麗江煙區(qū)烤煙大田期的降水變化趨勢(shì)分析

蔡寒玉，廖文程，李蘭周，吳克春，譚　松

（1.云南省煙草公司麗江市公司，云南麗江 674100；2.云南省麗江市氣象局，云南麗江 674100）

麗江煙區(qū)烤煙大田期的降水變化趨勢(shì)分析

蔡寒玉1，廖文程1，李蘭周1，吳克春1，譚松2

（1.云南省煙草公司麗江市公司，云南麗江 674100；2.云南省麗江市氣象局，云南麗江 674100）

摘要：為進(jìn)一步明確麗江煙區(qū)烤煙大田生育期降水資源的時(shí)空分布特征，采用線性趨勢(shì)擬合和“逐步回歸的趨勢(shì)面模擬+殘差內(nèi)插”法對(duì)麗江主產(chǎn)煙區(qū)4個(gè)氣候觀測(cè)站1959—2009年的降水量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，麗江煙區(qū)降雨充沛，烤煙全生育期平均降水量760.61mm，降水量時(shí)間變化為移栽至團(tuán)棵期少、旺長(zhǎng)期和成熟期較多，適宜優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)，但各年份及各生育期間降水變率較大，空間分布呈現(xiàn)出由東北向西南逐級(jí)遞減的趨勢(shì)?？緹煾魃诮邓蠹s10年為1個(gè)周期，呈倒S型曲線變化，預(yù)測(cè)2010—2020年麗江煙區(qū)烤煙移栽至團(tuán)棵期降水呈下降趨勢(shì)，旺長(zhǎng)期和成熟期降水呈增加趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：麗江；烤煙；大田期；降水

水分是烤煙植株體的重要組成部分，是烤煙各種生理代謝活動(dòng)不可缺少的基本條件?？緹煾鱾€(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段的水分條件都影響其產(chǎn)量和品質(zhì)［1-3］。麗江煙區(qū)作為云南省特色優(yōu)質(zhì)煙葉主產(chǎn)區(qū)之一，其自然降水是當(dāng)?shù)乜緹煼N植水分條件的主導(dǎo)因素，近10年來(lái)，麗江煙區(qū)降水時(shí)空分布不均非常明顯，特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)受自然降水量影響較大。因此，研究麗江煙區(qū)烤煙大田生育期降水資源時(shí)空變化特征，對(duì)區(qū)域煙葉生產(chǎn)及生態(tài)建設(shè)具有重要指導(dǎo)意義。

目前，有學(xué)者對(duì)麗江主產(chǎn)煙區(qū)烤煙大田期降水資源進(jìn)行了研究［4-6］，但這些研究多為單站點(diǎn)時(shí)間變化統(tǒng)計(jì)，僅對(duì)大田生育期的降水條件進(jìn)行了分析，而對(duì)麗江主產(chǎn)煙區(qū)長(zhǎng)時(shí)段降水量時(shí)空分布特征進(jìn)行系統(tǒng)闡述較少?；诖?，本研究對(duì)麗江主產(chǎn)煙區(qū)4個(gè)氣候觀測(cè)站1959—2009年的降水量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，采用線性趨勢(shì)擬合和“逐步回歸的趨勢(shì)面模擬+殘差內(nèi)插”相結(jié)合的方法，研究麗江主產(chǎn)煙區(qū)烤煙大田生育期降水資源的時(shí)空分布特征與變化趨勢(shì)，以期為該煙區(qū)特色優(yōu)質(zhì)煙葉的優(yōu)化布局和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供一定的參考和借鑒。

1　 材料與方法

為了全面分析麗江煙區(qū)烤煙大田期降水的氣候變化特征，選取烤煙種植面積大、氣象資料連續(xù)性好的玉龍縣、永勝縣、華坪縣和寧蒗縣4個(gè)氣候觀測(cè)站1959—2009年降水量，按移栽到團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、成熟期、全生育期統(tǒng)計(jì)各時(shí)段的降水總量，分析麗江煙區(qū)烤煙大田期的降水變化趨勢(shì)。結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際確定烤煙大田期即移栽至團(tuán)棵期為5月上旬至6月中旬，旺長(zhǎng)期為6月中旬至7月，成熟期為8月至9月中旬。

用各站點(diǎn)降水資料的算術(shù)平均值，分別建立各點(diǎn)烤煙大田生育期的降水量序列。為了更清晰地了解降水氣候變化趨勢(shì)，參照文獻(xiàn)［7-8］，對(duì)全序列或變化明顯的時(shí)段，建立線性趨勢(shì)方程R=a0+a1t。式中R為降水量，t為時(shí)間（年序），a1×10年為每10年時(shí)段的變化趨勢(shì)，單位為mm，a0為常數(shù)。同時(shí)，采用“逐步回歸的趨勢(shì)面模擬+殘差內(nèi)插”法［9-11］，借助ArcGIS插值軟件，在降水要素與地理要素（高程、經(jīng)度、緯度、坡向、坡度）之間建立回歸模型將降水要素推算到空間網(wǎng)格點(diǎn)上，再經(jīng)殘差訂正，推算和模擬麗江市降水要素的空間分布。

2　 結(jié)果

2.1 烤煙大田期降水變化特性

從表1分析表明，麗江煙區(qū)4個(gè)站點(diǎn)的烤煙大田期降水呈相似的變化規(guī)律即全年降水量的77%以上集中在烤煙大田期，其平均降水量達(dá)到了760.61mm，但降水量年份間極差較大，最小值僅為415.87mm，最大值達(dá)到1203.72mm，相對(duì)多雨年份頻率較低，沒(méi)有出現(xiàn)相對(duì)干旱年份。

2.2 烤煙移栽至團(tuán)棵期的降水特征及其變化趨勢(shì)

由表2可見(jiàn)，麗江煙區(qū)烤煙移栽至團(tuán)棵期的降水量為33.78～237.10mm，平均120.94mm，占全生育期降水總量的15.90%，降水變率較大。從圖1可看出，過(guò)去51年的降水年際變化波動(dòng)較大，1978—1993年、2001—2009年降水呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而1993—2001年降水由少到多，逐年增加。從線性趨勢(shì)擬合結(jié)果（表3）看，1959—1991年的線性變化趨勢(shì)稍有上升，但幅度極小，每10年僅增加4.2mm，可以認(rèn)為，這33年間移栽至團(tuán)棵期降水量的總趨勢(shì)基本沒(méi)有變化，但由距平曲線看，降水年間差異較大。1992—2009年降水呈顯著的增加趨勢(shì)，每10年增加了38.7mm。

2.3烤煙旺長(zhǎng)期的降水特征及其變化趨勢(shì)

由表2可見(jiàn)，麗江煙區(qū)烤煙旺長(zhǎng)期的降水量為181.23～494.25mm，平均329.25mm，占全生育期降水總量的43.29%。從圖2可以看出，1959—1987年的降水距平年際變化波動(dòng)較大，總趨勢(shì)基本沒(méi)有變化，1988年降水量達(dá)到最低值181.23mm。隨后降水量增加，到2001年達(dá)到最大值494.25m，2001—2009年降水量又逐年下降。從線性趨勢(shì)擬合結(jié)果（表3）看，1994—2009年呈顯著下降趨勢(shì)，每10年減少82.2mm。

2.4 烤煙成熟期的降水特征及其變化趨勢(shì)

由表2可見(jiàn)，麗江煙區(qū)烤煙成熟期的降水量為182.20～537.65mm，降水變率24.65%，占全生育期降水總量的40.81%。從圖3可以看出，1959—1966年降水明顯增加，到1966年達(dá)到最大值537.65mm，之后降水距平年際變化波動(dòng)較大，總趨勢(shì)基本沒(méi)有變化，1998—2009年降水量又呈下降趨勢(shì)。從線性趨勢(shì)擬合結(jié)果（表3）看，1959—1997年呈下降趨勢(shì)，但降幅極小，每10年僅下降7.3mm；1998—2009年表現(xiàn)出極顯著的下降趨勢(shì)，每10年減少132.7mm。

2.5麗江煙區(qū)降水空間變化趨勢(shì)

由圖4可見(jiàn)，麗江煙區(qū)烤煙大田期降水量的空間差異非常顯著，從20mm以下到700mm以上均有分布，呈現(xiàn)出由東北向西南逐級(jí)遞減的趨勢(shì)。移栽至團(tuán)棵期，麗江煙區(qū)降水量普遍較少；旺長(zhǎng)期麗江煙區(qū)降水量普遍偏多，寧蒗東南部、華坪大部偏多幅度較大，較優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)水分條件偏多1倍以上，其余大部地區(qū)偏多1倍以下；成熟期雨量偏多幅度較大的煙區(qū)是華坪中部，較優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)水分條件偏多2倍左右，偏多最少的為麗江西部地區(qū)、永勝西南部，偏多1倍以下，其余煙區(qū)偏多1～2倍。

表1　烤煙大田期降水變化特征Table1　Change trend of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco

表2　烤煙大田各生長(zhǎng)期的降水特征Table2　Trend of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco

表3　烤煙大田各生長(zhǎng)期的降水線性趨勢(shì)方程Table3　Linear trend equation of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco

圖1　烤煙移栽至團(tuán)棵期降水距平演變情況Fig.1　Precipitation anomaly during transplanting to resettling growth stage of flue-cured tobacco

圖2　烤煙旺長(zhǎng)期降水距平演變情況Fig.2　Precipitation anomaly during vigorous growth stage of flue-cured tobacco

圖3　烤煙成熟期降水距平演變情況Fig.3　Precipitation anomaly during maturation stage of flue-cured tobacco

圖4　麗江煙區(qū)烤煙大田期降水量空間分布圖Fig.4　Spatial distribution of precipitation during flue-cured tobacco growth period in Lijiang

3　討論

研究表明，烤煙大田期需水量為450～600mm，全生育期耗水強(qiáng)度呈單峰曲線變化［2，12］。麗江煙區(qū)烤煙大田期降水量時(shí)間變化表現(xiàn)為前少后多，即移栽至團(tuán)棵期少、旺長(zhǎng)期和成熟期較多，與烤煙的生理需水基本一致。移栽至團(tuán)棵期為烤煙生長(zhǎng)前期，對(duì)水分需求不大，一般烤煙在這個(gè)階段需水量?jī)H為80～120mm［2］，麗江煙區(qū)在該期的降水量完全可以滿足煙葉生長(zhǎng)發(fā)育的需要，再加上溫度較高、日照充足，有利于促進(jìn)根系生長(zhǎng)。旺長(zhǎng)期為烤煙需水關(guān)鍵期，煙草需水量占全生育期總需水量的44.0%～46.0%［12-13］，麗江煙區(qū)在該期的降水量充足，有利于增加土壤水分，促進(jìn)煙株生長(zhǎng)，但各年份間變異較大，經(jīng)常出現(xiàn)1周或更長(zhǎng)時(shí)間的階段性干旱，導(dǎo)致煙株不能正常生長(zhǎng)發(fā)育。成熟期降水太多會(huì)影響成熟，降低品質(zhì)，但適量的降水有利于煙葉的成熟［14-15］，麗江煙區(qū)在該期的降水量平均達(dá)到310.42mm，水分盈余100mm以上。在烤煙的成熟期發(fā)生多雨的頻率高達(dá)29.41%（以成熟期大于350mm作為多雨年份），后期連續(xù)降水常造成煙田漬水，嚴(yán)重影響煙葉正常成熟落黃。

氣象資料是隨時(shí)間和空間變化的非平穩(wěn)時(shí)間序列，具有多層次演變規(guī)律，既有趨勢(shì)性、周期性，又有突變性、隨機(jī)性以及多時(shí)間尺度結(jié)構(gòu)［16］。雖然麗江煙區(qū)1959—2009年烤煙大田期降水距平變化幅度很大，存在相當(dāng)強(qiáng)的其他因素引起的突變性，但通過(guò)線性趨勢(shì)分析，可以看出降水仍存在明顯的周期性規(guī)律，大約10年為1個(gè)周期，呈倒S型曲線變化，特別是近10年來(lái)烤煙移栽至團(tuán)棵期降水呈顯著增加，旺長(zhǎng)期降水呈顯著下降，成熟期降水達(dá)到了極顯著下降。

氣候因素是人力所不能抗拒的，也并非一朝一夕所形成。因此，應(yīng)結(jié)合麗江煙區(qū)降水特點(diǎn)形成一套具有地方特色的烤煙煙水配套生產(chǎn)技術(shù)，以推進(jìn)煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。鑒于麗江煙區(qū)有“旺長(zhǎng)期階段性干旱、成熟期時(shí)常多雨寡照”的特點(diǎn)，可采取興建水窖、蓄水池、山坪塘等微水利工程，增加水源的數(shù)量；采取分根灌溉、地膜覆蓋、開(kāi)挖邊腰溝等配套栽培技術(shù)，提高灌溉水利用率，確保煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的穩(wěn)定。

4　結(jié)論

總體而言，麗江煙區(qū)降雨充沛，烤煙全生育期平均降水量760.61mm，降水量時(shí)間變化為移栽至團(tuán)棵期少、旺長(zhǎng)期和成熟期較多，適宜優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)，但各年份及各生育期間降水變率較大。根據(jù)空間分布來(lái)看，麗江煙區(qū)烤煙大田期降水量的空間差異非常顯著，呈現(xiàn)出由東北向西南逐級(jí)遞減的趨勢(shì)。根據(jù)距平演變和線性趨勢(shì)擬合，可以初步預(yù)測(cè)，在2010—2020年麗江煙區(qū)烤煙大田期降水總體處于逐漸增多周期，其中，移栽至團(tuán)棵期降水呈下降趨勢(shì)，旺長(zhǎng)期和成熟期降水呈增加趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

［1］韓錦峰.煙草栽培生理［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

［2］云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院.基于GIS的云南烤煙種植區(qū)劃研究［M］.北京：科學(xué)出版社，2009.

［3］汪耀富，蔡寒玉，張曉海，等.我國(guó)煙草優(yōu)化灌溉技術(shù)發(fā)展的策略與措施［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2007，28（1）：6-9，39.

［4］王丙春，毛煥蘭，鄭云松，等.麗江金沙江區(qū)域烤煙生產(chǎn)農(nóng)業(yè)氣象條件分析［J］.云南地理環(huán)境研究，2010，22（3）：95-98，110.

［5］楊坤，楊煥文，李佛琳，等.麗江煙區(qū)生態(tài)條件及烤煙化學(xué)成分分析［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2011，32（1）：94-99.

［6］陳茂建，何其晶，李成杰，等.麗江主產(chǎn)煙區(qū)大田期氣象條件與煙葉化學(xué)成分關(guān)系的初步研究［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，26（S2）：21-24，56.

［7］汪耀富，蔡寒玉，張曉海，等.黔中地區(qū)烤煙大田期的降水變化趨勢(shì)分析［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（2）：28-31.

［8］胡豪然，梁玲.近50年青藏高原東部降水的時(shí)空變化特征［J］.高原山地氣象研究，2013，33（4）：1-7，15.

［9］段建軍，王小利，高照良，等.黃土高原地區(qū)50年降水時(shí)空動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)分析［J］.水土保持學(xué)報(bào)，2009，23（5）：143-146.

［10］沈紅，劉文兆.基于宏觀地理因子估算黃土高原地區(qū)降水資源空間分布［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29（1）：237-241.

［11］姜朋輝，趙銳鋒，趙海莉，等.黑河中游濕地景觀破碎化與氣候變化的關(guān)系［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，24（6）：1661-1668.

［12］汪耀富，蔡寒玉，李進(jìn)平，等.不同供水條件下土壤水分與烤煙蒸騰耗水的關(guān)系［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23（1）：19-23.

［13］段淑輝，楊億軍，劉建利，等.煙草需水規(guī)律研究進(jìn)展［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2012，33（4）：99-105.

［14］路永恒.生態(tài)條件對(duì)煙葉品質(zhì)影響的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2007，28（3）：43-46.

［15］張波，王樹(shù)聲，史萬(wàn)華，等.涼山煙區(qū)氣象因子與烤煙煙葉化學(xué)成分含量的關(guān)系［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2010，31（3）：13-17.

［16］陳愛(ài)國(guó)，戴培剛，白萬(wàn)明，等.南平煙葉大田生長(zhǎng)期降水變化的多時(shí)間尺度分析［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2012，33（3）：52-55.

中圖分類號(hào)：S572.06

文章編號(hào)：1007-5119（2015）02-0076-05

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2015.02.014

基金項(xiàng)目：中國(guó)煙草總公司科技重點(diǎn)項(xiàng)目“提高云南產(chǎn)區(qū)津巴布韋風(fēng)格特色煙葉可用性的關(guān)鍵技術(shù)研究”（110201402010）；云南省煙草專賣局（公司）科技項(xiàng)目“云南產(chǎn)區(qū)津巴布韋風(fēng)格特色優(yōu)質(zhì)煙葉開(kāi)發(fā)”（2014YN01）

作者簡(jiǎn)介：蔡寒玉，男，碩士，農(nóng)藝師，主要從事煙葉生產(chǎn)與管理。E-mail：cai-hanyu@126.com

收稿日期：2014-11-25修回日期：2015-04-15

Analysis of Precipitation Change Trend during Flue-cured Tobacco Growth Period in Lijiang

CAI Hanyu1，LIAO Wencheng1，LI Lanzhou1， WU Kechun1，TAN Song2
（1.Lijiang Tobacco Company of Yunnan Province，Lijiang 674100，China；2.Lijiang Meteorological Bureau of Yunnan Province，Lijiang 674100，China ）

Abstract:Based on the precipitation data from 1959 to 2009 in Lijiang，linear trend equation and regression trendliness models were used to estimate the characteristics and change trend of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco.The results showed that the precipitation variability was big among years and growth stages of flue-cured tobacco in the areas，while the precipitation in the most years could meet water requirements of flue-cured tobacco.The mean of precipitation is 760.61mm during the growth period of flue-cured tobacco According to the simulations， the precipitation during the growth period of flue-cured tobacco in Lijiang appeared to have remarkable difference， where a clearly downward tendency from northeast to southwest could be seen.In the last 51 years，the precipitation during transplanting to maturation stages of flue-cured tobacco showed invertedS-shapedcurve in a 10-year cycle.The preliminary forecasted that precipitation decreasing trend during transplanting to resettling growth stage and precipitation increasing trend during vigorous to maturation stage from 2010 to 2020.

Keywords:Lijiang； flue-cured tobacco； field condition； precipitation