云南氣候特征與主要經(jīng)濟(jì)作物種植適宜性的關(guān)系

浦吉存，黃中艷，高 敏

（1.曲靖市氣象局，云南 曲靖 655000；2.云南省氣象學(xué)會(huì)，昆明 650034；3.普洱市氣象局，云南 普洱 665000）

引言

云南地處低緯高原，全省地勢(shì)自西北向東南呈階梯狀逐級(jí)下降，平均坡降從北到南每1000m 海拔高度下降6m；云南有六大水系（西北—東南向或南北向?yàn)橹鳎┐笮『恿?00 多條，有海拔高差數(shù)百至千米以上的高山峽谷，和山地、高原、丘陵、盆地（壩子）、河谷沖積平原等地貌類型；山地面積約占84%，高原面積約占10%。地理區(qū)位、大氣環(huán)流和復(fù)雜的地理環(huán)境共同造就了云南氣候的重要特征［1］。在這樣的氣候環(huán)境下，云南盛產(chǎn)烤煙、茶葉、咖啡等大宗農(nóng)產(chǎn)品。然而，各種作物的生長(zhǎng)發(fā)育都要求一定的自然氣候條件［2］，多數(shù)情況下作物的生長(zhǎng)、發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)主要由氣象條件決定［2-3］，不同植作對(duì)氣象條件的要求都有明顯差別［2-3］。由于云南地理氣候的復(fù)雜性和農(nóng)業(yè)的多樣性，人們至今對(duì)云南氣候與農(nóng)業(yè)種植的內(nèi)在關(guān)系的認(rèn)識(shí)仍然是不夠的。本文從多維角度探討云南氣候?qū)?jīng)濟(jì)作物種植適宜性的影響，總結(jié)提煉云南氣候特征與經(jīng)濟(jì)作物種植的氣候適宜性關(guān)系，為充分合理利用氣候資源、科學(xué)發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和做好氣象服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 資料和相關(guān)說明

（1）云南120 個(gè)站點(diǎn)1981—2010 年平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度等要素的氣候資料；（2）云南相鄰2 省區(qū)1981—2010 年氣溫、降水量、日照月平均資料，含貴州19 站、廣西24 站；（3）取自云南省和全國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒的云南7 種（類）經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)地分布和產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

文中滇中指昆明、玉溪、楚雄3 州市，紅河州中北部5 縣、大理州東南部4 縣、曲靖市西南部2 縣；滇中及以北地區(qū)指昆明、曲靖、楚雄、大理、麗江、怒江和昭通7 州（市），紅河州北部2 縣，和玉溪市中北部；滇西南包括普洱、臨滄、西雙版納、德宏4 州（市）和保山市南部；云南熱區(qū)為年穩(wěn)定≥10℃活動(dòng)積溫5500℃·d 以上區(qū)域，分布于滇西南、滇東南（紅河和文山州）及其他低熱河谷區(qū)（海拔約500～1400m）。

1.2 方法

應(yīng)用作物生態(tài)學(xué)理論和農(nóng)業(yè)氣象學(xué)原理，分析云南氣候特征與多種（類）經(jīng)濟(jì)作物種植氣候適宜性的關(guān)系。

2 云南氣候基本特征

前人研究認(rèn)為，云南氣候的基本特征來自季風(fēng)氣候、高原氣候、低緯氣候和山地氣候的影響［1，4］。結(jié)合對(duì)比分析云南、貴州和廣西三?。▍^(qū)）氣候要素（站點(diǎn)平均）逐月變化，簡(jiǎn)述云南氣候基本特征如下。

（1）季風(fēng)氣候特征。貴州、廣西是雨、熱、光同季，而云南雨、熱同季，5—10 月氣溫較高，雨水較多，降水量約占全年85%［4］；冬春干季（11 月至次年4 月）多日照，故云南季風(fēng)氣候表現(xiàn)為干濕季節(jié)特別分明［1，4］。

（2）高原氣候特征。表現(xiàn)為夏季氣溫偏低、氣溫日較差較大［1，4］。云南夏季平均氣溫分別比廣西、貴州低6.3℃、2.1℃，且最熱月平均氣溫僅21.4℃。

（3）低緯氣候特征。表現(xiàn)為冬季氣溫較高，太陽(yáng)輻射較強(qiáng)。云南冬季平均氣溫比貴州（站點(diǎn)平均海拔偏低515m）高3.5℃，比廣西（站點(diǎn)平均海拔偏低1320m）低3.6℃。

（4）山地氣候特征。云南山地氣候表現(xiàn)為氣候的立體性、層次性和區(qū)域（地域）性。云南有7 個(gè)氣候帶（圖1），每個(gè)地級(jí)州（市）都有3 個(gè)以上的氣候帶；同時(shí)，滇中及以北、以東大部降水明顯較少、日照較多。

圖1 云南省氣候帶分布圖

3 云南省主要經(jīng)濟(jì)作物對(duì)氣象條件的要求

云南省主要經(jīng)濟(jì)作物分布的氣候帶為：蘋果（溫帶）、葡萄（南溫帶和北亞熱帶）、月季（北亞熱帶和南溫帶，花卉代表））、烤煙（溫帶和亞熱帶）、大葉種茶（南亞熱帶）、咖啡（熱帶和南亞熱帶）、甘蔗（熱帶和亞熱帶）。這些經(jīng)濟(jì)作物的生物學(xué)特性及其豐產(chǎn)（或高品質(zhì)）要求的氣象條件都明顯不同（見表1）。

4 云南氣候特征與經(jīng)濟(jì)作物種植的關(guān)系

4.1 滇中地區(qū)低緯高原氣候?qū)ζ渲饕?jīng)濟(jì)作物種植適宜性的影響

滇中低緯高原氣候具有夏季氣溫偏低、春秋季長(zhǎng)，晝夜溫差較大［1，4］，太陽(yáng)輻射較強(qiáng)［4］的特點(diǎn)。根據(jù)烤煙對(duì)氣象條件的要求（表1），全省海拔1 000～1 950m地區(qū)熱量條件都適宜烤煙種植；烤煙旺長(zhǎng)至煙葉成熟期（夏季）滇中及以南大部海拔1 000～1 700m 地區(qū)氣溫最適宜烤煙生長(zhǎng)，滇中及以北海拔1 700～1 950m地區(qū)氣溫適宜等級(jí)為中等至中上；但煙葉成熟期（7—8 月）光照達(dá)到中上適宜等級(jí)的區(qū)域只出現(xiàn)在滇中及以北大部［5］。旺長(zhǎng)和煙葉成熟期（6—8 月）滇西南大部、滇東南邊緣區(qū)多雨少日照不利于出產(chǎn)好煙葉［5］。顯然，滇中海拔1 000～1 950m 地區(qū)為云南烤煙氣候最適宜或適宜區(qū)。同時(shí)，低緯高原氣候是云南煙葉含糖量較高和獨(dú)特“清香型”品質(zhì)風(fēng)格的主要成因［5］。總體上，云南氣候適種烤煙區(qū)域面積大（國(guó)內(nèi)最大煙區(qū)），2018 年云南烤煙產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)的36.8%，其中滇中地區(qū)占全省總產(chǎn)約3／4。

滇中大部（海拔1 600～2 000m）低緯高原氣候夏季氣溫偏低和日照偏少，可致花卉生長(zhǎng)發(fā)育較慢，并延長(zhǎng)花卉的生長(zhǎng)季和花期；冬季溫暖和日照多，有利于部分品種開花，也利于通過塑料大棚等設(shè)施四季栽培多種（類）的花卉，且氣溫日較差大，增加花卉的光合積累、促進(jìn)生長(zhǎng)［3］。冬暖、春季氣溫高于秋季［4］，則花卉很少受低溫冷害。因此，滇中大部地區(qū)全年適宜種植多種（類）花卉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年滇中核心區(qū)4州（市）鮮切花產(chǎn)量占云南省總產(chǎn)90.8%，其中昆明呈貢的產(chǎn)地型花卉市場(chǎng)連續(xù)多年鮮切花交易量居亞洲第一、全球第二［6］。

4.2 滇西南地區(qū)低緯高原南亞熱帶季風(fēng)氣候?qū)ζ渲饕?jīng)濟(jì)作物種植適宜性的影響

滇西南海拔700～1400m 地區(qū)具有低緯高原南亞熱帶季風(fēng)氣候特點(diǎn)：≥10℃積溫較多、短夏無(wú)冬；夏秋多雨寡照、濕度大，冬春云霧多，春旱不重、晝夜溫差較大（表2），干濕季節(jié)特別分明。熱量條件適宜生長(zhǎng)期長(zhǎng)的亞熱帶作物，較大的晝夜溫差有利于作物光合積累；夏秋濕度大特別適宜種植喜濕潤(rùn)、要求強(qiáng)光少的南亞熱帶深根類作物。由表2 和表1 可知，滇西南是種植大葉種茶、小粒種咖啡的氣候最適宜或適宜區(qū)，生產(chǎn)的茶和咖啡優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年滇西南大葉種茶產(chǎn)量占云南省總產(chǎn)的82.3%［20］，小粒種咖啡栽種面積和咖啡豆產(chǎn)量占云南省總面積97.2%［21］。

表1 云南主要經(jīng)濟(jì)作物的生物學(xué)特性及其對(duì)氣象條件的要求

4.3 山地氣候?qū)υ颇现饕?jīng)濟(jì)作物種植適宜性的影響

山地氣候使云南氣候具有多樣性，故云南適種多種（類）經(jīng)濟(jì)作物。比如，溫帶作物馬鈴薯年產(chǎn)量居全國(guó)第三［22］；滇中、滇東南大量出產(chǎn)亞熱帶水果柑橘，低熱河谷元江（海拔396m）和滇西南景洪（海拔552m）出產(chǎn)熱帶水果火龍果，南部熱區(qū)橡膠產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)一半以上；還有產(chǎn)量居全國(guó)首位的核桃、名貴藥材三七和天麻，以及熱帶水果芒果、珍稀野生菌松茸和多季節(jié)大宗蔬菜等。

高原山地氣候環(huán)境下各區(qū)域能適種多種作物。以滇中低緯地區(qū)同產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙和上等釀酒葡萄的彌勒（海拔1415m）為例：根據(jù)烤煙對(duì)氣象條件的要求（表1），滇中中低海拔冬春氣溫較高、夏季日照相對(duì)較多、氣溫有效性高［4-5］、夏秋濕度適中，加之彌勒的7-8 月煙葉品質(zhì)關(guān)鍵期氣溫較高、日照多、濕度偏小，有利于煙葉多種內(nèi)含物成分含量平衡適中［5］。因此，彌勒適宜種植烤煙并出產(chǎn)特優(yōu)“清香型”品質(zhì)煙葉［18］，連續(xù)多年為云南省第4 煙草大縣。

表2 滇西南地區(qū)茶樹、小粒咖啡種植氣候條件（26 個(gè)站點(diǎn)平均）

南北緯30°～50°地區(qū)被認(rèn)為是世界上出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅酒的“葡萄帶”［23］。然而，彌勒縣城（緯度24°24′N）不遠(yuǎn)處的“云南紅酒莊”，擁有1350 余hm2的中國(guó)南方最大葡萄種植園［23］，多個(gè)世界知名釀酒葡萄種生長(zhǎng)優(yōu)良，出產(chǎn)中國(guó)十大紅酒“云南紅”［23］。根據(jù)葡萄對(duì)氣象條件的要求（表1），彌勒年日照5.95h／d，最冷月平均氣溫9.8℃，氣溫適宜葡萄生長(zhǎng)期長(zhǎng)（4—11月平均氣溫15℃～22.5℃），7～9 月日照5.0h／d、雨量5.1mm·d-1、相對(duì)濕度適中（79%），與果實(shí)膨大期的要求相吻合；年氣溫日較差大，達(dá)到11.3℃，7—9 月氣溫日較差為8.7℃，有利于葡萄著色和增加糖分［8］。由此可見，彌勒氣候很適宜種植優(yōu)質(zhì)葡萄酒原料葡萄。

4.4 滇中及以北中高海拔地區(qū)氣候?qū)ζ渲饕?jīng)濟(jì)作物種植適宜性的影響

滇中及以北中高海拔區(qū)（≥1700m）屬于典型的高原氣候，加之季風(fēng)氣候的影響，夏季氣溫典型偏低、日照時(shí)數(shù)偏少，個(gè)別年份出現(xiàn)短時(shí)段低溫冷害［1，4］，導(dǎo)致夏季光熱強(qiáng)度不足，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。以滇東北昭通壩區(qū)和滇西北麗江壩區(qū)對(duì)比為例。

根據(jù)表1 分析，昭通壩區(qū)（海拔1930m）冬冷夏暖（1 月、7 月平均氣溫分別為2.2℃、19.7℃），適合蘋果越冬休眠和夏季生長(zhǎng)；春溫回升快（4 月12.6℃、5月15.7℃），有利于蘋果提早開花和早熟；7—8 月日照較多（5.6h·d-1）、氣溫日較差較大（9.3℃），有利于果實(shí)著色和提高糖分。由此昭通成為中國(guó)南方最大蘋果產(chǎn)地［24］，全市年產(chǎn)量占全省總產(chǎn)82%。同屬南溫帶的麗江壩區(qū)（海拔2390m）總熱量稍多于昭通壩區(qū)，也是云南蘋果主產(chǎn)地，但7—8 月光熱條件明顯差于昭通，其蘋果質(zhì)量亦不及之。

總熱量稍差的昭通壩區(qū)常年出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙，而麗江壩區(qū)則不能種植。主要原因是夏季光熱條件差別導(dǎo)致此兩地烤煙種植氣候適宜性有別［5］：7 月昭通平均氣溫和最高氣溫分別比麗江高1.5℃和1.8℃，同時(shí)7-8 月昭通日照偏多1.05h／d。

4.5 云南熱區(qū)氣候?qū)Ω收岱N植適宜性的影響

云南熱區(qū)大部（海拔500～1400m）受季風(fēng)氣候、高原氣候的影響，干季較長(zhǎng)，加之雨季光熱強(qiáng)度欠足（表2），成為熱區(qū)喜熱喜光作物產(chǎn)量水平的主要制約因素。以甘蔗生產(chǎn)為例：由表1 分析可知，云南熱區(qū)各地總熱量條件適種甘蔗，主產(chǎn)區(qū)為滇西南和滇東南2 州（合計(jì)產(chǎn)量占全省75.9%），云南省歷年甘蔗面積和總產(chǎn)均居全國(guó)第二［25］，但其平均單產(chǎn)（2016年61.6t·hm-2）比廣西偏低21%，比全國(guó)蔗區(qū)平均單產(chǎn)偏低17%。主要原因?yàn)椋海?）干季過長(zhǎng)且日照多，3月至雨季開始（5 月中旬）前春旱重，致使甘蔗有效生長(zhǎng)期較短或造成死苗；（2）主要生長(zhǎng)季（5—10 月）光熱強(qiáng)度欠足，在夏季也難以滿足甘蔗對(duì)強(qiáng)光高溫的要求，造成蔗株生長(zhǎng)累積量明顯較?。?，19］。

5 結(jié)論

（1）云南氣候有4 個(gè)基本特征：季風(fēng)氣候干濕季分明、雨熱同季、冬春日照多；高原氣候夏溫偏低、氣溫日較差較大；低緯氣候冬季偏暖、太陽(yáng)輻射較強(qiáng)；山地氣候具有立體性和多樣性；高原氣候和低緯氣候疊加具有春秋季長(zhǎng)、氣溫季節(jié)變化小的特點(diǎn)。

（2）在低緯高原氣候影響下，滇中及以北大部海拔1000～1950m 地區(qū)成為云南烤煙主產(chǎn)區(qū)，夏溫偏低且日照偏少是云煙“清香型”品質(zhì)風(fēng)格的主要成因；滇中大部海拔1600～2000m 地區(qū)春秋季長(zhǎng)，花卉生長(zhǎng)季和花期長(zhǎng)，冬春偏暖且多日照利于花卉四季種植。

（3）滇西南大部（海拔700～1400m）地區(qū)短夏無(wú)冬、夏秋多雨寡照、冬春多云霧，春季濕度較小，適宜種植生長(zhǎng)期長(zhǎng)的南亞熱帶作物，如喜濕潤(rùn)、要求強(qiáng)光少的南亞熱帶深根類作物大葉種茶、小粒種咖啡。

（4）高原山地氣候適宜云南各區(qū)域種植多種類經(jīng)濟(jì)作物。其中，滇中中低海拔區(qū)（900～1450m）夏季光熱條件相對(duì)較好、氣溫有效性高、夏秋濕度適中，適宜種植烤煙、葡萄等作物。

（5）高原氣候和季風(fēng)氣候也帶來不利影響，如滇中及以北大部的夏季光熱不足、冬春干旱和個(gè)別年份短時(shí)段低溫冷害；云南熱區(qū)干季較長(zhǎng)易出現(xiàn)春旱，夏秋光熱欠足，造成熱帶／亞熱帶喜熱喜光作物（如甘蔗等）產(chǎn)量水平偏低。