fā)生在河北、山東、山西、陜西、寧夏和河南大部分地區(qū)，新疆、甘肅和遼寧部分地區(qū)有災(zāi)害分布。發(fā)生連陰雨災(zāi)害地區(qū)中，過程均降水量＜60 mm 分布在新疆、甘肅、寧夏和遼寧；大部分地區(qū)過程均降水量在60~100 mm；過程均降水量＞100 mm 站點(diǎn)僅在河南、陜西、河北和山東有零散分布。其中，連陰雨過程均降水量最高值和最低值分別在河南永城、陜西石泉。新疆、甘肅和內(nèi)蒙古大部分區(qū)域無災(zāi)害發(fā)生。

圖2 蘋果各生育階段連陰雨過程均水量空間分布

由圖2 c 可知，蘋果采收期連陰雨過程均降水量在21~145 mm。連陰雨災(zāi)害集中發(fā)生區(qū)域與著色—成熟期基本相同。發(fā)生連陰雨災(zāi)害地區(qū)中，過程均降水量＜60 mm的地區(qū)為新疆、寧夏、陜西北部和遼寧，過程均降水量在60~100 mm 的地區(qū)分布在山東、河北、河南和陜西部分地區(qū)，過程均降水量＞100 mm 主要在陜西南部、山東和河北部分地區(qū)。其中，連陰雨過程均降水量最高值和最低值分別在山東威海、甘肅民勤。甘肅北部、新疆和遼寧大部分地區(qū)無災(zāi)害發(fā)生。

3.1.2 連陰雨過程均天數(shù)分布

圖3為中國北方蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期3個(gè)生育階段連陰雨過程均天數(shù)空間分布。由圖3 a 可知，蘋果始花—幼果期過程均天數(shù)在4~8 d。大多數(shù)地區(qū)連陰雨過程均天數(shù)在4~6 d，部分地區(qū)連陰雨過程均天數(shù)達(dá)到7~8 d，僅在甘肅、河北、河南、山東、山西、陜西和新疆有零散分布。其中，河南西峽、甘肅武都和遼寧莊河連陰雨過程均天數(shù)最高，為8 d。由圖3 b 可知，蘋果著色—成熟期連陰雨過程均天數(shù)在4~10 d。大多數(shù)地區(qū)連陰雨過程均天數(shù)在5~8 d，過程均天數(shù)＞8 d 的站點(diǎn)有陜西鳳翔、陜西延長(zhǎng)、陜西商南、河南欒川、河南駐馬店和山東平度。由圖3 c 可知，蘋果采收期連陰雨過程均天數(shù)在4~7 d，分布區(qū)域與著色—成熟期基本一致。大多數(shù)地區(qū)過程均天數(shù)在4~5 d，過程均天數(shù)＞5 d 的地區(qū)主要分布在陜西、河南和山西南部，河北和山東也有零星分布，山東成山頭連陰雨過程均天數(shù)最長(zhǎng)，為7 d。

圖3 蘋果各生育階段連陰雨過程均天數(shù)空間分布

3.1.3 連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度分布

圖4為中國北方蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度空間分布。由圖4 a可知，蘋果始花—幼果期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度為2.8~15.7 mm/d，主要發(fā)生在陜西、山西和河南3 個(gè)省份。多數(shù)地區(qū)連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度在3.6~7.1 mm/d，陜西、山西和河南等地呈現(xiàn)連片狀分布，高值區(qū)即災(zāi)害強(qiáng)度＞7.1 mm/d 分布在遼東半島，最高值在遼寧建昌，災(zāi)害強(qiáng)度為15.7 mm/d。低值區(qū)即災(zāi)害強(qiáng)度＜3.6 mm/d 分布在甘肅北部、陜西北部和山西北部等緯度較高地區(qū)，范圍較小，最低值在甘肅武都，為2.8 mm/d。由圖4 b可知，蘋果著色—成熟期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度在3.2~26.1 mm/d，集中發(fā)生在陜西、山西、河南、山東和河北五個(gè)省份。大部分地區(qū)災(zāi)害強(qiáng)度值在6.9~13.2 mm/d，呈現(xiàn)連片狀分布。高值區(qū)即災(zāi)害強(qiáng)度＞13.2 mm/d在河北、河南、山東、山西和陜西有零散分布，河南永城災(zāi)害強(qiáng)度最大，為26.1 mm/d。低值區(qū)即災(zāi)害強(qiáng)度＜3.2 mm/d 分布在寧夏、甘肅和遼寧等緯度較高地區(qū)，寧夏中寧災(zāi)害強(qiáng)度最小，為3.2 mm/d。由圖4 c可知，蘋果采收期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度在4.4~29.0 mm/d，分布區(qū)域與著色—成熟期大致相同，僅新疆地區(qū)分布站點(diǎn)相對(duì)較多。大多數(shù)地區(qū)災(zāi)害強(qiáng)度在7.5~14.2 mm/d。高值區(qū)集中分布在山東和河北，山東威海連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度最大，為29.0 mm/d。低值區(qū)分布在緯度較高的遼寧、陜西北部、寧夏和新疆地區(qū)，寧夏中衛(wèi)連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度最小，為4.4 mm/d。

圖4 蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度空間分布

綜上所述，蘋果在始花—幼果期、著色—成熟期和采收期3 個(gè)生育階段內(nèi)，連陰雨災(zāi)害集中發(fā)生于蘋果適栽區(qū)東南地區(qū)，且主要分布在沿海和南部站點(diǎn)。對(duì)于連陰雨過程均降水量，著色—成熟期和采收期連陰雨過程均降水量值范圍基本一致。與始花—幼果期相比，著色—成熟期和采收期災(zāi)害發(fā)生區(qū)域更廣，連陰雨過程均降水量值變化范圍更大。其中，遼寧省在蘋果花期—幼果期連陰雨災(zāi)害發(fā)生區(qū)域分布大，而著色—成熟期和采收期幾乎無災(zāi)害發(fā)生。這是由于遼寧地區(qū)緯度較高，熱量資源偏少，導(dǎo)致蘋果成熟期和采收期較晚，而此時(shí)受副熱帶高壓影響，雨帶南移，降水較少，陰雨天氣也相應(yīng)減少變?nèi)酢?/p>

對(duì)于連陰雨過程均天數(shù)，與過程均降水量空間分布基本一致。著色—成熟期連陰雨過程均天數(shù)波動(dòng)范圍比始花—幼果期和采收期大，最長(zhǎng)為10 d，最短為3 d，而花期—幼果期和采收期過程均天數(shù)范圍都穩(wěn)定在4~7 d。這是由不同生育階段降水量不同造成的，蘋果著色—成熟期在8—10月，始花—幼果期在4—5 月，受季風(fēng)氣候的影響，我國北方地區(qū)在8月份降水較多，易發(fā)生持續(xù)的陰雨天氣。

對(duì)于連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度，連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度分布與過程均降水量、過程均天數(shù)范圍基本一致。同時(shí)強(qiáng)度受到降水量和天數(shù)的共同影響，當(dāng)降水量高，天數(shù)少，即強(qiáng)度大，反之亦然。與始花—幼果期相比，著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度要明顯偏大，主要是由于該生育階段內(nèi)北方蘋果種植區(qū)正值雨季，降水量偏多。

3.1.4 連陰雨年均過程次數(shù)分布

圖5 為中國北方蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害年均過程次數(shù)空間分布。由圖可知，蘋果3 個(gè)生育階段連陰雨災(zāi)害年均過程次數(shù)均在0.1~0.5 次，且各地區(qū)年均過程次數(shù)多在0.1~0.3 次，多年內(nèi)連陰雨災(zāi)害發(fā)生次數(shù)極小。如圖5 a 所示，蘋果始花—幼果期連陰雨災(zāi)害年均過程次數(shù)＞0 區(qū)域集中分布在甘肅南部、陜西南部、河南南部和遼東半島，山東、山西和河北有零散站點(diǎn)分布。由圖5 b和圖5 c可知，蘋果著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害年均過程次數(shù)＞0 區(qū)域集中分布在河北、山東、山西、陜西、河南和甘肅南部。與始花—幼果期相比，分布范圍要更廣。由此可知，蘋果在著色—成熟期和采收期更易遭受連陰雨天氣影響。

圖5 蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害年均過程次數(shù)空間分布

3.1.5 連陰雨災(zāi)害頻率

圖6 為中國北方蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害頻率空間分布。由圖6 a 可知，蘋果始花—幼果期發(fā)生連陰雨災(zāi)害頻率為2.7%~40.7%，集中分布在遼寧、山西、陜西和河南4 個(gè)省份。高值區(qū)主要分布在陜西南部，連陰雨災(zāi)害頻率為10.3%~40.7%，陜西鎮(zhèn)巴連陰雨災(zāi)害頻率最高，為40.7%。低值區(qū)連陰雨災(zāi)害頻率＜10.2%，位于陜西和山西緯度較高地區(qū)，遼寧及山東沿海也有分布，新疆僅伊寧有發(fā)生，災(zāi)害頻率為2.9%。新疆、甘肅、寧夏、河北和山東大部分地區(qū)連陰雨災(zāi)害頻率為0。

由圖6 b可知，蘋果著色—成熟期發(fā)生連陰雨災(zāi)害頻率在2.7%~42.1%，集中在山西、陜西、河南、山東和河北5 個(gè)省份。高值區(qū)災(zāi)害頻率在16.3%~42.1%，分布在陜西南部、甘肅南部和河南南部部分區(qū)域，陜西柞水連陰雨災(zāi)害頻率最高，為42.1%。低值區(qū)災(zāi)害頻率在2.7%~7.1%，分布在山西北部、陜西北部、北京、天津、河北北部和山東。新疆烏魯木齊災(zāi)害頻率為3.1%。

由圖6 c 可知，蘋果采收期連陰雨災(zāi)害頻率在2.7%~45.0%，整體分布范圍與著色—采收期基本一致。陜西南部地區(qū)為連陰雨災(zāi)害頻率高值區(qū)，頻率在16.8%以上，陜西鎮(zhèn)坪是連陰雨災(zāi)害頻率最高的地區(qū)，為45.0%。甘肅北部、寧夏、陜西北部、山西北部、河北北部和遼寧為低值區(qū)，連陰雨災(zāi)害頻率在2.7%~7.5%，新疆僅有阿拉爾、庫車和柯坪3 個(gè)站點(diǎn)，頻率分別為2.7%、2.7%、2.9%。

圖6 蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害頻率空間分布

綜上所述，蘋果在始花—幼果期、著色—成熟期和采收期3個(gè)生育階段中，受地理位置的影響，新疆和甘肅深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，周圍高大山脈阻擋海洋暖濕氣流的進(jìn)入，降水較少，氣候干燥，大多數(shù)站點(diǎn)連陰雨災(zāi)害頻率為0。連陰雨災(zāi)害頻率值波動(dòng)范圍大致相同，且發(fā)生區(qū)域呈現(xiàn)由南至北逐漸減弱的趨勢(shì)。整體來看，北方蘋果適栽區(qū)發(fā)生連陰雨頻率極小。

3.2 蘋果連陰雨災(zāi)害時(shí)間變化規(guī)律

因歷年來北方各站點(diǎn)發(fā)生連陰雨災(zāi)害次數(shù)較少，該文僅以北方地區(qū)所有研究站點(diǎn)為整體，統(tǒng)計(jì)北方蘋果適栽區(qū)所有站點(diǎn)1982—2018 年連陰雨災(zāi)害發(fā)生情況，對(duì)蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期3個(gè)生育階段內(nèi)歷年所有研究站點(diǎn)連陰雨災(zāi)害次數(shù)、過程均降水量和災(zāi)害強(qiáng)度進(jìn)行探究。

圖7為中國北方蘋果在始花—幼果期、著色—成熟期和采收期3個(gè)生育階段內(nèi)各站點(diǎn)發(fā)生連陰雨次數(shù)總和年際變化。由圖7 可知，1982—1999 年連陰雨災(zāi)害次數(shù)波動(dòng)較小且平緩，大多數(shù)年份蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害總次數(shù)＜30 次，在1985 年和1990 年災(zāi)害總次數(shù)較高，分別為40 次、42 次。2000 年以后，蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害總次數(shù)波動(dòng)較大，呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，極端高值與低值間相差較多。連陰雨災(zāi)害總次數(shù)最高和最低年份分別是2011年和2013年，分別為79次、6次。

圖7 1982—2018年蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害次數(shù)年際變化

對(duì)比分析蘋果各生育階段可知，始花—幼果期連陰雨次數(shù)變化幅度小，穩(wěn)定在20 次以下，1990 年最高，為28次。著色—成熟期和采收期年際間連陰雨次數(shù)波動(dòng)呈現(xiàn)一致性，均在2011年連陰雨災(zāi)害次數(shù)最高，著色—成熟期災(zāi)害次數(shù)達(dá)41 次，采收期災(zāi)害次數(shù)為36 次。與始花—幼果期相比，著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害次數(shù)較多，表明蘋果在著色—成熟期和采收期易受連陰雨天氣影響。對(duì)應(yīng)陜西省常規(guī)災(zāi)害調(diào)查記載，2011 年9 月陜西蘋果產(chǎn)區(qū)降水顯著偏多，日照明顯偏少，主要果區(qū)出現(xiàn)5 次連陰雨天氣，持續(xù)陰雨低溫寡照天氣，對(duì)果實(shí)著色和干物質(zhì)累積造成顯著影響，部分果區(qū)褐斑病和斑點(diǎn)落葉病偏重發(fā)生。因此，果園生產(chǎn)中要防范連陰雨天氣對(duì)果樹的危害，應(yīng)著重關(guān)注著色—成熟期和采收期。

圖8 為中國北方蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期連陰雨過程均降水量年際變化。由圖8 可知，1982—2018 年蘋果各生育階段連陰雨過程均降水量呈波動(dòng)變化。蘋果始花—幼果期發(fā)生連陰雨災(zāi)害年份中，連陰雨過程均降水量為21~53 mm，最高值和最低值分別出現(xiàn)在2006年和1991年，連陰雨過程均降水量值分別為53 mm、21 mm。1982年、1984 年、2000 年、2007 年 和2013 年 在蘋果始花—幼果期各站均無連陰雨災(zāi)害發(fā)生。蘋果著色—成熟期連陰雨過程均降水量在32~112 mm 波動(dòng)，37 年中有31 年連陰雨過程均降水量在50 mm 以上，最高值和最低值分別出現(xiàn)在2003年和1987年，連陰雨過程均降水量值分別為112 mm、32 mm。蘋果采收期連陰雨過程均降水量在35~102 mm，37 年中有21 年過程均降水量在50 mm 以上，最高值和最低值分別出現(xiàn)在1986年和2012年。

圖8 1982—2018年蘋果各生育階段連陰雨過程均降水量年際變化

對(duì)比蘋果3 個(gè)生育階段連陰雨災(zāi)害過程均降水量年際變化可知，著色—成熟期和采收期過程均降水量波動(dòng)情況大致相同，且比始花—幼果期過程均降水量波動(dòng)值大。主要是由于蘋果著色—成熟期和采收期正處北方地區(qū)8—9 月份，雨水較多，而蘋果始花—幼果期為3—5月份，降水較少。

圖9 為中國北方蘋果始花—幼果期、著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度年際變化。1982—2018 年蘋果各生育階段災(zāi)害強(qiáng)度較穩(wěn)定。在蘋果始花—幼果期發(fā)生連陰雨災(zāi)害年份中，災(zāi)害強(qiáng)度在3.6~9.4 mm/d，大多數(shù)年份災(zāi)害在5.0 mm/d 左右波動(dòng)。最高值和最低值分別出現(xiàn)在1998 年和2001 年，災(zāi)害強(qiáng)度分別為9.4 mm/d、3.6 mm/d。1982 年、1984 年、2000 年、2007 年和2013 年 無連 陰 雨災(zāi) 害發(fā)生。蘋果著色—成熟期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度在4.3~18.3 mm/d，最高值和最低值分別出現(xiàn)在1990 年和1987 年。蘋果采收期連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度在8.1~19.6 mm/d。1983 年災(zāi)害強(qiáng)度最小，為8.1 mm/d，1987年災(zāi)害強(qiáng)度最大，為19.6 mm/d。對(duì)比蘋果各生長(zhǎng)發(fā)育階段，著色—成熟期和采收期災(zāi)害強(qiáng)度明顯高于始花—幼果期，且波動(dòng)幅度較大。由此可知，著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害不確定性更強(qiáng)。

圖9 1982—2018年蘋果各生育階段連陰雨災(zāi)害強(qiáng)度年際變化

4 結(jié)論與討論

該文基于1982—2018 年中國北方蘋果適栽區(qū)各站點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)和發(fā)育期數(shù)據(jù)，結(jié)合連陰雨災(zāi)害指標(biāo)，采用ArcGIS 分析過去37 年間蘋果生長(zhǎng)季內(nèi)連陰雨災(zāi)害時(shí)空分布特征，得主要結(jié)論如下。

（1）研究區(qū)域內(nèi)不同生育階段蘋果連陰雨過程均降水量、過程均天數(shù)、頻率和年均過程次數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果均呈現(xiàn)由東南向西北逐漸減弱的趨勢(shì)。不同生育階段連陰雨災(zāi)害發(fā)生區(qū)域均主要分布在東南區(qū)域，其中，著色—成熟期和采收期發(fā)生連陰雨災(zāi)害區(qū)域較大。

（2）過去37 年間中國北方蘋果連陰雨災(zāi)害總次數(shù)較少，在45 次以下。其中，2011 年著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害次數(shù)最多，達(dá)到40 次以上。連陰雨災(zāi)害過程均降水量和災(zāi)害強(qiáng)度均呈現(xiàn)高低間隔波動(dòng)。對(duì)比3 個(gè)生育階段可知，多數(shù)年份著色—成熟期和采收期連陰雨災(zāi)害次數(shù)、過程均降水量和災(zāi)害強(qiáng)度高于始花—幼果期。

該文為針對(duì)北方蘋果連陰雨災(zāi)害的基礎(chǔ)研究，結(jié)合前人對(duì)蘋果連陰雨災(zāi)害的探究，利用降水量和日照兩個(gè)因子構(gòu)建連陰雨災(zāi)害指標(biāo)，分析了中國北方地區(qū)蘋果各生育階段時(shí)空變化特征，填補(bǔ)了區(qū)域大尺度蘋果連陰雨災(zāi)害研究的空白，從宏觀上把握了蘋果連陰雨災(zāi)害發(fā)生的時(shí)空特征。

該文在蘋果發(fā)育期測(cè)算中運(yùn)用積溫模型，根據(jù)典型站點(diǎn)的發(fā)育期觀測(cè)資料提取積溫指標(biāo)，對(duì)缺乏數(shù)據(jù)的臺(tái)站和年份進(jìn)行蘋果發(fā)育期測(cè)算，得到北方蘋果發(fā)育期的動(dòng)態(tài)時(shí)空數(shù)據(jù)。與目前常用的以固定起止日期來確定歷年發(fā)育期相比，更加科學(xué)和有效。

由于收集到的研究資料有限，該文僅以栽種范圍較廣的富士系為主，從溫度和降水兩大氣象要素出發(fā)，探究蘋果適栽區(qū)。而實(shí)際生產(chǎn)中，蘋果品質(zhì)資源豐富，蘋果種植除受光照、地形等自然因素的影響，還受政策和市場(chǎng)等社會(huì)因素影響。此外，由于災(zāi)情資料不足，未能具體量化災(zāi)害對(duì)蘋果各生育階段危害程度及其對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。在今后研究中，仍需對(duì)蘋果災(zāi)情數(shù)據(jù)進(jìn)行完善，進(jìn)一步探究不同生育階段連陰雨災(zāi)害指標(biāo)，同時(shí)結(jié)合不同地區(qū)實(shí)際情況對(duì)連陰雨災(zāi)害分布特征進(jìn)行具體分析，使研究結(jié)論更具有實(shí)用性。