氣候變化對洛南縣連翹生長發(fā)育的影響

張軍 ，田玲 ，張曉虎

（1.商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院/商洛市秦嶺植物良種繁育中心，陜西商洛 726000；2.商洛市氣象局，陜西商洛726000）

陜西省商洛市洛南縣地處秦嶺南麓北段，介于東經(jīng) 109°44′00″～110°40′17″、北緯 33°51′30″～34°26′00″，東西最長約 85 km，南北最寬約64 km，全縣總土地面積約2830.16 km2[1]。根據(jù)海拔高度、相對高差、坡度大小等因素將全縣劃分為河谷川塬地貌區(qū)、低山丘陵地貌區(qū)、中山地貌區(qū)三大地貌類型[2]。洛南縣屬暖溫帶南緣半濕潤季節(jié)性山地氣候類型區(qū)，受地形地貌影響，降雨在不同地貌類型間差異較大，干旱、暴雨、連陰雨、霜凍等災(zāi)害性天氣對種植業(yè)生產(chǎn)也會造成一定危害[3-4]。

連翹為木犀科多年生落葉灌木，其成熟果實是常用的中藥配方品種。連翹不僅是傳統(tǒng)道地藥用植物，而且可廣泛用于山坡地種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、小流域治理等[5-6]。商洛市是陜西省連翹主產(chǎn)區(qū)，洛南縣是商洛連翹主產(chǎn)地，占全市連翹年收購量的50%[7]。因此，研究洛南連翹發(fā)展?fàn)顩r對商洛市乃至全省的連翹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文基于洛南縣2012—2019年氣象數(shù)據(jù)模擬一元線性方程，通過氣候傾向率等指標(biāo)來反映氣候變化對連翹生長發(fā)育的影響，以期為指導(dǎo)洛南連翹生產(chǎn)提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文所用的連翹種植面積、產(chǎn)量數(shù)據(jù)由商洛市林業(yè)局提供，2012—2019年氣象數(shù)據(jù)由商洛市氣象局提供。

1.2 研究方法

參考王雪姣的方法[8]，應(yīng)用氣候傾向率法計算氣象要素。采用一次直線方程的一次項系數(shù)為趨勢率，a1×10則為氣候傾向率。采用最小二乘法確定方程中系數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2003整理數(shù)據(jù)和作圖，運用SPSS18.0軟件檢驗一元線性回歸方程的顯著性（r0.05=0.666，r0.01=0.798）。

2 結(jié)果與分析

2.1 洛南縣連翹生產(chǎn)變化特征

由圖1可得，2012—2019年洛南縣連翹總面積呈極顯著增加趨勢，平均每年增加率為670 hm2/a。其中，野生連翹在年際間維持在10000 hm2，家種連翹面積呈極顯著增加。由圖2可得，2012—2019年洛南縣連翹產(chǎn)量也隨著種植面積增加而呈極顯著增加，平均每年增加率為171428 kg/a。2019年洛南縣連翹總面積為 1.93×104hm2，總產(chǎn)量為 5.2×105kg。

圖1 2012—2019年洛南縣連翹面積變化特征

圖2 2012—2019年洛南縣連翹產(chǎn)量變化特征

2.2 洛南縣氣候要素變化特征

2.2.1 洛南縣氣溫變化趨勢

由圖3可得，2012—2019年洛南縣平均氣溫呈增加趨勢，傾向率為0.583℃/10 a，增加無統(tǒng)計學(xué)顯著性。最低氣溫以0.883℃/10 a的速率增加，而最高氣溫以0.45℃/10 a的速率增加。總體來看，2012—2019年洛南縣無極端天氣出現(xiàn)，有利于連翹的生長發(fā)育。

圖3 2012—2019年洛南縣溫度變化特征

2.2.2 洛南縣年總降水量和年總?cè)照諘r數(shù)

由圖4可得，2012—2019洛南縣年總降水量呈下降趨勢，傾向率為-121.92 mm/10 a，下降不顯著。其中，2014年總降水量最大，為906.2 mm，2012年最低，為540.1 mm。由圖5可得，從年總?cè)照諘r數(shù)來看，2012—2019年洛南縣傾向率為-59.53 mm/10 a，下降無統(tǒng)計學(xué)顯著性。其中，2019年日照總時數(shù)最低為1697 h。

圖4 2012—2019年洛南縣總降水量變化特征

圖5 2012—2019年洛南縣日照總時數(shù)變化特征

2.3 生理發(fā)育時間變化特征

由圖6可得，2012—2019年洛南縣無霜期呈下降趨勢，傾向率為-11.54 d/10 a。分年份來看，2018年無霜期最短為177 d，2015年比2018年多1 d，為178 d；2014年、2013年和2019年相對最長，無霜期為206～210 d，其余年份則為189～198 d。

圖6 2012—2019年洛南縣無霜期變化特征

2.4 洛南縣連翹產(chǎn)量與氣候因子的關(guān)系

為進一步明確氣候生態(tài)因子變化和連翹生長發(fā)育之間的關(guān)系，進行指標(biāo)間相關(guān)性分析（見表1）。連翹年均產(chǎn)量與年平均氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫、年總?cè)照諘r數(shù)和無霜期存在不同程度的正相關(guān)，與年總降水量存在負(fù)相關(guān)。年平均氣溫與年平均最高氣溫呈極顯著（P＜0.01）正相關(guān)，與年平均最低氣溫呈顯著（P＜0.05）正相關(guān)?？梢娺B翹產(chǎn)量受多項氣候因素共同作用。

表1 洛南縣連翹產(chǎn)量與氣候因子的相關(guān)性

3 討論與結(jié)論

本文利用商洛市連翹主產(chǎn)區(qū)洛南縣2012—2019年氣象資料，采用氣候傾向率分析氣候環(huán)境和洛南縣連翹生長發(fā)育變化特征。本研究發(fā)現(xiàn)，2012—2019年洛南縣連翹種植總面積和總產(chǎn)量均呈極顯著增加趨勢，且平均每年增加率分別為670hm2/a和171428 kg/a。平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫呈增加趨勢，且氣候傾向率為0.583℃/10 a，0.45℃/10 a和0.883℃/10 a?？偨邓俊⒛昕?cè)照諘r數(shù)和無霜期為下降趨勢，傾向率為-121.92 mm/10 a，-59.53 mm/10 a和-11.54 d/10 a。一定范圍內(nèi)較高的年平均溫度和年日照總時長有利于連翹產(chǎn)量增加。

氣候是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，對植物生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)有著重要的影響[9]。已有研究表明，氣候條件對連翹產(chǎn)量及活性成分影響較大[10-12]。洛南縣日照充沛，年降水總量540～906 mm，年總?cè)照諘r數(shù)1697～2259 h，無霜期177～210 d，特殊的氣候條件較好地滿足了連翹的生長發(fā)育需求，這也是洛南縣連翹種植總面積和產(chǎn)量顯著增加的原因所在。

進一步對連翹年均產(chǎn)量與氣候因子做相關(guān)性分析。考慮到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受多種因素的影響，連翹年均產(chǎn)量與年平均最低氣溫和年總?cè)照諘r數(shù)存在較大程度的正相關(guān)。年平均溫度與年平均最低溫度呈極顯著正相關(guān)，可見一定范圍內(nèi)較高的平均溫度有利于連翹的生長發(fā)育，最終表現(xiàn)為連翹產(chǎn)量提高。從單個氣象指標(biāo)來看，2012—2019年洛南縣平均氣溫、最高氣溫和最低溫度呈增加趨勢，且最低氣溫以0.883℃/10 a的速率顯著增加。而年總降水量、年總?cè)照諘r數(shù)和無霜期為下降趨勢。為此，應(yīng)主動順應(yīng)氣候變化趨勢。如降水偏少時，通過坡改梯、興修水平條田增加山坡地自身的保水蓄水能力[13]。通過草田覆蓋、蓄水保墑等栽培措施以增加土壤含水量[14]。

除氣候因素外，連翹本身生物學(xué)特性、栽培條件也是影響連翹產(chǎn)量品質(zhì)的重要因素。連翹產(chǎn)量存在大小年現(xiàn)象[15]，大年產(chǎn)量高，若當(dāng)年風(fēng)調(diào)雨順，產(chǎn)量有可能創(chuàng)新高。張姣等[1]研究發(fā)現(xiàn)，洛南縣部分區(qū)域新建連翹基地缺乏科學(xué)有效地管理措施。目前洛南縣野生連翹和家種連翹面積相當(dāng)，這就有必要做好科學(xué)發(fā)展規(guī)劃。在天然林方面，陰坡林和喬木林中的連翹可作為連翹茶林，可以摘葉。陽坡低稀灌木林為連翹藥林，可采摘果實。同時科學(xué)管理現(xiàn)有植株，科學(xué)修枝，優(yōu)選良種，以良種良法配套，助力洛南縣連翹生產(chǎn)[7]。