黃土高原紅棗種植區(qū)日照時數(shù)變化特征分析

劉　璐，張維敏，李艷莉

(陜西省經(jīng)濟作物氣象服務(wù)臺，西安　710014)

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黃土高原紅棗種植區(qū)日照時數(shù)變化特征分析

劉璐，張維敏，李艷莉

(陜西省經(jīng)濟作物氣象服務(wù)臺，西安710014)

摘要：利用黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時數(shù)資料，分年、主要生長季和脆熟采收期三個時間段，對黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣日照時數(shù)的時空分布及變化特征進行分析，發(fā)現(xiàn)年和主要生長季日照時數(shù)空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征，脆熟采收期日照時數(shù)則呈自北向南遞減的分布特征。各時間段日照時數(shù)均呈下降趨勢，且在20世紀70年代日照資源最佳，21世紀00年代日照資源最差。此外，種植區(qū)年日照時數(shù)和脆熟采收期日照時數(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，各時段日照資源，尤其是脆熟采收期日照時數(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)；日照時數(shù)；變化

黃土高原黃河兩岸是我國紅棗栽培歷史最為悠久的地區(qū)和紅棗最佳適宜生長區(qū)之一。近年來，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，陜晉黃河兩岸紅棗種植面積不斷擴大，已成為當?shù)剞r(nóng)民脫貧致富的“鐵桿莊稼”。棗樹是喜光樹種，整個生育期需要充足的光照，一般優(yōu)質(zhì)紅棗要求年日照時數(shù)大于2 000 h，主要生長季要求日照時數(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)日照時數(shù)也發(fā)生了顯著變化，尤其是脆熟采收期日照時數(shù)不斷減少，對紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)的形成已產(chǎn)生明顯影響[2-4]。目前，國內(nèi)學(xué)者對黃土高原紅棗種植區(qū)連陰雨變化，以及它對紅棗生產(chǎn)影響的相關(guān)研究較多[5-7]，但對日照時數(shù)變化及其對紅棗產(chǎn)業(yè)影響研究相對較少，且多以省為對象進行單獨研究，本文對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)來源

經(jīng)過實地調(diào)研和陜西、山西紅棗生產(chǎn)規(guī)模、品質(zhì)、社會經(jīng)濟狀況以及未來發(fā)展趨勢，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、臨縣、柳林、石樓、興縣等12個紅棗主產(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個縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時數(shù)資料進行統(tǒng)計分析，得到年日照時數(shù)、主要生長季日照時數(shù)(4—10月)和脆熟采收期日照時數(shù)，并對其開展相關(guān)分析。

1.2研究方法

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

2結(jié)果與分析

2.1日照時數(shù)空間分布

黃土高原紅棗種植區(qū)1971—2010年年日照時數(shù)均值為2 440 h～2 817 h，主要生長季日照時數(shù)均值為1 538 h～1 798 h，脆熟采收期日照時數(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)的年和主要生長季日照時數(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、主要生長季和脆熟采收期三個時段中，府谷縣日照時數(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季日數(shù)時數(shù)最少，分別為2 440 h和1 538 h；延長縣的脆熟采收期日照時數(shù)最少，為180 h?？傮w上，各縣的年和主要生長季日照時數(shù)均滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期中，柳林、綏德、延長和延川縣的日照時數(shù)低于200 h，不能滿足紅棗脆熟采收期對日照的需要。黃河兩岸間，黃河?xùn)|岸的日照時數(shù)總體好于黃河西岸。

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

2.2日照時數(shù)年際變化

從圖2可看出，黃土高原紅棗種植區(qū)各時間尺度日照時數(shù)整體呈減少趨勢，其中年日照時數(shù)減少最明顯(-30.39 h/10 a，未通過顯著性檢驗)，其次為主要生長季(-29.30 h/10 a，通過0.05顯著性檢驗)，最后為脆熟采收期(-11.42 h/10 a，通過0.05顯著性檢驗)。從表1可知，年日照時數(shù)變化中，除柳林和綏德兩縣呈增加趨勢外，其余種植縣均呈減少趨勢，臨縣的減少趨勢最顯著(-68.29 h/10 a，通過0.001顯著性檢驗)；生長季日照時數(shù)變化中，除柳林呈增加趨勢外，其余種植縣均呈減少趨勢，石樓的減少趨勢最顯著(-55.50 h/10 a，通過0.01顯著性檢驗)；脆熟采收期變化中，各縣均呈減少趨勢，佳縣的減少趨勢最顯著(-15.48 h/10 a，通過0.01顯著性檢驗)。對比黃河兩岸間各種植縣各時間段日照時數(shù)變化情況，在黃河?xùn)|岸，柳林縣全年和主要生長季期的日照時數(shù)呈增多趨勢，其余三縣各時間段的日照時數(shù)均呈下降趨勢；在黃河西岸，除綏德年日照時數(shù)為增多趨勢外，其余各縣各時間段的日照時數(shù)均呈下降趨勢。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，對紅棗品質(zhì)及經(jīng)濟效益影響較大。

表1　1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)

注：***為通過0.001顯著性檢驗，**為通過0.01顯著性檢驗，*為通過0.05顯著性檢驗。

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

2.3日照時數(shù)年代際變化

在年代際變化(表2)中，年、主要生長季和脆熟采收期日照時數(shù)在20世紀70年代最佳，均超過40 a平均值，而在21世紀00年代最差，均低于40 a平均值。此外，在各年代際變化中，各時間段日照時數(shù)大致經(jīng)歷了多-少-平-少的變化，但在各年代際中，各縣年日照時數(shù)和主要生長季日照時數(shù)均滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期日照時數(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]，且對紅棗生產(chǎn)已產(chǎn)生顯著影響[5]。

2.4日照時數(shù)突變檢驗

以M-K突變檢驗方法為主，并佐以滑動t檢驗方法，對1971—2010年黃土高原紅棗種植區(qū)年、主要生長季和脆熟采收期日照時數(shù)分別進行檢驗。發(fā)現(xiàn)除主要生長季日照時數(shù)未發(fā)生突變外，年日照時數(shù)和脆熟采收期日照時數(shù)分別在1982年和1999年發(fā)生了突變(均通過顯著性水平為0.05的檢驗)。對比突變點前后日照時數(shù)差異，種植區(qū)年日照時數(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)各時間段日照時數(shù)年代際變化情況　h

3結(jié)論

(1)黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣，年和主要生長季日照時數(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用技術(shù)[J].陜西氣象，2016(2)：29-31.

生長季和脆熟采收期日照時數(shù)均呈下降趨勢，且年日照時數(shù)的下降趨勢最明顯，達30.39 h/10 a；在年代際變化中，各時間段日照時數(shù)大致經(jīng)歷了多-少-平-少的變化，且各時間段在20世紀70年代的日照資源最佳，在21世紀00年代的日照資源最差；種植區(qū)年日照時數(shù)和脆熟采收期日照時數(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)通過對黃土高原紅棗種植區(qū)年、主要生長季和脆熟采收期三個時間段日照時數(shù)的變化分析，發(fā)現(xiàn)各縣年和主要生長季雖呈下降趨勢，但日照時數(shù)仍可滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期日照時數(shù)的減少，已使大部分縣不能滿足紅棗的生理需求，將對紅棗品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，進而減少棗農(nóng)收入，制約產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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中圖分類號：P468

文獻標識碼：A

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

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

收稿日期：2015-10-30

文章編號：1006-4354(2016)02-0026-04

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