丽江烟区烤烟大田期的降水变化趋势分析

蔡寒玉，廖文程，李兰周，吴克春，谭　松

（1.云南省烟草公司丽江市公司，云南丽江 674100；2.云南省丽江市气象局，云南丽江 674100）

丽江烟区烤烟大田期的降水变化趋势分析

蔡寒玉1，廖文程1，李兰周1，吴克春1，谭松2

（1.云南省烟草公司丽江市公司，云南丽江 674100；2.云南省丽江市气象局，云南丽江 674100）

摘要：为进一步明确丽江烟区烤烟大田生育期降水资源的时空分布特征，采用线性趋势拟合和“逐步回归的趋势面模拟+残差内插”法对丽江主产烟区4个气候观测站1959—2009年的降水量数据进行了分析。结果表明，丽江烟区降雨充沛，烤烟全生育期平均降水量760.61mm，降水量时间变化为移栽至团棵期少、旺长期和成熟期较多，适宜优质烟叶的生产，但各年份及各生育期间降水变率较大，空间分布呈现出由东北向西南逐级递减的趋势。烤烟各生育期降水大约10年为1个周期，呈倒S型曲线变化，预测2010—2020年丽江烟区烤烟移栽至团棵期降水呈下降趋势，旺长期和成熟期降水呈增加趋势。

关键词：丽江；烤烟；大田期；降水

水分是烤烟植株体的重要组成部分，是烤烟各种生理代谢活动不可缺少的基本条件。烤烟各个生长发育阶段的水分条件都影响其产量和品质［1-3］。丽江烟区作为云南省特色优质烟叶主产区之一，其自然降水是当地烤烟种植水分条件的主导因素，近10年来，丽江烟区降水时空分布不均非常明显，特色优质烟叶生产受自然降水量影响较大。因此，研究丽江烟区烤烟大田生育期降水资源时空变化特征，对区域烟叶生产及生态建设具有重要指导意义。

目前，有学者对丽江主产烟区烤烟大田期降水资源进行了研究［4-6］，但这些研究多为单站点时间变化统计，仅对大田生育期的降水条件进行了分析，而对丽江主产烟区长时段降水量时空分布特征进行系统阐述较少。基于此，本研究对丽江主产烟区4个气候观测站1959—2009年的降水量数据进行收集整理，采用线性趋势拟合和“逐步回归的趋势面模拟+残差内插”相结合的方法，研究丽江主产烟区烤烟大田生育期降水资源的时空分布特征与变化趋势，以期为该烟区特色优质烟叶的优化布局和优质生产提供一定的参考和借鉴。

1　 材料与方法

为了全面分析丽江烟区烤烟大田期降水的气候变化特征，选取烤烟种植面积大、气象资料连续性好的玉龙县、永胜县、华坪县和宁蒗县4个气候观测站1959—2009年降水量，按移栽到团棵期、旺长期、成熟期、全生育期统计各时段的降水总量，分析丽江烟区烤烟大田期的降水变化趋势。结合当地生产实际确定烤烟大田期即移栽至团棵期为5月上旬至6月中旬，旺长期为6月中旬至7月，成熟期为8月至9月中旬。

用各站点降水资料的算术平均值，分别建立各点烤烟大田生育期的降水量序列。为了更清晰地了解降水气候变化趋势，参照文献［7-8］，对全序列或变化明显的时段，建立线性趋势方程R=a0+a1t。式中R为降水量，t为时间（年序），a1×10年为每10年时段的变化趋势，单位为mm，a0为常数。同时，采用“逐步回归的趋势面模拟+残差内插”法［9-11］，借助ArcGIS插值软件，在降水要素与地理要素（高程、经度、纬度、坡向、坡度）之间建立回归模型将降水要素推算到空间网格点上，再经残差订正，推算和模拟丽江市降水要素的空间分布。

2　 结果

2.1 烤烟大田期降水变化特性

从表1分析表明，丽江烟区4个站点的烤烟大田期降水呈相似的变化规律即全年降水量的77%以上集中在烤烟大田期，其平均降水量达到了760.61mm，但降水量年份间极差较大，最小值仅为415.87mm，最大值达到1203.72mm，相对多雨年份频率较低，没有出现相对干旱年份。

2.2 烤烟移栽至团棵期的降水特征及其变化趋势

由表2可见，丽江烟区烤烟移栽至团棵期的降水量为33.78～237.10mm，平均120.94mm，占全生育期降水总量的15.90%，降水变率较大。从图1可看出，过去51年的降水年际变化波动较大，1978—1993年、2001—2009年降水呈现下降趋势，而1993—2001年降水由少到多，逐年增加。从线性趋势拟合结果（表3）看，1959—1991年的线性变化趋势稍有上升，但幅度极小，每10年仅增加4.2mm，可以认为，这33年间移栽至团棵期降水量的总趋势基本没有变化，但由距平曲线看，降水年间差异较大。1992—2009年降水呈显著的增加趋势，每10年增加了38.7mm。

2.3烤烟旺长期的降水特征及其变化趋势

由表2可见，丽江烟区烤烟旺长期的降水量为181.23～494.25mm，平均329.25mm，占全生育期降水总量的43.29%。从图2可以看出，1959—1987年的降水距平年际变化波动较大，总趋势基本没有变化，1988年降水量达到最低值181.23mm。随后降水量增加，到2001年达到最大值494.25m，2001—2009年降水量又逐年下降。从线性趋势拟合结果（表3）看，1994—2009年呈显著下降趋势，每10年减少82.2mm。

2.4 烤烟成熟期的降水特征及其变化趋势

由表2可见，丽江烟区烤烟成熟期的降水量为182.20～537.65mm，降水变率24.65%，占全生育期降水总量的40.81%。从图3可以看出，1959—1966年降水明显增加，到1966年达到最大值537.65mm，之后降水距平年际变化波动较大，总趋势基本没有变化，1998—2009年降水量又呈下降趋势。从线性趋势拟合结果（表3）看，1959—1997年呈下降趋势，但降幅极小，每10年仅下降7.3mm；1998—2009年表现出极显著的下降趋势，每10年减少132.7mm。

2.5丽江烟区降水空间变化趋势

由图4可见，丽江烟区烤烟大田期降水量的空间差异非常显著，从20mm以下到700mm以上均有分布，呈现出由东北向西南逐级递减的趋势。移栽至团棵期，丽江烟区降水量普遍较少；旺长期丽江烟区降水量普遍偏多，宁蒗东南部、华坪大部偏多幅度较大，较优质烟生产水分条件偏多1倍以上，其余大部地区偏多1倍以下；成熟期雨量偏多幅度较大的烟区是华坪中部，较优质烟生产水分条件偏多2倍左右，偏多最少的为丽江西部地区、永胜西南部，偏多1倍以下，其余烟区偏多1～2倍。

表1　烤烟大田期降水变化特征Table1　Change trend of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco

表2　烤烟大田各生长期的降水特征Table2　Trend of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco

表3　烤烟大田各生长期的降水线性趋势方程Table3　Linear trend equation of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco

图1　烤烟移栽至团棵期降水距平演变情况Fig.1　Precipitation anomaly during transplanting to resettling growth stage of flue-cured tobacco

图2　烤烟旺长期降水距平演变情况Fig.2　Precipitation anomaly during vigorous growth stage of flue-cured tobacco

图3　烤烟成熟期降水距平演变情况Fig.3　Precipitation anomaly during maturation stage of flue-cured tobacco

图4　丽江烟区烤烟大田期降水量空间分布图Fig.4　Spatial distribution of precipitation during flue-cured tobacco growth period in Lijiang

3　讨论

研究表明，烤烟大田期需水量为450～600mm，全生育期耗水强度呈单峰曲线变化［2，12］。丽江烟区烤烟大田期降水量时间变化表现为前少后多，即移栽至团棵期少、旺长期和成熟期较多，与烤烟的生理需水基本一致。移栽至团棵期为烤烟生长前期，对水分需求不大，一般烤烟在这个阶段需水量仅为80～120mm［2］，丽江烟区在该期的降水量完全可以满足烟叶生长发育的需要，再加上温度较高、日照充足，有利于促进根系生长。旺长期为烤烟需水关键期，烟草需水量占全生育期总需水量的44.0%～46.0%［12-13］，丽江烟区在该期的降水量充足，有利于增加土壤水分，促进烟株生长，但各年份间变异较大，经常出现1周或更长时间的阶段性干旱，导致烟株不能正常生长发育。成熟期降水太多会影响成熟，降低品质，但适量的降水有利于烟叶的成熟［14-15］，丽江烟区在该期的降水量平均达到310.42mm，水分盈余100mm以上。在烤烟的成熟期发生多雨的频率高达29.41%（以成熟期大于350mm作为多雨年份），后期连续降水常造成烟田渍水，严重影响烟叶正常成熟落黄。

气象资料是随时间和空间变化的非平稳时间序列，具有多层次演变规律，既有趋势性、周期性，又有突变性、随机性以及多时间尺度结构［16］。虽然丽江烟区1959—2009年烤烟大田期降水距平变化幅度很大，存在相当强的其他因素引起的突变性，但通过线性趋势分析，可以看出降水仍存在明显的周期性规律，大约10年为1个周期，呈倒S型曲线变化，特别是近10年来烤烟移栽至团棵期降水呈显著增加，旺长期降水呈显著下降，成熟期降水达到了极显著下降。

气候因素是人力所不能抗拒的，也并非一朝一夕所形成。因此，应结合丽江烟区降水特点形成一套具有地方特色的烤烟烟水配套生产技术，以推进烟叶生产的可持续发展。鉴于丽江烟区有“旺长期阶段性干旱、成熟期时常多雨寡照”的特点，可采取兴建水窖、蓄水池、山坪塘等微水利工程，增加水源的数量；采取分根灌溉、地膜覆盖、开挖边腰沟等配套栽培技术，提高灌溉水利用率，确保烟叶产量和质量的稳定。

4　结论

总体而言，丽江烟区降雨充沛，烤烟全生育期平均降水量760.61mm，降水量时间变化为移栽至团棵期少、旺长期和成熟期较多，适宜优质烟叶的生产，但各年份及各生育期间降水变率较大。根据空间分布来看，丽江烟区烤烟大田期降水量的空间差异非常显著，呈现出由东北向西南逐级递减的趋势。根据距平演变和线性趋势拟合，可以初步预测，在2010—2020年丽江烟区烤烟大田期降水总体处于逐渐增多周期，其中，移栽至团棵期降水呈下降趋势，旺长期和成熟期降水呈增加趋势。

参考文献

［1］韩锦峰.烟草栽培生理［M］.北京：中国农业出版社，2003.

［2］云南省烟草农业科学研究院.基于GIS的云南烤烟种植区划研究［M］.北京：科学出版社，2009.

［3］汪耀富，蔡寒玉，张晓海，等.我国烟草优化灌溉技术发展的策略与措施［J］.中国烟草科学，2007，28（1）：6-9，39.

［4］王丙春，毛焕兰，郑云松，等.丽江金沙江区域烤烟生产农业气象条件分析［J］.云南地理环境研究，2010，22（3）：95-98，110.

［5］杨坤，杨焕文，李佛琳，等.丽江烟区生态条件及烤烟化学成分分析［J］.中国农业气象，2011，32（1）：94-99.

［6］陈茂建，何其晶，李成杰，等.丽江主产烟区大田期气象条件与烟叶化学成分关系的初步研究［J］.云南农业大学学报，2011，26（S2）：21-24，56.

［7］汪耀富，蔡寒玉，张晓海，等.黔中地区烤烟大田期的降水变化趋势分析［J］.河南农业科学，2007（2）：28-31.

［8］胡豪然，梁玲.近50年青藏高原东部降水的时空变化特征［J］.高原山地气象研究，2013，33（4）：1-7，15.

［9］段建军，王小利，高照良，等.黄土高原地区50年降水时空动态与趋势分析［J］.水土保持学报，2009，23（5）：143-146.

［10］沈红，刘文兆.基于宏观地理因子估算黄土高原地区降水资源空间分布［J］.干旱地区农业研究，2011，29（1）：237-241.

［11］姜朋辉，赵锐锋，赵海莉，等.黑河中游湿地景观破碎化与气候变化的关系［J］.应用生态学报，2013，24（6）：1661-1668.

［12］汪耀富，蔡寒玉，李进平，等.不同供水条件下土壤水分与烤烟蒸腾耗水的关系［J］.农业工程学报，2007，23（1）：19-23.

［13］段淑辉，杨亿军，刘建利，等.烟草需水规律研究进展［J］.中国烟草科学，2012，33（4）：99-105.

［14］路永恒.生态条件对烟叶品质影响的研究进展［J］.中国烟草科学，2007，28（3）：43-46.

［15］张波，王树声，史万华，等.凉山烟区气象因子与烤烟烟叶化学成分含量的关系［J］.中国烟草科学，2010，31（3）：13-17.

［16］陈爱国，戴培刚，白万明，等.南平烟叶大田生长期降水变化的多时间尺度分析［J］.中国烟草科学，2012，33（3）：52-55.

中图分类号：S572.06

文章编号：1007-5119（2015）02-0076-05

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2015.02.014

基金项目：中国烟草总公司科技重点项目“提高云南产区津巴布韦风格特色烟叶可用性的关键技术研究”（110201402010）；云南省烟草专卖局（公司）科技项目“云南产区津巴布韦风格特色优质烟叶开发”（2014YN01）

作者简介：蔡寒玉，男，硕士，农艺师，主要从事烟叶生产与管理。E-mail：cai-hanyu@126.com

收稿日期：2014-11-25修回日期：2015-04-15

Analysis of Precipitation Change Trend during Flue-cured Tobacco Growth Period in Lijiang

CAI Hanyu1，LIAO Wencheng1，LI Lanzhou1， WU Kechun1，TAN Song2
（1.Lijiang Tobacco Company of Yunnan Province，Lijiang 674100，China；2.Lijiang Meteorological Bureau of Yunnan Province，Lijiang 674100，China ）

Abstract:Based on the precipitation data from 1959 to 2009 in Lijiang，linear trend equation and regression trendliness models were used to estimate the characteristics and change trend of precipitation during the growth period of flue-cured tobacco.The results showed that the precipitation variability was big among years and growth stages of flue-cured tobacco in the areas，while the precipitation in the most years could meet water requirements of flue-cured tobacco.The mean of precipitation is 760.61mm during the growth period of flue-cured tobacco According to the simulations， the precipitation during the growth period of flue-cured tobacco in Lijiang appeared to have remarkable difference， where a clearly downward tendency from northeast to southwest could be seen.In the last 51 years，the precipitation during transplanting to maturation stages of flue-cured tobacco showed invertedS-shapedcurve in a 10-year cycle.The preliminary forecasted that precipitation decreasing trend during transplanting to resettling growth stage and precipitation increasing trend during vigorous to maturation stage from 2010 to 2020.

Keywords:Lijiang； flue-cured tobacco； field condition； precipitation