三门峡市烟草大田生育期降水变化特征分析

蔡　涛

（卢氏县气象局，河南　卢氏　472200）

三门峡市烟草大田生育期降水变化特征分析

蔡涛

（卢氏县气象局，河南卢氏472200）

利用河南省三门峡市烟区4个国家级气象站点1957—2015年的降水量数据，采用线性趋势分析、Mann-Kenda11突变检验法、滑动t检验等统计方法，分析三门峡烟区降水量的时空分布特征和变化规律。结果表明：三门峡烟区降水量在59 a内，旺长期和成熟期呈减少趋势，伸根期呈增加趋势，整个大田期内降水量也呈现出明显的下降趋势，并且其降水量变化出现突变，其突变点出现在1980年。不同烟区降雨量表现为卢氏烟区＞渑池烟区＞灵宝烟区＞陕县烟区。

烟草；大田生育期；气温；降水

烟草作为一种经济作物，其生长条件对环境有一定的要求。气候条件是影响烟草生长发育的关键因素，要使烟草生长发育良好，光、温、水等气候条件需达到一定的要求［1-3］。烟叶感受外界环境的重要媒介是烟叶，即烟叶是可以直接感受外界环境的，所以烟叶对气候的变化有着一定的敏感度。无论烤烟处于哪个生育期，其外观及感官评吸都必然会受到气候变化的影响［4］。因为其独特且优越的自然条件，使三门峡市烟叶独具特色，质量有保证，受到了广大卷烟厂的欢迎，并荣获“代云烟”称号。20世纪80年代中期，国家烟草种植区划把三门峡市划入全国优质烟草最适宜种植地区之一。因此，研究三门峡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的指导意义。

1　材料与方法

1.1研究区概况

三门峡市位于河南省西部，属暖温带半干旱内陆性气候，四季分明，春秋较短，冬夏较长。平均气温13.8℃，年平均日照时间2 261.7 h，无霜期216 d，年均降水量580～680mm。由于地貌特征复杂，形成了具有暖温带、温带和寒温带的多元气候。该区地形地貌复杂，小气候多样，跨长江黄河两大流域，兼有南北气候特点，土壤富含有机质和磷钾等微量元素。在河南省所有的烤烟产区中，三门峡市位于其中之一，其独特的气候条件对烤烟品质的形成产生巨大的影响，尤其是烤烟大田生育期的气温和降水量，对烟叶品质有较大影响。

1.2气象资料来源

该文研究使用三门峡市4个国家级气象站的气象资料（1957—2015年的逐日平均气温和逐日降水量）。将气象资料按照烤烟伸根期（移栽至团棵）、旺长期（团棵至现蕾）、成熟采摘期（打顶至采收）的时间，划分为3个阶段进行农业气候特征分析。三门峡烟区伸根期大致在每年5月上旬—6月上旬，旺长期大致在每年6月中旬—7月上旬，成熟期大致在每年7月中旬—8月下旬，烟叶大田生育期约120 d，其中伸根期40 d，旺长期30 d，成熟采摘期50 d。

三门峡市地理条件复杂，农业区域性气候特征明显，根据三门峡市行政地理区划，将三门峡烟区分为4个大区，分别为卢氏烟区、灵宝烟区、陕县烟区和渑池烟区。

1.3分析方法

要反应气象长期倾向性变化，利用气象要素的时间序列与自然数数列间的相关系数来表示，建立y与ti之间的一元线性回归方程：在方程y（t）=a ti+b（i=1，2，3，……，n）中：y（t）表示气象要素的拟合值，t表示时间序列；回归系数a和常量b用最小二乘法计算，气象倾向率用a×10表示，其含义是气象要素每一个10 a的变化速率。如果气候倾向率比0大，表明此气象要素随时间t的增加而上升；气候倾向率比0小，表明随时间的增加而下降。

在气候系统中存在一个普遍的现象，即气候突变。它指气候从一种稳定状态急促进入到另一种稳定状态的现象。目前有不少研究气候突变的方法，该文选其中两种方法进行研究，即Mann-Kenda11突变检验法（以下简称MK方法）和滑动t检验法。

2　结果与分析

2.1三门峡烟区烤烟生育期年平均气温变化趋势分析

三门峡烟区各生育期气温变化趋势见图1～3。1957—2015年，三门峡烟区在烤烟伸根期、旺长期、成熟期、大田期的气温变化范围分别为18.4～22.8、22.7～26.9、23.4～27.8、22.0～25.1℃。平均（指该生育期时间段的统计结果，下同）气温分别为20.6、25.2、25.3、23.7℃。由此可见，三门峡烟区5月上旬—6月上旬的团棵期平均气温未达最适宜的生长温度范围，最适宜生长温度范围为22.0～28.0℃。说明三门峡烟区移栽期与团棵期的低温因素会影响烤烟的生长。移栽期至团棵期期间烟草最容易发生“低温早花”的情况，而低温早花会导致烤烟的叶片数减少，这一时期是决定烤烟叶片数的关键时期。因此，伸根期的烤烟在进行移植时，要给予烤烟覆膜和调控营养，避免烤烟“早花”的出现。根据图1中平均气温和时间序列拟合的趋势线可知，三门峡烟区各个生育时期均温的变化趋势不同。三门峡烟区在烤烟伸根期、旺长期和成熟期这3个生育期的气温变化倾向率有较大的差异，分别为0.115℃/10 a、-0.062℃/ 10 a、-0.138℃/10 a。这说明三门峡烟区各生育期未来10 a内的平均气温在伸根期呈缓慢上升趋势，旺长期和成熟期气温呈缓慢下降趋势。由5 a的滑动平均来看，烤烟伸根、旺长期、成熟期和整个大田期平均气温从1983年开始呈明显上升趋势。综观整个生育期内气温变化趋势从1983年以来气候变化倾向率为0.355℃/10 a，远大于从1957年以来的气候变化倾向率-0.029℃/10 a，说明近30多年来三门峡烟区内的平均气温呈明显的上升趋势。

图1　伸根期气温变化曲线

图2　旺长期气温变化曲线

图3　成熟期气温变化曲线

2.2降水量突变分析

气候变化问题是很复杂的，其存在线性变化（周期和趋势变化等）的同时，也存在一定的非线性变化（相对稳定性和突变现象等），常常表现在短时间内从一种稳定态（或稳定持续的变化趋势）跳跃式地转变到另外一种稳定态（或稳定持续的趋势），从一个统计特征到另一个统计特征的急剧变化。利用滑动t检验法对三门峡烟区59 a降雨量时间序列进行突变分析，分别取n1=n2=5，n1=n2=10，选取信度α=0.05，查表得自由度v= n1+n2-2时显著性水平ta分别为2.31和2.10，将计算出的t统计量序列和t0.05，在子系列长度为5时，1979年和1980年超过临界值；在子系列长度为10时，1976、1979、1980年超过临界值，通过曲线图变化趋势可知虽然子序列长度不同，但均检测到在1980年降雨量发生了由少到多的突变。

3　结语

气候突变现象是指气候变化的不连续性的跳跃，是一种常见的气候现象。要做好气候突变的检测工作，以防不利气候影响烤烟的生长和烟叶的生产。三门峡烟区大田期降水量出现了突变点，突变点发生在1980年，从1980年以后降水量有明显的下降趋势。在烤烟的整个大田生育期中，在一定范围内，旺长期降水减少对茎叶的快速生长产生不利的影响。而成熟期降水量的减少可以提高烟叶的质量。综上所述，要做好烟区气候的预测分析工作，不断完善烤烟各生育期气象监测系统，为烟叶生产提前做好防范工作，尽可能减少突变气候对烟叶生产带来的不利影响。

［1］许自成，黎妍妍，肖汉乾，等.湘南烟区生态因素与烤烟质量的综合评价［J］.植物生态学报，2008（1）：226-234.

［2］戴冕.我国主产烟区若干气候因素与化学成分关系的研究［J］.中国烟草学报，2000（1）：27.

［3］许自成，黎妍妍，毕庆文，等.湖北烟区烤烟气候适生性评价及与国外烟区的相似性分析［J］.生态学报，2008 （8）：3832-3838.

［4］王彦亭，谢剑平，李志宏.中国烟草种植区划［M］.北京：科学出版社，2010：155-179.

S572

A

1674-7909-（2016）05-76-3

蔡涛（1981-），男，工程师，研究方向：农业气象观测。