鐵觀音示范茶園立體氣候特征及影響研究*

韋英英 林添水 張金超 楊麗慧

(1.福建省永春縣氣象局，福建 泉州 362600；2.福建省安溪縣氣象局，福建 泉州 362400；3.福建省氣候中心，福建 福州 350000)

1 概述

茶葉作為最具中國(guó)特色的經(jīng)濟(jì)作物之一，在國(guó)內(nèi)多個(gè)省市廣泛種植，且種植歷史悠久。其中，鐵觀音作為全國(guó)十大名茶之一，以其優(yōu)異的品質(zhì)和獨(dú)特的茶香，深受大眾喜愛。據(jù)歷史記載，鐵觀音原產(chǎn)于安溪縣西坪鎮(zhèn)，規(guī)模逐漸發(fā)展壯大，至今安溪縣西坪、祥華、感德、龍涓等鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有大規(guī)模種植。安溪縣已經(jīng)連續(xù)九年被評(píng)為全國(guó)重點(diǎn)產(chǎn)茶縣首位，擁有茶園面積60萬(wàn)畝，茶葉年產(chǎn)量6.8萬(wàn)t，涉茶總產(chǎn)值高達(dá)148億元，占全國(guó)烏龍茶總產(chǎn)量的1/3，涉茶受益人口90多萬(wàn)人，茶葉收入占農(nóng)民人均年收入的2/3以上；首摘全國(guó)茶葉類“中國(guó)馳名商標(biāo)”，創(chuàng)造縣級(jí)種茶面積、茶葉受益人口、茶葉平均單價(jià)、茶農(nóng)人均收入等十多項(xiàng)全國(guó)第一。2009年，安溪鐵觀音連續(xù)第5年名列全國(guó)茶葉類區(qū)域品牌價(jià)值第一，品牌價(jià)值達(dá)1425億元。眾所周知，光照、溫度、降水等氣候資源的變化對(duì)茶葉種植布局、生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)等均有較大影響。專家學(xué)者已經(jīng)開展許多農(nóng)業(yè)氣候方面的研究[1-4]，但主要以水稻等大宗作物為主[6-8]。對(duì)茶葉氣象方面的研究，多以氣象災(zāi)害、種植區(qū)劃等為主，而關(guān)于立體氣候資源與茶葉品質(zhì)的研究較少，特別是對(duì)鐵觀音的研究更加稀少。隨著國(guó)際茶葉產(chǎn)銷市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，以及人民生活水平的不斷提高，對(duì)茶葉質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。安溪作為鐵觀音的主要產(chǎn)區(qū)，每年的茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)直接影響農(nóng)民的收入水平。2009年，安溪各鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部完成區(qū)域自動(dòng)氣象站的安裝，實(shí)時(shí)觀測(cè)溫度、降水、風(fēng)等氣象資料。開展主茶區(qū)立體氣候特征及其對(duì)茶葉的品質(zhì)影響研究，可以為安溪茶葉品牌建設(shè)加強(qiáng)科技支撐，增強(qiáng)茶產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)為合理利用茶葉氣候資源、制定氣候變化應(yīng)對(duì)政策等提供技術(shù)支持。

2 資料來(lái)源

本文選取鐵觀音示范茶園不同海拔的6個(gè)氣象觀測(cè)站(分別位于感德、祥華、西坪、龍涓、蘆田、尚卿)2009—2020年的逐日氣象資料，氣象站基本信息如表1所示。其中，逐日氣象要素具體包括平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、相對(duì)濕度、平均風(fēng)速等，以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶葉龍頭企業(yè)2009—2020年的茶葉總產(chǎn)值及茶葉品質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)。

表1 鐵觀音主茶區(qū)氣象站基本信息

3 主茶區(qū)立體氣候特征分析

茶樹的生長(zhǎng)離不開適宜的地理環(huán)境和立體氣候條件，降雨、溫度、濕度、生長(zhǎng)周期等氣象要素受海拔高度影響，差異較大，從而影響茶葉的品質(zhì)。我國(guó)茶葉生產(chǎn)有高山出好茶之說(shuō)，高海拔氣候條件一般雨量充沛，氣候溫和，云霧繚繞，空氣流通好，光照強(qiáng)度和光質(zhì)相對(duì)較好，濕度較大，而且晝夜溫差較大，有利于茶葉有效物質(zhì)的積累。而低海拔地區(qū)溫度相對(duì)較高，不易形成雨霧，不利于茶葉有效物質(zhì)的積累。

3.1 主茶區(qū)立體氣候年特征統(tǒng)計(jì)分析

選取2009—2020年安溪6個(gè)主產(chǎn)茶區(qū)及安溪?dú)庀笳颈菊镜哪昶骄鶜鉁?、年平均日較差、年極端高溫、年極端低溫、年平均風(fēng)速、相對(duì)濕度、降水量、暴雨日數(shù)、高溫日數(shù)等相關(guān)氣候要素，進(jìn)行氣候統(tǒng)計(jì)分析。

3.1.1 年平均氣溫

統(tǒng)計(jì)近12年的年平均氣溫可知(見圖1)，各示范茶園歷年平均氣溫在18.0～21.9℃之間，其中位于城關(guān)的安溪國(guó)家氣象站整體氣溫最高(21.6～22.5℃)，蘆田最低(17.4～18.5℃)。從時(shí)間變化特征可以看出，主產(chǎn)茶區(qū)年平均氣溫2009—2015年呈上升趨勢(shì)，2015年后呈多波型。計(jì)算年平均氣溫與各氣象觀測(cè)站的海拔高度呈負(fù)相關(guān)，R2為0.921，說(shuō)明年平均氣溫與海拔高度相關(guān)性較好，平均溫度直減率達(dá)5.1℃/km。

圖1 鐵觀音主茶區(qū)2009—2020年年平均氣溫分布

3.1.2 年極端最高氣溫

由表2可知，2009—2020年平均年極端高溫方面，尚卿鄉(xiāng)明顯高于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，城關(guān)次之，而蘆田鄉(xiāng)最低。極端高溫的極大值出現(xiàn)在尚卿鄉(xiāng)(2020年)，達(dá)41.0℃，連續(xù)的高溫天氣對(duì)茶葉生長(zhǎng)等產(chǎn)生極大影響，高溫曝曬容易使茶葉曬傷、引發(fā)茶樹病蟲害等。年極端高溫的極值與茶園所處海拔高度呈負(fù)相關(guān)，R2為0.852，平均溫度直減率達(dá)4.8℃/km。

表2 鐵觀音主茶區(qū)年極端最高氣溫 單位:℃

續(xù)表

3.1.3 年極端最低氣溫

由表3可知，近12年平均年極端低溫方面，城關(guān)本站明顯高于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)，尚卿鄉(xiāng)次之。而祥華鄉(xiāng)的年極端低溫?cái)?shù)值最低，達(dá)-3.9℃。年極端低溫的極大值出現(xiàn)在西坪鎮(zhèn)(2016年)，達(dá)-7.5℃，2016年的祥華鄉(xiāng)次之。平均年極端低溫與海拔高度呈負(fù)相關(guān)，R2為0.855，平均溫度直減率達(dá)6.6℃/km。低溫凍害天氣對(duì)茶葉在萌芽期和展葉期的生長(zhǎng)等產(chǎn)生極大影響。冬季茶樹能忍受的平均年極端低溫在-3℃以上，當(dāng)最低溫低于-5℃時(shí)，葉片將明顯受損[9]。由此推算，當(dāng)茶園海拔高度在750m以下時(shí)，較適宜茶樹生長(zhǎng)。

表3 鐵觀音主茶區(qū)年極端最低氣溫 單位:℃

3.1.4 年降水量

由圖2可知，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的年降水量隨時(shí)間變化特征基本一致，僅龍涓鄉(xiāng)2018年出現(xiàn)明顯差異。歷年的年降水量在1480.4～1962.8mm之間。極端年降水量最大值出現(xiàn)在西坪鎮(zhèn)(2016年，3298.2mm)，最小值出現(xiàn)在感德鎮(zhèn)(2020年，882.6mm)。年降水量與海拔高度相關(guān)性較低，R2為0.244。其與茶園所處地形地貌相關(guān)，受茶園山脈的側(cè)向和坡度影響，在迎風(fēng)坡降水明顯多于背風(fēng)坡，喇叭口地形的茶園降水高于普通坡面。茶樹喜濕忌澇，滿足其正常生長(zhǎng)的年降水量至少在1300mm以上，最適宜地區(qū)要求的年降水量在1500mm以上[9]。安溪各主茶區(qū)的年降水量均高于1500mm，僅2009年受氣候影響，年降水量較歷史同期明顯偏少，影響茶葉品質(zhì)。

圖2 鐵觀音主茶區(qū)2009—2020年年降水量分布

3.1.5 年積溫

一年內(nèi)日平均氣溫≥10℃持續(xù)期間日平均氣溫的總和就是活動(dòng)溫度總和，簡(jiǎn)稱積溫。積溫是研究溫度與植物生長(zhǎng)發(fā)育速度之間關(guān)系的一項(xiàng)指標(biāo)，從強(qiáng)度和作用時(shí)間兩個(gè)方面表示溫度對(duì)生物有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的影響。研究主茶區(qū)≥10℃的積溫對(duì)茶葉氣候影響研究有著重要作用。統(tǒng)計(jì)近12年安溪鐵觀音主茶區(qū)的年積溫，從圖3可以看出，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年積溫隨著時(shí)間變化趨勢(shì)大體一致，2009—2011年略有下降，2012—2015年呈上升趨勢(shì)，2015—2019年呈下降趨勢(shì)，至2020年稍有回升。其中，西坪鎮(zhèn)2009—2011年呈上升趨勢(shì)，2011—2013年下降明顯，2013—2019年穩(wěn)步上升。而感德鎮(zhèn)積溫隨時(shí)間變化波動(dòng)較為頻繁，年度差異也較大。統(tǒng)計(jì)平均年積溫在6224.1～7928.3℃之間，近12年累計(jì)積溫最大值出現(xiàn)在安溪城關(guān)本站(2015年)，達(dá)8181.8℃，最小值出現(xiàn)在蘆田鎮(zhèn)(2011年)，達(dá)5821.8℃。年累計(jì)≥10℃積溫與海拔高度呈負(fù)相關(guān)，R2為0.932，年累計(jì)≥10℃積溫與海拔高度相關(guān)性較好，積溫直減率達(dá)2200℃/km。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年累計(jì)≥10℃積溫在6500℃時(shí)，鐵觀音生長(zhǎng)適宜性好，即海拔低于685m時(shí)，有利于鐵觀音生長(zhǎng)。

圖3 鐵觀音主茶區(qū)2009—2020年年積溫分布

3.1.6 年平均日最大風(fēng)速

由圖4可知，西坪鎮(zhèn)和蘆田鄉(xiāng)的風(fēng)速明顯大于其他區(qū)域，祥華鄉(xiāng)次之，而感德鎮(zhèn)的年均風(fēng)速最小。龍涓鄉(xiāng)與尚卿鄉(xiāng)由于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)年份較少，不做分析。年平均日最大風(fēng)速與海拔高度呈負(fù)相關(guān)，且相關(guān)性一般，R2為0.784。這說(shuō)明，雖然茶園海拔越高，相應(yīng)茶園的日平均最大風(fēng)速也會(huì)較高，但也與所處位置相關(guān)，相同茶園往往山頂?shù)娘L(fēng)力也會(huì)較山谷的大，當(dāng)遇到臺(tái)風(fēng)或者雷達(dá)大風(fēng)等惡劣天氣，最大風(fēng)速較大，往往會(huì)吹折茶葉樹枝，甚至刮倒整顆茶樹，從而損害茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。

圖4 鐵觀音主茶區(qū)2009—2020年平均日最大風(fēng)速分布

3.2 主產(chǎn)茶區(qū)關(guān)鍵期立體氣候統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)各主茶區(qū)近12年春茶和秋茶采摘期前40d的各氣象因子特征(表格略)。

3.2.1 春茶期立體氣候統(tǒng)計(jì)分析

就日均溫而言，隨著采摘期的臨近，平均氣溫穩(wěn)步上升,在采摘日達(dá)到最大值。就日極端高溫而言，最大值出現(xiàn)在尚卿鄉(xiāng)(36.4℃)，最小值出現(xiàn)在祥華鄉(xiāng)，達(dá)31.6℃。就日極端低溫而言，最小值出現(xiàn)在祥華鄉(xiāng)，達(dá)1.3℃。就降水量而言，最大值出現(xiàn)在2016年的蘆田，達(dá)516.2mm。隨著采摘日的接近，降水逐步減小，更有利于提升茶葉的品質(zhì)。就平均氣溫日較差而言，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均氣溫日較差在8℃左右，最大值出現(xiàn)在2011年的西坪鎮(zhèn)，達(dá)14.8℃。就平均日相對(duì)濕度而言，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)日均相對(duì)濕度在60%～90%之間，該階段平均相對(duì)濕度最大值出現(xiàn)在祥華，達(dá)84.2%，最小值出現(xiàn)在安溪城關(guān)本站，達(dá)75.1%。

3.2.2 秋茶期立體氣候統(tǒng)計(jì)分析

就日均溫而言，隨著采摘期的臨近，平均氣溫穩(wěn)步下降,在采摘日達(dá)到最小值。就日極端高溫而言，最大值出現(xiàn)在西坪鎮(zhèn)及安溪城關(guān)本站(39.3℃)，最小值出現(xiàn)在龍涓鄉(xiāng)，達(dá)34.6℃。就日極端低溫而言，最小值出現(xiàn)在尚卿鄉(xiāng)，達(dá)5.3℃。就累計(jì)降水而言，最大值出現(xiàn)在2010年的蘆田，達(dá)654.4mm。隨著采摘日的接近，降水逐步減小，更有利于提升茶葉的品質(zhì)。就平均氣溫日較差而言，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均日較差在10℃左右，最大值出現(xiàn)在尚卿鄉(xiāng)(2011年)，達(dá)16.2℃。就平均日相對(duì)濕度而言，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)日均相對(duì)濕度在60%～90%之間，該階段平均相對(duì)濕度最大值出現(xiàn)在尚卿(79.8%)，最小值出現(xiàn)在西坪(74.5%)。

3.3 主茶區(qū)災(zāi)害性天氣氣候統(tǒng)計(jì)分析

在萌芽期和生長(zhǎng)期，暴雨傾盆而下，往往會(huì)損傷茶樹的枝葉，茶園內(nèi)澇會(huì)滋生各種茶葉病害，在茶葉采摘期，更使得茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)大打折扣。溫度對(duì)茶葉的香氣、湯色和滋味等均有影響，而烈日高溫容易引發(fā)茶樹葉子的枯萎甚至灼傷，高溫使得茶樹生長(zhǎng)環(huán)境中的空氣濕度明顯降低，造成茶樹損傷，影響茶葉的產(chǎn)量等。研究鐵觀音主茶區(qū)的暴雨、高溫氣候變化特征，可以有效避免氣象災(zāi)害導(dǎo)致的茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)損失。

3.3.1 暴雨日

由表4可知，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域差異較大，從年總?cè)諗?shù)看，西坪鎮(zhèn)最多(84日)，而尚卿鄉(xiāng)最少(14日)，采摘期前40d的統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，春茶期遠(yuǎn)小于秋茶期，因8月末至10月初為臺(tái)風(fēng)及午后對(duì)流的集中期，容易發(fā)生暴雨天氣。就地域而言，西坪鎮(zhèn)暴雨日數(shù)最多，而尚卿鄉(xiāng)暴雨日數(shù)遠(yuǎn)小于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)。產(chǎn)茶最多的西坪、感德、祥華等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，暴雨日數(shù)較多。因此，做好暴雨的監(jiān)測(cè)與預(yù)警，對(duì)保護(hù)茶葉的產(chǎn)量與品質(zhì)意義重大。

表4 鐵觀音主茶區(qū)累計(jì)暴雨日統(tǒng)計(jì) 單位:d

3.3.2 高溫日

由表5可知，尚卿鄉(xiāng)累計(jì)高溫(≥35℃)日數(shù)遠(yuǎn)大于各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，本站次之。其余5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以感德鎮(zhèn)(累計(jì)223日)為最多，祥華鄉(xiāng)(7日)為最少。年累計(jì)高溫日數(shù)與各氣象觀測(cè)站的海拔高度呈負(fù)相關(guān)，R2為0.924，說(shuō)明年累計(jì)高溫日數(shù)與海拔高度相關(guān)性較好，平均溫度直減率達(dá)0.99日/km。研究高溫對(duì)茶葉生產(chǎn)的影響，尤其對(duì)于尚卿鄉(xiāng)、城關(guān)及感德鎮(zhèn)等高溫日數(shù)較多的區(qū)域尤為重要。

表5 鐵觀音主茶區(qū)累計(jì)高溫日統(tǒng)計(jì) 單位:d

4 氣候影響因子研究

4.1 年氣候因子研究

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查示范茶園龍頭企業(yè)負(fù)責(zé)人、訪問(wèn)茶葉專家等，對(duì)逐年茶葉品質(zhì)的描述及打分，統(tǒng)計(jì)主產(chǎn)茶區(qū)6個(gè)示范茶園的鐵觀音茶葉品質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)近12年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年度氣候要素年總降水量、年總積溫、年平均溫度、年極端高溫、年極端低溫、年平均氣溫日較差、年平均相對(duì)濕度、年平均風(fēng)速等進(jìn)行相關(guān)性分析。

對(duì)近12年的茶葉品質(zhì)與各氣候要素進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，年平均氣溫日較差和年平均風(fēng)速未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)(α=0.05)，其余要素均通過(guò)顯著性水平檢驗(yàn)(表格6)。

表6 適宜鐵觀音茶葉品質(zhì)的年度氣候要素指標(biāo)

年降水量：傳統(tǒng)茶學(xué)[10]認(rèn)為年降水量≥1500mm時(shí)，適宜茶葉的生長(zhǎng)。本次研究發(fā)現(xiàn)，在年降水量小于1500mm的年份，茶葉品質(zhì)均較差。此外，當(dāng)年降水量較12年平均值的距平百分率≥25%時(shí)，即年總降水量較歷史同期偏多時(shí)，茶葉品質(zhì)也較差。

≥10℃的年總積溫：傳統(tǒng)茶學(xué)[10]認(rèn)為年總積溫≥5000℃時(shí)，適宜茶葉的生長(zhǎng)。本研究發(fā)現(xiàn)，主產(chǎn)茶區(qū)6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)近12年的年總積溫均超過(guò)5000℃，即安溪主茶區(qū)在積溫方面的適宜度較高。此外，茶葉的品質(zhì)與年總積溫呈現(xiàn)正相關(guān)，即積溫越大，越有利于茶葉生長(zhǎng)和品質(zhì)提升。

年平均溫度：傳統(tǒng)茶學(xué)[10]認(rèn)為年平均溫度在15～25℃之間，適宜茶葉的生長(zhǎng)。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，安溪主產(chǎn)茶區(qū)年均溫均在17.2～21.1℃之間，較適宜茶葉生長(zhǎng)。

4.2 關(guān)鍵期氣候因子研究

本文以春茶采摘為例，統(tǒng)計(jì)出歷年平均春茶的采摘期，對(duì)采摘期前60d、前40d、前30d、前20d、前15d、前10d、前5d、采摘期5d進(jìn)行氣候數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。由各氣象因子表征表可知，就降水量而言，隨著采摘期的靠近，降水量逐步減少有利于采摘，其中最關(guān)鍵的采摘期5天內(nèi)無(wú)降水，利于茶葉品質(zhì)的優(yōu)異。挑選出采摘日5天內(nèi)累計(jì)降水小于1.0mm的年份與茶園，茶葉品質(zhì)均達(dá)到了優(yōu)或特優(yōu)等級(jí)。就平均氣溫而言，隨著采摘期的靠近，平均氣溫逐步上升，采摘前60d至采摘前5d平均氣溫為15.2～19.4℃(蘆田鎮(zhèn)最低)、17.7～22.2℃(尚卿鄉(xiāng)最高)；就日極端高溫而言，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各年度分布不均，主要集中在采摘前60d至采摘前30d，隨著采摘期靠近，極端高溫略有下降；就日極端低溫而言，隨著采摘期靠近，極端低溫逐漸上升；就日較差而言，采摘期前20d之后呈下降趨勢(shì)，之后，隨著距離采摘期越近，日較差又逐步上升，但采摘期前60d至前30d日較差較采摘期前20d至前5d稍高，年均日較差8℃左右；就相對(duì)濕度而言，隨著采摘期的靠近，相對(duì)濕度逐步升高，到前10d時(shí)達(dá)最高(近12年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均相對(duì)濕度85.2%)，之后又逐步減少，至采摘日5d的平均值最??；就日較差而言，隨著采摘期的靠近，平均日較差從9.5℃逐步下降至采摘日前10d達(dá)到最小值9.0℃，而后緩慢回升至采摘期5d達(dá)9.4℃。

對(duì)近12年的茶葉氣候品質(zhì)與春茶季的各氣象要素進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算(表格略)，并對(duì)其進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(α=0.01)。發(fā)現(xiàn)采摘期前40d至采摘期5d的氣象因子是影響茶葉氣候品質(zhì)的敏感時(shí)間段，其中采摘前40d至采摘期5d的累計(jì)降水、平均相對(duì)濕度和平均日較差均與茶葉氣候品質(zhì)明顯相關(guān)。此外，與采摘前5d和前10d的極端高溫呈正相關(guān)，與采摘前30d至采摘前15d的極端低溫呈負(fù)相關(guān)，與采摘前40d的極端低溫呈正相關(guān)，與采摘前30d的平均氣溫呈負(fù)相關(guān)。

4.3 氣象災(zāi)害因子研究

4.3.1 暴雨

暴雨是茶樹生長(zhǎng)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，暴雨易沖毀茶園的壩坎、溝渠，茶樹會(huì)有被積水泡根的影響，根系潰爛，積水過(guò)后，土壤容易板結(jié)，茶樹出現(xiàn)斷枝斷葉等“受傷”情況，進(jìn)而影響茶葉的品質(zhì)、產(chǎn)量等。研究暴雨對(duì)茶葉品質(zhì)的影響，結(jié)合氣候預(yù)測(cè)，有利于茶農(nóng)茶企提前做好防御措施，使得茶園增產(chǎn)增收。

統(tǒng)計(jì)近12年各主產(chǎn)茶區(qū)暴雨日數(shù)可知(見表7)，西坪的暴雨日數(shù)遠(yuǎn)多于其他茶區(qū)，尚卿最少；茶葉品質(zhì)與暴雨日數(shù)呈負(fù)相關(guān)。其中，2009年暴雨日數(shù)最少，而2009年各主產(chǎn)茶區(qū)的茶葉品質(zhì)均在優(yōu)及以上；2016年的暴雨日數(shù)最多，且累計(jì)值遠(yuǎn)多于其他年份，同年各主產(chǎn)茶區(qū)的茶葉品質(zhì)均在良及以下。計(jì)算出近12年各茶區(qū)年平均暴雨日數(shù)(μ)及標(biāo)準(zhǔn)差(α)，定義在(μ-1.96α，μ+1.96α)區(qū)間上的暴雨日數(shù)為正常值，區(qū)間外則定義為異常值(出現(xiàn)的概率不超過(guò)0.05)。當(dāng)暴雨日數(shù)超過(guò)μ+1.96α，則定義為暴雨日數(shù)異常偏多。近12年中，2010年蘆田、2012年尚卿、2016年西坪的暴雨日數(shù)均異常，當(dāng)年該茶區(qū)茶葉品質(zhì)也達(dá)到低值。

表7 鐵觀音主茶區(qū)2009—2020年暴雨日數(shù)統(tǒng)計(jì) 單位:d

4.3.2 高溫

茶樹能耐最高溫度是34～40℃，生存臨界溫度是45℃，夏季高溫嚴(yán)重時(shí)將造成茶樹枝葉枯焦甚至死亡。此外，茶園中空氣的濕度較大，遇上持續(xù)的高溫，容易引發(fā)病蟲害，從而影響茶葉的品質(zhì)。

統(tǒng)計(jì)近12年各主產(chǎn)茶區(qū)高溫日數(shù)可知(見表8)，尚卿的高溫日數(shù)遠(yuǎn)多于其他茶區(qū)，祥華最少。其中，2015年的高溫日數(shù)最少，而2015年各主產(chǎn)茶區(qū)的茶葉品質(zhì)均為優(yōu)等級(jí)；2017年的高溫日數(shù)最多。計(jì)算出近12年各茶區(qū)年平均高溫日數(shù)(μ)及標(biāo)準(zhǔn)差(α)，定義在(μ-1.96α，μ+1.96α)區(qū)間內(nèi)的高溫日數(shù)為正常值，區(qū)間外則定義為異常值(出現(xiàn)的概率不超過(guò)0.05)。當(dāng)高溫日數(shù)超過(guò)μ+1.96α，定義為高溫日數(shù)異常偏多。近12年中，2017年感德、尚卿的高溫日數(shù)異常，當(dāng)年該茶區(qū)茶葉品質(zhì)也相對(duì)較低。

表8 鐵觀音主茶區(qū)2009—2020年高溫日數(shù)統(tǒng)計(jì) 單位:d

4.3.3 干旱

干早也是茶樹生長(zhǎng)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。氣象干早是指由于降水長(zhǎng)期虧缺和近期虧缺綜合效應(yīng)的累加，在干早指標(biāo)上運(yùn)用氣象干早綜合指數(shù)(以下簡(jiǎn)稱MCI干早指數(shù))，考慮近60d內(nèi)的有效降水(權(quán)重平均降水)和蒸發(fā)(相對(duì)濕潤(rùn)度)的影響、季度尺度(近90d)和半年尺度(近150d)降水長(zhǎng)期虧缺的影響，并考慮了不同季節(jié)、不同區(qū)域主要農(nóng)作物對(duì)土壤水分的敏感程度。根據(jù)各地區(qū)站點(diǎn)逐日監(jiān)測(cè)的氣象干旱綜合指數(shù)得出單站和區(qū)域干旱過(guò)程判別方法和標(biāo)準(zhǔn)(見表9)。

表9 氣象干旱綜合指數(shù)等級(jí)劃分

因6個(gè)主產(chǎn)茶區(qū)氣象站的降水量、相對(duì)濕度與安溪?dú)庀笳鞠嚓P(guān)性較好(表格略)，安溪國(guó)家級(jí)一般氣象站1961年開始觀測(cè)計(jì)算氣象干旱綜合指數(shù)(MCI)的相關(guān)氣象要素：降水量、相對(duì)濕度。樣本時(shí)間較長(zhǎng)，具有很高的統(tǒng)計(jì)意義。因此選用安溪國(guó)家氣象站代表安溪縣域各茶區(qū)干旱的氣候特征，按照MCI指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。福建每年3月起降水明顯增多，自4月底入汛，6月初出汛期。本文中當(dāng)年次的干旱日數(shù)為前一年6月至第二年5月的累計(jì)干旱總?cè)諗?shù)。

由表10可看出，安溪2018年的干旱日數(shù)最多，達(dá)165天，其次是2015年，共126天。干旱日數(shù)超過(guò)100天的還有2008年(119天)、2012年(109天)和2010年(101天)，這五年干旱災(zāi)害對(duì)當(dāng)年安溪鐵觀音的品質(zhì)影響相對(duì)較大。2009年出現(xiàn)重旱以上級(jí)別的干旱災(zāi)害日數(shù)在近十年中最多，特旱等級(jí)干旱日只出現(xiàn)在2009年，造成特旱等級(jí)的5天發(fā)生在2009年6月8—12日；重旱等級(jí)的干旱災(zāi)害2018年發(fā)生的日數(shù)最多，達(dá)到54天，其次是2010年的39天。重旱等級(jí)干早災(zāi)害持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的為2017年秋季，持續(xù)時(shí)間達(dá)50天，從2017年9月24日一直持續(xù)到11月12日；中旱等級(jí)的干旱災(zāi)害2008年發(fā)生的日數(shù)最多，共出現(xiàn)61天，其次是2015年的53天。中旱等級(jí)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)為2009年的秋季，持續(xù)時(shí)間達(dá)到69天，從2009年的9月5日持續(xù)到11月12日；輕旱等級(jí)略。

表10 安溪2009—2020年各等級(jí)氣象干旱日數(shù)統(tǒng)計(jì) 單位:d

4.3.4 低溫凍害

安溪鐵觀音主產(chǎn)茶區(qū)的冬季及春季采摘期前氣溫偏低，嚴(yán)重影響幼齡茶樹的生長(zhǎng)發(fā)育。低溫凍害主要分為越冬期凍害及茶樹萌芽期凍害。其表征指標(biāo)分別采用越冬期(12月上旬至2月上旬)、茶樹萌芽期至展葉期(2月中旬至4月中旬)的日最低氣溫，依據(jù)輕度、中度、重度和嚴(yán)重4個(gè)量化等級(jí)(見表11)的劃分來(lái)分析低溫凍害對(duì)茶園茶葉的影響，結(jié)果分別見表12和表13。

表11 最低氣溫危險(xiǎn)性表征指標(biāo)等級(jí)劃分

表12 鐵觀音各主茶區(qū)越冬期不同等級(jí)低溫日數(shù)

表13 鐵觀音各主茶區(qū)萌芽至展葉期不同等級(jí)低溫日數(shù)

由表12可知，鐵觀音主產(chǎn)茶區(qū)各年的越冬期(12月上旬至2月上旬)低溫日數(shù)2009年、2014年、2016年和2018年較多，其中，祥華2014年最多，達(dá)到了18天，其次是祥華2011年(13次)。就低溫程度而言，大部分以輕度低溫為主，僅祥華、西坪和龍涓出現(xiàn)中度低溫凍害。就各茶區(qū)累計(jì)日數(shù)而言，處于高海拔的祥華、蘆田和西坪3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的茶區(qū)受低溫凍害影響最明顯。

由表13可知，鐵觀音主產(chǎn)茶區(qū)各年的萌芽至展葉期(2月中旬至4月中旬)低溫日數(shù)和程度遠(yuǎn)低于越冬期的水平，以2014年最多、2010年次之、2018年再次之、2017年最少，其余年份均未出現(xiàn)低溫凍害。就累計(jì)日數(shù)而言，蘆田(9日)最多，祥華(8日)次之，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)較少?？梢姡妊恐琳谷~期的低溫凍害對(duì)蘆田和祥華的茶區(qū)影響最明顯。

5 結(jié)論與討論

①年平均氣溫，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)歷年平均氣溫在18.0～21.9℃之間，2009—2015年呈上升趨勢(shì)，2015年后呈多波動(dòng)型。極端高溫的極大值出現(xiàn)在尚卿鄉(xiāng)的2020年，達(dá)41.0℃；年極端低溫的極大值出現(xiàn)在西坪鎮(zhèn)的2016年，達(dá)-7.5℃。近12年的年累計(jì)降水量各鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨時(shí)間變化特征基本一致，在1480.4～1962.8mm之間。近12年平均年積溫在6224.1℃～7928.3℃，最大值出現(xiàn)在安溪城關(guān)本站的2015年，達(dá)8181.8℃，最小值出現(xiàn)在蘆田鎮(zhèn)的2011年，達(dá)5821.8℃。

②從立體氣候統(tǒng)計(jì)上看，年平均氣溫、≥10℃積溫、極端高溫等氣象要素與茶園所處海拔高度之間相關(guān)性較好，R2基本達(dá)0.85以上。與日最大風(fēng)速呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)略低，與年降水量和暴雨日數(shù)的相關(guān)性較小，其與茶園所處山體位置及地理形勢(shì)密切相關(guān)。

③近12年示范茶園主要?dú)庀鬄?zāi)害的分布情況及對(duì)茶葉的影響：累計(jì)暴雨日數(shù)、年總?cè)諗?shù)西坪鎮(zhèn)最多84日，而尚卿鄉(xiāng)最少，僅14日；近12年累計(jì)高溫日數(shù)，尚卿鄉(xiāng)659日遠(yuǎn)大于各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。祥華鄉(xiāng)最少，7日。采摘期前40d的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，暴雨與高溫日數(shù)春茶期遠(yuǎn)小于秋茶期。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，高溫日數(shù)與茶園所在海拔高度呈負(fù)相關(guān)，R2為0.924，說(shuō)明年累計(jì)高溫日數(shù)與海拔高度相關(guān)性較好，平均溫度直減率達(dá)0.99日/km。與暴雨日數(shù)相關(guān)性較差。