新疆楊物候變化及其對喀什晚冬早春氣溫的響應(yīng)分析

胡素琴，克日木·阿巴司

1.新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)氣象臺，新疆喀什 844000；2.新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)氣象局，新疆喀什 844000

楊樹是暖溫帶主要造林樹種，其生長量大、用途廣、易繁殖，已成為營造速生豐產(chǎn)林的首選樹種[1]。目前，新疆主栽楊樹品種有新疆楊、銀白楊、俄羅斯楊、箭桿楊、鉆天楊、胡楊等品種。新疆楊(Populus alba var.pyramidalis Bunge)是楊柳科屬下的銀白楊在中國南疆盆地的變種，為高15~30 m的喬木植物[2]。

在長期的生存進化過程中，生物與環(huán)境相互作用形成的一種具有周期性、規(guī)律性的變化，稱為物候[3]。物候是生物對環(huán)境表現(xiàn)出的一種周期性響應(yīng)，例如，一年內(nèi)的萌芽、抽葉、開花、結(jié)果、落葉等是當(dāng)時和過去一段時間氣象條件的綜合反映[4]。植物物候?qū)﹃懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)變化具有重要的指示作用，是氣候變化的敏感指示器[5]。影響植物生長期的因素很多，溫度是其中的一個關(guān)鍵因子[6]。中國的物候期變化對溫度變化具有較明顯的響應(yīng)關(guān)系，因此，物候期變化可以作為一個較好的氣候變化代用指標(biāo)，即根據(jù)物候期變化推斷溫度變化具有明確的氣候?qū)W含義[7-8]?；诖耍瑢κ餐矶绱簹鉁貙π陆畻钗锖蜃兓挠绊戇M行分析，并在此基礎(chǔ)上探討新疆楊花芽膨大期、花芽開放期、葉芽膨大期、葉芽開放期、開花始期對氣候變暖的響應(yīng)，在揭示氣候變化規(guī)律和機理研究中發(fā)揮著重要作用，進而在氣候變化背景下，為喀什新疆楊生長變化規(guī)律預(yù)測提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料來源和分析方法

1.1 資料來源

選取喀什國家基準(zhǔn)氣候站（75°45′E，39°29′N，海 拔1 384.4 m） 從1982—2022年的逐日平均氣溫、最低氣溫等氣象資料和同期新疆楊歷年花芽膨大、花芽開放、葉芽膨大、葉芽開放、開花始期的物候資料（新疆楊的物候觀測始于1981年，從1982年開始觀測數(shù)據(jù)比較全，此處選取新疆楊花芽膨大期至開花始期的物候資料，并選用1月下旬—4月上旬的氣象觀測資料），對喀什市近43年氣候資料和新疆楊歷年花芽膨大至開花始期的氣象資料與物候期的變化特征進行分析，探討新疆楊物候變化及其對喀什氣溫變化的響應(yīng)，研究結(jié)果可為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)保護提供參考，這對農(nóng)時預(yù)報服務(wù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到良好作用。

1.2 分析方法

數(shù)據(jù)處理和分析在Excel等軟件的支持下進行，采用線性趨勢分析方法，建立一元線形回歸方程，并進行統(tǒng)計分析。利用氣候傾向率和氣候趨勢系數(shù)方法研究了新疆楊物候變化及其對喀什氣溫變化的響應(yīng)分析，找出對新疆楊物候期影響顯著的因素，并通過相關(guān)分析和線性回歸方法評價氣象因子對新疆楊物候期的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 喀什市新疆楊晚冬早春物候變化特征

近43年來，喀什市新疆楊花芽膨大期為1月17日至3月8日，平均日期為2月17日。其中，2022年花芽膨大期較早，為1月17日，1996年花芽膨大日期較晚，為3月3日；近33年來，花芽膨大期均表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢，提前趨勢為8.3 d/10年(P＜0.01)；花芽開放期為1月26日至3月14日，平均日期為2月26日，其中2022年花芽開放期較早，為1月17日，1988、1995、1996年花芽開放日期較晚，為3月14日；花芽開放期表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢，提前趨勢為5.4 d/10年(P＜0.05)；近33年來，喀什市新疆楊葉芽膨大期為1月26日至4月1日，平均日期為3月17日，其中2022年葉芽膨大期較早， 為1月17日，1988、1995、1996年葉芽膨大日期較晚，為4月1日；葉芽膨大期表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢，提前趨勢為3.9 d/10年；葉芽開放期為2月24日至4月7日，平均日期為3月24日，其中2022年葉芽開放期較早，為2月24日，1996年葉芽開放日期較晚，為4月7日；葉芽開放期表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢，提前趨勢為3.1 d/10年；開花始期為2月18日至3月27日，平均日期為3月11日，其中2022年開花始期較早，為2月18日，1992年開花始期較晚，為3月27日；開花始期表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢，提前趨勢為5.8 d/10年(P＜0.01)（圖1）。

2.2 晚冬早春氣象因子的變化特征

2.2.1 氣溫的年際變化從喀什市1982—2022年晚冬早春旬平均氣溫、旬極端最低氣溫變化（表1）可知，1982—2022年喀什市1月上旬平均氣溫呈線性下降趨勢，氣候傾向率為-0.2℃/10年，1月中旬、1月下旬、2月上旬平均氣溫接近歷年同期旬平均值，2月中旬至4月中旬平均氣溫呈線性上升趨勢，氣候傾向率為0.5℃～1.3℃/10年，其中大部分趨勢系數(shù)通過信度0.05、0.01的顯著性水平；1月上旬至2月上旬極端最低氣溫呈線性下降趨勢，氣候傾向率為-0.1℃～-0.3℃/10年，2月中旬至4月中旬旬極端最低氣溫呈線性上升趨勢，氣候傾向率為0.3℃～1.3℃/10年，其中大部分趨勢系數(shù)通過信度0.05、0.01的顯著性水平。

表1 喀什市1982—2022年晚冬早春旬平均氣溫、旬極端最低氣溫變化

2.2.2 開春期的年際變化從喀什市1982—2022年開春期年際變化（圖2）可以看出，近43年來，喀什市開春期平均日期為2月14日，其中2007年開春期較早，為1月29日，1984年開春期較晚，為3月2日；近43年來，開春期呈提前趨勢，提前趨勢為1.0 d/10年。

圖2 喀什市1982—2022年開春期的年際變化

3 結(jié)論與討論

（1）近43年來，喀什市新疆楊晚冬早春物候表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢，提前趨勢為3.9~8.3 d/10年。

（2）喀什市1982—2022年晚冬（1月上旬至2月上旬）旬平均氣溫、旬極端最低氣溫變化呈線性下降趨勢，早春（2月中旬至4月中旬）旬平均氣溫、旬極端最低氣溫呈線性上升趨勢，其中大部分趨勢系數(shù)通過信度0.05、0.01的顯著性水平。

（3）近43年來，喀什市開春期平均日期為2月14日，開春期呈提前趨勢，提前趨勢為1.0 d/10年。

（4）早春氣溫升高比較明顯，開春期提前，新疆楊花芽膨大期、花芽開放期、葉芽膨大期、葉芽開放期、開花始期偏早。