吳 慮,周尚春,舒子倩,李舒穎,李春生
1.凱里市氣象局,貴州凱里 556000;2.麻江縣氣象局,貴州麻江 556000;3.劍河縣氣象局,貴州劍河 556000;4.岑鞏縣氣象局,貴州岑鞏 556000;5.黎平縣氣象局,貴州黎平 556000
2017年,劍河縣將黑木耳種植作為發(fā)展戰(zhàn)略和特色農(nóng)業(yè),大面積推廣種植黑木耳。截至2020年,劍河縣黑木耳種植已超666.67 hm2。目前,大多使用國(guó)家站或區(qū)域氣象站要素進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)服務(wù),然而,林下木耳小氣候環(huán)境與國(guó)家氣象臺(tái)站的觀測(cè)值存在差異,木耳生長(zhǎng)環(huán)境溫度與草溫相符,但大部分地區(qū)無(wú)草溫觀測(cè)設(shè)備。因此,建立林下黑木耳小氣候與劍河縣氣象站氣象條件關(guān)系模型和草溫與氣象站氣溫關(guān)系模型,能夠?yàn)閯涌h黑木耳生產(chǎn)提供精準(zhǔn)的氣象服務(wù)。
研究資料選擇2020年4月—2021年4月劍河縣國(guó)家站(26°43′54″N,108°26′04″E,海拔530 m)溫度、濕度、草溫逐日數(shù)據(jù)與林下站(26°43′55″N,108°26′05″E,海拔520 m)溫度、濕度數(shù)據(jù)。其中,林下站溫濕度設(shè)備離地高度30 cm。
采用對(duì)比分析、相關(guān)分析和線性回歸等方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用線性回歸法建立相關(guān)性模型,并篩選出最優(yōu)模型。
2.1.1 日變化分析 由表1可知,林下站的氣溫日均比國(guó)家站高;氣溫日變化比國(guó)家站小;氣溫日均、日最高年內(nèi)波動(dòng)程度林下站更和緩。
表1 林下站與國(guó)家站氣溫日變化的差值、極值、出現(xiàn)時(shí)間
2.1.2 月變化分析 從圖1看出,林下站氣溫高于國(guó)家站。從圖2看出,林下站和國(guó)家站月均相對(duì)濕度變化趨勢(shì)一致,10月最大,1月最小,除4月外,其余月份國(guó)家站大于林下站。
圖1 林下站與國(guó)家站的氣溫月變化
圖2 國(guó)家站與林下站的相對(duì)濕度月變化
經(jīng)差異顯著性檢驗(yàn)分析表明,國(guó)家站和林下站的日均氣溫、日最低氣溫和日最高氣溫均通過(guò)置信區(qū)間為95%的差異顯著性水平的F檢驗(yàn),表明兩地逐日氣溫指標(biāo)差異性極顯著。因此,可建立其與氣溫相關(guān)性的一元線性回歸模型彌補(bǔ)兩者間的差異性。
根據(jù)建立的模型,結(jié)合2020年3月—2021年4月國(guó)家站氣溫進(jìn)行計(jì)算,并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比檢驗(yàn),結(jié)果如表2所示。
表2 林下站溫濕度與國(guó)家站溫濕度不同建模方法擬合檢驗(yàn)
日均氣溫,夏季與冬季使用全年逐日模型,春季與秋季使用分季節(jié)模型為最優(yōu)。日均相對(duì)濕度,夏季與冬季使用全年逐日模型,春季與秋季使用分季節(jié)模型為最優(yōu)。日最高氣溫,夏季、秋季與冬季使用全年逐日模型,春季使用分季節(jié)模型為最優(yōu)。日最低氣溫,夏季、秋季與冬季使用全年逐日模型,春季使用分季節(jié)模型為最優(yōu)。
2.3.1 日變化分析 根據(jù)表3氣溫與草溫日變化發(fā)現(xiàn),劍河縣國(guó)家站草溫的日均溫度氣溫更高。日變化比氣溫大,年內(nèi)波動(dòng)程度氣溫更為和緩。
表3 氣溫與草溫日變化的差值、極值、出現(xiàn)時(shí)間 ℃
2.3.2 月變化分析 從圖3看出,國(guó)家站草溫的月均溫度比氣溫高。月變化趨勢(shì)一致。
圖3 國(guó)家站氣溫與草溫的月變化
差異顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表明,劍河縣國(guó)家氣象站氣溫與草溫日均溫度、日最低溫度和日最高溫度均通過(guò)置信區(qū)間為95%的差異顯著性水平的F檢驗(yàn),表明2地各逐日溫度指標(biāo)差異性極顯著,因此可建立其溫度相關(guān)性的一元線性回歸模型彌補(bǔ)兩者間的差異性。
結(jié)合所建模型,利用2020年3月—2021年4月草溫與氣溫的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果如表4所示。
表4 基于國(guó)家站氣溫的草溫不同建模方法擬合檢驗(yàn)
平均溫度,使用全年逐日模型為最優(yōu);最高溫度,使用分季節(jié)模型最優(yōu);最低溫度,春季、夏季與秋季使用全年逐日模型,冬季則使用分季節(jié)建模為最優(yōu)[10-19]。
(1)林下站與國(guó)家站溫濕度差異:林下站氣溫的日均與日最低更高,日最高低于國(guó)家站,日變化比國(guó)家站??;氣溫日均、日最高年內(nèi)波動(dòng)程度較國(guó)家站相對(duì)和緩。林下站氣溫月均、月最高、月最低均大于國(guó)家站,變化趨勢(shì)一致。月均相對(duì)濕度變化趨勢(shì)一致。
(2)基于國(guó)家站溫濕度的林下小氣候模型。日均氣溫:夏季與冬季使用全年模型,春季與秋季使用分季節(jié)模型為最優(yōu);日均相對(duì)濕度:夏季與冬季使用全年模型,春季與秋季使用分季節(jié)模型為最優(yōu);日最高氣溫:夏季、秋季與冬季使用全年模型,春季使用分季節(jié)模型為最優(yōu);日最低氣溫:夏季、秋季與冬季使用全年模型,春季使用分季節(jié)模型為最優(yōu)。
(3)草溫與氣溫差異:草溫的日均溫度比氣溫高;草溫日變化比氣溫大;年內(nèi)波動(dòng)程度氣溫更為和緩;月變化趨勢(shì)一致。
(4)基于國(guó)家站氣溫的草溫模型。平均溫度,使用全年模型為最優(yōu);最高溫度,使用分季節(jié)模型最優(yōu);最低溫度,春季、夏季與秋季使用全年模型,冬季則使用分季節(jié)建模為最優(yōu)。