基于作物水分虧缺指數(shù)的環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估*

肖楠舒，劉布春，殷 紅, 劉 園，邱美娟,4，張玥瀅,5，王珂依

（1．沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，沈陽(yáng) 110866；2．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所/作物高效用水與抗災(zāi)減損國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；3．遼寧省氣象服務(wù)中心，沈陽(yáng) 110166；4.天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300392；5.氣象出版社有限公司，北京 100081）

葡萄（Vitis L.）是世界上栽培面積最廣、產(chǎn)量最多的水果之一，且其加工產(chǎn)業(yè)多，國(guó)際貿(mào)易額大[1-2]。在中國(guó)，葡萄也是種植最為廣泛的果樹(shù)之一[3]，栽培以鮮食葡萄為主，葡萄產(chǎn)業(yè)以鮮食葡萄產(chǎn)業(yè)為主體[4]。隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)葡萄的栽培逐步形成了體現(xiàn)區(qū)域化特征的7個(gè)栽培區(qū)域[5]。環(huán)渤海地區(qū)作為葡萄主產(chǎn)區(qū)之一，近年來(lái)其葡萄種植產(chǎn)量及面積均保持持續(xù)增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益良好[6]。但葡萄品質(zhì)的優(yōu)劣及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與水分條件息息相關(guān)[7]。干旱會(huì)抑制葡萄生長(zhǎng)發(fā)育，阻礙葡萄各生理結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)，降低葡萄品質(zhì)[8]，干旱嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)苯訉?dǎo)致植株凋零而死亡[9]。不同生育階段葡萄對(duì)水分需求不同[10]，不同生育階段干旱帶來(lái)的影響亦不同[11-13]。作物水分虧缺指數(shù)（CWDI）是表征作物水分虧缺程度的指標(biāo)之一，其能夠綜合反映出土壤、植物和氣象三方面因素的影響，反映作物實(shí)際水分供需平衡狀況[14-15]。李雅善等[16-18]利用CWDI對(duì)寧夏、云南以及甘肅等地區(qū)的葡萄干旱時(shí)空分布差異進(jìn)行分析，研究結(jié)果顯示與實(shí)際情況的匹配程度較好。綜上，本研究選取環(huán)渤海地區(qū)為研究區(qū)域，以作物水分虧缺指數(shù)為指標(biāo)，探究該地區(qū)鮮食葡萄各生育期干旱風(fēng)險(xiǎn)，以期進(jìn)行更有針對(duì)性的種植風(fēng)險(xiǎn)管理，為鮮食葡萄種植的減損保質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域?yàn)榄h(huán)渤海地區(qū)。該區(qū)位于中國(guó)東部沿海，地理范圍在113°04′-125°46′E，34°23′-43°26′N，包括北京市、天津市、河北省、山東省以及遼寧省5個(gè)?。ㄊ校?，轄區(qū)內(nèi)有60個(gè)氣象站點(diǎn)，區(qū)域范圍及站點(diǎn)分布如圖1所示。

圖1 環(huán)渤海地區(qū)研究區(qū)域和站點(diǎn)分布Fig.1 The study area and distribution of meteorological stations in the Bohai Rim region

1.2 數(shù)據(jù)及其來(lái)源

（1）氣象數(shù)據(jù)：采用環(huán)渤海地區(qū)1981-2014年共60個(gè)氣象站點(diǎn)，包括各站點(diǎn)經(jīng)緯度、海拔高度、平均氣溫、最低氣溫、最高氣溫、相對(duì)濕度、降水量、平均風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)在內(nèi)的逐日氣象數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)資料來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)共享網(wǎng)http://data.cma.cn/。

（2）災(zāi)情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：歷史干旱災(zāi)情數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)氣象災(zāi)害年鑒》，時(shí)間序列為2004-2012年。

1.3 指標(biāo)計(jì)算

1.3.1 作物水分虧缺指數(shù)

用作物水分虧缺指數(shù)CWDI表現(xiàn)作物水分虧缺程度[15]。其計(jì)算式為

式中，CWDI為作物生育階段按旬時(shí)段計(jì)算的累計(jì)水分虧缺指數(shù)。由于作物干旱發(fā)生大多為累積結(jié)果，因此，某旬的水分虧缺指數(shù)通常為當(dāng)旬與前4旬（即連續(xù)5旬）的作物水分虧缺指數(shù)的加權(quán)累加，式中， CWDIi、 CWDIi-1、 CWDIi-2、 CWDIi-3和CWDIi-4分別為該旬及前4旬的水分虧缺指數(shù)，a、b、c、d和e分別為各旬的權(quán)重系數(shù)，其值分別為0.3、0.25、0.2、0.15和0.1。 CWDIi計(jì)算式為

式中，iP為第i旬降水量（mm）；ETci為作物第i旬需水量（mm），為參考作物蒸散量E0T（mm）與葡萄作物系數(shù)kc的乘積。即

式中，E0T為參考作物蒸散量（mm·d-1），采用FAO56推薦的Penman-Monteith公式計(jì)算各站逐日參考作物蒸散量，再累加得到各旬參考作物蒸散量，

kc為葡萄各階段對(duì)應(yīng)旬的作物系數(shù)。

式中，Rn為地表凈輻射（MJ·m-2·d-1）；G為土壤熱通量（MJ·m-2·d-1）；T為日平均氣溫（℃）；μ2為2m高處風(fēng)速（m·s-1）；es為飽和水汽壓（kPa），ea為實(shí)際水汽壓（kPa）；Δ為飽和水汽壓曲線斜率（kPa·℃-1），γ為濕度計(jì)常數(shù)（kPa·℃-1），其中，Rn由日照時(shí)數(shù)，μ2由10m高處風(fēng)速、es和ea由氣溫和相對(duì)濕度換算得到[19-20]。

1.3.2 葡萄生育期及各月作物系數(shù)

根據(jù)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)環(huán)渤海區(qū)域內(nèi)葡萄生育期的多年研究記錄數(shù)據(jù)[21-23]以及環(huán)渤海地區(qū)實(shí)際情況，環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄生育期界定如表1。

表1 環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄生育期劃分Table 1 The growth period of table grape in the Bohai Rim region

由于缺乏環(huán)渤海地區(qū)的試驗(yàn)實(shí)測(cè)資料，所以采用FAO推薦的葡萄生長(zhǎng)初期、中期、末期3個(gè)階段的作物系數(shù)參考為0.35、0.85、0.45，并參照李雅善等[16]對(duì)葡萄作物系數(shù)進(jìn)行逐月劃分，結(jié)合環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄夏季需水多，春、秋季需水少的生理特點(diǎn)，確定鮮食葡萄生長(zhǎng)季各月作物系數(shù)如表2所示。

表2 環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄生長(zhǎng)季各月的作物系數(shù)(kc)Table 2 Crop coefficient(kc) divided by month during growth stages of table grape in the Bohai Rim region

1.3.3 葡萄干旱等級(jí)

作物水分虧缺指數(shù)可作為判斷葡萄是否發(fā)生干旱的依據(jù)。CWDI≤0表示該地區(qū)水分供應(yīng)充足，無(wú)干旱發(fā)生；CWDI＞0表示葡萄需水不能得到滿足，在其超過(guò)某值時(shí)，認(rèn)為葡萄有干旱風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)國(guó)家農(nóng)業(yè)干旱劃分標(biāo)準(zhǔn)和李雅善等[17]在葡萄中對(duì)水分虧缺指數(shù)的應(yīng)用，確定葡萄的水分臨界期即植物在生命周期中對(duì)水分最敏感、最易受害的時(shí)期，為萌芽期及果實(shí)生長(zhǎng)期，不同生育期CWDI干旱劃分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 鮮食葡萄不同生育階段干旱等級(jí)劃分Table 3 Classification of drought grades of table grape at different growth stages

1.3.4 干旱頻率

干旱頻率為不同生育階段內(nèi)各干旱等級(jí)發(fā)生的頻率，根據(jù)干旱等級(jí)，作物在不同生育階段內(nèi)，發(fā)生輕旱以上的等級(jí)即視為發(fā)生干旱，對(duì)于某一站點(diǎn)來(lái)說(shuō)，干旱頻率為某一生育期內(nèi)干旱發(fā)生的次數(shù)與氣象資料的總年數(shù)之比，即

式中，n為統(tǒng)計(jì)資料的總年數(shù)，N為統(tǒng)計(jì)資料n年中，某一生育階段出現(xiàn)某一干旱等級(jí)的次數(shù)。

參考萬(wàn)能涵等[24]對(duì)干旱頻率分類方式，將干旱頻率分成0～5%、5%～20%、20%～33.3%、33.3%～66.7%和66.7%～100% 5個(gè)等級(jí)進(jìn)行討論。

1.3.5 干旱站次比

干旱站次比指研究區(qū)域內(nèi)，發(fā)生干旱的氣象測(cè)站數(shù)占該區(qū)域內(nèi)全部氣象站點(diǎn)數(shù)量的比例，用于評(píng)價(jià)干旱的影響范圍，即

式中，以i表示不同年份，yi為某一年研究區(qū)域內(nèi)發(fā)生干旱的站次比，m為當(dāng)年研究區(qū)域內(nèi)總氣象測(cè)站數(shù)，M為當(dāng)年區(qū)域內(nèi)發(fā)生干旱的站點(diǎn)數(shù)。

干旱影響范圍的定義為，yi＜10%時(shí)，無(wú)明顯干旱；10%≤yi＜25%為局部性干旱；25%≤yi＜33%為部分區(qū)域性干旱；33%≤yi＜50%為區(qū)域性干旱；yi≥50%表示區(qū)域內(nèi)有一半以上的站點(diǎn)有干旱發(fā)生，為全區(qū)域干旱[25]。

1.4 插值方法

采用ArcGIS中的柵格數(shù)據(jù)空間分析部分的反距離權(quán)重法對(duì)站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 作物水分虧缺指數(shù)評(píng)價(jià)葡萄干旱災(zāi)害等級(jí)驗(yàn)證

2.1.1 生育期降水量與需水量匹配程度驗(yàn)證

計(jì)算1981-2014年環(huán)渤海地區(qū)在鮮食葡萄生長(zhǎng)季內(nèi)及各生育期的降水量和需水量，分析各生育期內(nèi)降水量與鮮食葡萄生理需水量的匹配情況。由圖2可見(jiàn)，環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄全生育期內(nèi)的平均生理需水量為439mm，平均降水量為541mm，降水量基本能夠滿足其生長(zhǎng)所需水分，但全生育期降水量年際間分配不均勻，葡萄需水量以10.1mm·10a-1（R=-0.39514，P＜0.05）的線性趨勢(shì)顯著減少；鮮食葡萄萌芽期降水量也基本能滿足其生長(zhǎng)所需水分，但降水量年際分布不均，與需水量的時(shí)間匹配程度較差，且需水量以0.6mm·10a-1（R=-0.3613，P＜0.05）呈顯著減少趨勢(shì)；新梢生長(zhǎng)期的平均生理需水量為63.9mm，該時(shí)期平均降水量為49.6mm，降水不能滿足葡萄需水，且年際分布不均，該時(shí)期鮮食葡萄易發(fā)生干旱；開(kāi)花坐果期的降水大體能滿足葡萄生長(zhǎng)所需，其平均需水量以2.3mm·10a-1（R=-0.4233，P＜0.05）的趨勢(shì)顯著減少；環(huán)渤海地區(qū)的降水較為集中地分布在鮮食葡萄的果實(shí)生長(zhǎng)期，該時(shí)期降水量能夠滿足葡萄需水，葡萄干旱風(fēng)險(xiǎn)較低；著色成熟期的降水同樣可以滿足葡萄需水，但降水量年際分布不均勻，仍存在干旱風(fēng)險(xiǎn)?？傮w來(lái)說(shuō)，環(huán)渤海地區(qū)在鮮食葡萄各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的降水量年際分布不均勻，降水與需水的時(shí)間匹配程度較差，鮮食葡萄發(fā)生干旱風(fēng)險(xiǎn)較高。

圖2 1981-2014年環(huán)渤海地區(qū)葡萄各生育期平均降水量與需水量Fig.2 Water requirement and precipitation during growing period of table grape in the Bohai Rim region from 1981 to 2014

2.1.2 歷史災(zāi)情評(píng)價(jià)驗(yàn)證

參考《中國(guó)氣象災(zāi)害統(tǒng)計(jì)年鑒》中干旱的歷史災(zāi)情，選用2004-2012年有明顯干旱出現(xiàn)的地區(qū)，檢驗(yàn)鮮食葡萄是否發(fā)生干旱及干旱發(fā)生等級(jí)的符合程度，結(jié)果見(jiàn)表4。以2012年張家口站為例，依據(jù)《中國(guó)氣象災(zāi)害統(tǒng)計(jì)年鑒》記錄，2012年河北省以階段性干旱為主。夏秋時(shí)節(jié)發(fā)生的階段性干旱給部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響，農(nóng)作物大面積絕收，大量人員及牲畜出現(xiàn)臨時(shí)性飲水困難，張家口地區(qū)受災(zāi)較重。2012年8月，張家口地區(qū)平均降水量39.2mm，較常年同期偏少58%，為歷史同期第三少雨時(shí)段，根據(jù)資料判定災(zāi)害發(fā)生程度為重旱。本研究通過(guò)計(jì)算CWDI結(jié)果顯示，8月處于鮮食葡萄的著色成熟期，干旱發(fā)生程度為重旱。由此可知，計(jì)算結(jié)果與歷年資料的描述相符。同上，采用此方法檢驗(yàn)環(huán)渤海區(qū)域內(nèi)2004-2012年干旱的分析結(jié)果，若干旱程度的分析成果與歷年災(zāi)情描述一致則認(rèn)為計(jì)算結(jié)果與歷年災(zāi)情相符，上下相差一個(gè)等級(jí)時(shí)為基本符合，其余情況認(rèn)為計(jì)算指標(biāo)與歷史受災(zāi)情況不符合。分析顯示，研究結(jié)果與歷年資料記載相吻合的有12個(gè)，基本吻合的有5個(gè)，不一致的有4個(gè)，準(zhǔn)確率達(dá)80.95%，說(shuō)明CWDI能較為合理地評(píng)估環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄干旱風(fēng)險(xiǎn)。

表4 環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄干旱特征與實(shí)際情況吻合程度驗(yàn)證Table 4 Verification of table grape drought indicators in the Bohai Rim region

2.2 葡萄生育期干旱頻率時(shí)空分布

2.2.1 全生育期

按照作物水分虧缺指數(shù)指標(biāo)劃分干旱等級(jí)（表3），采用GIS技術(shù)，繪制環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄全生育期和各生育階段的干旱頻率空間分布如圖3和圖4。由圖3可見(jiàn)，鮮食葡萄的整個(gè)生育期發(fā)生干旱以輕旱為主，環(huán)渤海大部分地區(qū)輕旱頻率在33.3%～66.7%，個(gè)別地區(qū)如圍場(chǎng)、建平發(fā)生輕旱頻率高于66.7%；發(fā)生中旱頻率大于33.3%的地區(qū)集中分布在河北西部、天津部分地區(qū)、遼寧朝陽(yáng)以及山東濰坊，遼寧東部沿海地區(qū)無(wú)中旱發(fā)生；環(huán)渤海地區(qū)整體出現(xiàn)重旱等級(jí)的頻率小于33.3%，大部分地區(qū)如河北中南部、山東大部以及遼寧西部出現(xiàn)重旱的頻率在20%～33.3%，其余地區(qū)無(wú)重旱發(fā)生；特旱在環(huán)渤海地區(qū)鮮有發(fā)生，僅遼寧營(yíng)口、河北邢臺(tái)、南宮以及山東朝陽(yáng)個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)特旱且頻率小于20%。

圖3 1981-2014年環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄全生育期各級(jí)干旱發(fā)生頻率的空間分布Fig.3 Frequency spatial distributions during the whole growth stage of table grape in the Bohai Rim region from 1981 to 2014

圖4 1981-2014年環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各生育期不同等級(jí)干旱發(fā)生頻率的空間分布Fig.4 Frequency spatial distribution of different grades droughts at various growth stages of table grapes in the Bohai Rim region from 1981 to 2014

2.2.2 各生育期

在鮮食葡萄萌芽期，環(huán)渤海大部地區(qū)發(fā)生輕旱的頻率在20%～33.3%，在山東青島、沂源、兗州地區(qū)輕旱等級(jí)的發(fā)生頻率達(dá)33.3%以上；中旱在河北南部、山東北部以及遼寧西部地區(qū)出現(xiàn)的頻率在20%～33.3%，其余地區(qū)發(fā)生中旱頻率低于20%；全區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)重旱的風(fēng)險(xiǎn)較低，僅有河北省張家口—樂(lè)亭一帶發(fā)生重旱的頻率在20%～33.3%，其余多數(shù)區(qū)域出現(xiàn)重旱的頻率均小于20%；特旱在河北大部地區(qū)以及遼寧西部朝陽(yáng)、阜新地區(qū)分布的頻率在20%～33.3%，其余地區(qū)發(fā)生特旱的頻率在20%以下。新梢生長(zhǎng)期遼寧省及山東省大部地區(qū)發(fā)生輕旱的頻率高于33.3%，河北省及北京、天津發(fā)生輕旱頻率大多低于20%；全區(qū)域發(fā)生中旱的頻率較低，主要分布在遼寧西北部地區(qū)、北京附近地區(qū)以及河北西部地區(qū)的頻率達(dá)20%～33.3%。重旱出現(xiàn)頻率在20%～33.3%的地區(qū)分布于河北省西北部與山西省交界地區(qū)以及山東省、遼寧省沿渤海灣局部地區(qū)，而遼寧東部沿海局部地區(qū)無(wú)重旱出現(xiàn)。新梢生長(zhǎng)期出現(xiàn)特旱的風(fēng)險(xiǎn)較高，河北中部地區(qū)以及北京、天津市發(fā)生特旱的頻率達(dá)20%～33.3%。鮮食葡萄開(kāi)花坐果期大部分地區(qū)出現(xiàn)輕旱等級(jí)的頻率為20%～33.3%，其中遼寧中、西部部分地區(qū)以及河北部分區(qū)域的輕旱頻率達(dá)33.3%～66.6%； 全區(qū)域僅河北北部、北京、遼寧朝陽(yáng)、瓦房店以及山東少部分地區(qū)發(fā)生中旱的頻率在20%～33.3%，其余大部地區(qū)中旱頻率低于20%。重旱主要集中在河北中南部，發(fā)生頻率為20%～33.3%，其余大部地區(qū)低于20%；河北南部地區(qū)發(fā)生特旱的頻率在33%以上，遼寧東部地區(qū)開(kāi)花坐果期無(wú)特旱出現(xiàn)。環(huán)渤海地區(qū)在果實(shí)生長(zhǎng)期以輕旱為主，其中河北北部、遼寧西部以及山東東部出現(xiàn)輕旱等級(jí)的頻率在33.3%～66.7%；中旱在環(huán)渤海地區(qū)出現(xiàn)的頻率≤33.3%，多數(shù)地區(qū)出現(xiàn)中旱的頻率低于20%；果實(shí)生長(zhǎng)期發(fā)生特旱的頻率最低，除營(yíng)口發(fā)生特旱的頻率大于20%，其余地區(qū)均低于20%，且多數(shù)區(qū)域并未出現(xiàn)過(guò)特旱等級(jí)的干旱。著色成熟期鮮食葡萄的輕旱風(fēng)險(xiǎn)較高，大部地區(qū)出現(xiàn)輕旱的頻率在20%～33.3%，部分地區(qū)如遼寧開(kāi)原、撫順、沈陽(yáng)、岫巖、莊河、丹東以及河北廊坊、遵化、保定和山東海陽(yáng)輕旱的分布頻率在33.3%～66.7%；發(fā)生中旱頻率大多分布在20%～33.3%，遼寧東部地區(qū)以及山東、河北個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)中旱的頻率＜20%；重旱發(fā)生頻率為各等級(jí)中最低，全區(qū)域重旱發(fā)生頻率大多在20%以下；特旱發(fā)生頻率達(dá)33.3%～66.7%的區(qū)域零星分布在研究區(qū)內(nèi)；部分地區(qū)發(fā)生特旱的頻率在20%～33.3%，遼寧東部地區(qū)無(wú)特旱發(fā)生。

2.3 葡萄生育期干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.3.1 頻率

根據(jù)各生育期作物水分虧缺指數(shù)（CWDI）數(shù)值和葡萄水分臨界期（萌芽期、果實(shí)生長(zhǎng)期）CWDI＞25、其它生育期CWDI＞30的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算所有站點(diǎn)1981-2014年各生育期干旱發(fā)生頻率，評(píng)估干旱發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，頻率越高風(fēng)險(xiǎn)越大，結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖可見(jiàn)，環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各主要生育期發(fā)生干旱的頻率均較高，以果實(shí)生長(zhǎng)期發(fā)生干旱風(fēng)險(xiǎn)最低，著色成熟期及新梢生長(zhǎng)期發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高；發(fā)生干旱高頻率地區(qū)集中分布在河北省中南部，低頻率地區(qū)分布在遼寧東部，環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各生育期均存在一定的干旱風(fēng)險(xiǎn)。

圖5 1981-2014年環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各生育期干旱發(fā)生頻率的空間分布Fig.5 Frequency spatial distributions of drought at different stages of table grape in the Bohai Rim region from 1981 to 2014

2.3.2 影響范圍

根據(jù)各生育期作物水分虧缺指數(shù)（CWDI）數(shù)值和葡萄水分臨界期（萌芽期、果實(shí)生長(zhǎng)期）CWDI ＞25、其它生育期CWDI＞30的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算所有站點(diǎn)1981-2014年各生育期干旱站次比，評(píng)估干旱發(fā)生與否的風(fēng)險(xiǎn)，站次比越高干旱影響范圍越大，全區(qū)域發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)越大，結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可知，1981-2014年，環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各發(fā)育時(shí)期的干旱站次比有較為明顯的波動(dòng)。萌芽期干旱站次比在28.33%～98.33%，干旱影響范圍達(dá)全區(qū)域干旱（yi≥50%）的有29a，且未達(dá)到全地區(qū)干旱的年份分布不均，20世紀(jì)各年代均有分布，其中4a為區(qū)域性干旱（33%≤yi＜50%），1987年為部分區(qū)域性干旱（25%≤yi＜33%）；新梢生長(zhǎng)期干旱站次比在33.3%～100%區(qū)間波動(dòng)，僅有4a為區(qū)域性干旱，其余30a均為全區(qū)域干旱，其中1988、1996、2001以及2012年環(huán)渤海區(qū)域內(nèi)所有站點(diǎn)均有干旱發(fā)生；開(kāi)花坐果期干旱站次比在36.67%～100%區(qū)間波動(dòng)，其中30a為全區(qū)域性干旱，1990、1998、2005、2008年為區(qū)域性干旱；果實(shí)生長(zhǎng)期干旱站次比在16.67%～98.33%區(qū)間波動(dòng)，該時(shí)期發(fā)生干旱的范圍大小分布不均，其中有26a發(fā)生全區(qū)域性干旱，2a區(qū)域性干旱，3a部分區(qū)域性干旱以及3a局部性干旱，其中覆蓋性廣的干旱集中出現(xiàn)在21世紀(jì)初期以及20世紀(jì)80年代初期，近年來(lái)干旱影響范圍逐漸縮小；著色成熟期的干旱站次比在45%～100%，其中僅有1985年為區(qū)域性干旱，其余33a均為全區(qū)域性干旱，該時(shí)期干旱覆蓋范圍總體最廣，高值區(qū)主要分布在20世紀(jì)末至21世紀(jì)初期；對(duì)全生育期而言，出現(xiàn)干旱的站次比在31.67%～100%，其中29a發(fā)生全區(qū)域性干旱，4a區(qū)域性干旱，1a部分區(qū)域性干旱，全生育期的站次比高值區(qū)同樣分布在20世紀(jì)末至21世紀(jì)初期，近年來(lái)范圍有所縮小?？傮w來(lái)說(shuō)，環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各生育階段干旱的影響范圍十分廣泛，多為全區(qū)域干旱，且以著色成熟期最易發(fā)生影響范圍較廣的干旱。

圖6 1981-2014年環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各生育期干旱站次比年際變化Fig.6 The annual variations of station proportion of drought during growing period of table grape in Bohai Rim from 1981 to 2014

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）1981-2014年環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄各生育期內(nèi)降水量年平均值基本能夠滿足其生長(zhǎng)所需，但降水年際分布不均，與鮮食葡萄需水量的時(shí)間匹配性較差，導(dǎo)致環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)較高。

（2）從環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄干旱頻率的空間分布看，鮮食葡萄各個(gè)生育時(shí)期均有一定的發(fā)生干旱的風(fēng)險(xiǎn)；干旱頻率高值期易出現(xiàn)在鮮食葡萄的新梢生長(zhǎng)期及著色成熟期，干旱頻率高值區(qū)易出現(xiàn)在河北省西南部地區(qū)，因此，環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄干旱的高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)期為新梢生長(zhǎng)期及著色成熟期，干旱高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)為河北省中南部地區(qū)。

（3）從環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄干旱站次比的時(shí)間分布看，1981-2014年區(qū)域內(nèi)大多站點(diǎn)均有鮮食葡萄的干旱發(fā)生，且干旱影響范圍較為廣泛，多為全區(qū)域干旱；且在鮮食葡萄的著色成熟期，除1985年外其余32a干旱站次比均大于50%，且有23a干旱站次比大于80%，因此，在鮮食葡萄的著色成熟期，干旱影響范圍最為廣泛。

3.2 討論

目前，用于評(píng)價(jià)鮮食葡萄干旱的指標(biāo)仍需進(jìn)一步完善，本研究所采用指標(biāo)為作物水分虧缺指數(shù)，該指標(biāo)以往主要用于評(píng)價(jià)大田作物的干旱情況，并取得了較好的成果[19-20]，李雅善等[16-18]將該指標(biāo)用來(lái)評(píng)價(jià)葡萄的干旱，且經(jīng)驗(yàn)證后得出與實(shí)際情況符合程度較好的結(jié)果，因此，本研究將其作為評(píng)價(jià)鮮食葡萄干旱的指標(biāo)。由于缺乏環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄實(shí)際災(zāi)情資料，本研究對(duì)該指標(biāo)劃分的鮮食葡萄干旱等級(jí)與《氣象災(zāi)害大典》中對(duì)干旱的記載進(jìn)行了吻合度驗(yàn)證，然而歷史資料對(duì)于災(zāi)害登記的界定為定性的主觀判斷，且對(duì)作物干旱的記載沒(méi)有明確的分類，使驗(yàn)證較為主觀與籠統(tǒng)。未來(lái)若能補(bǔ)充對(duì)葡萄干旱情況的記錄數(shù)據(jù)，將有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)鮮食葡萄的干旱更為精確的監(jiān)測(cè)預(yù)警。

本研究?jī)H以降水量單一要素與鮮食葡萄需水量作對(duì)比來(lái)判斷其干旱與否，雖然降水量為影響鮮食葡萄干旱的主要因素之一，但其他環(huán)境因素如光照、溫度以及人為灌溉等對(duì)鮮食葡萄的需水量同樣有著不容忽視的影響，今后如能擴(kuò)大研究數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，將以上因素考慮其中，將會(huì)得到更為可靠的干旱監(jiān)測(cè)結(jié)果。