福州山区枇杷冻害等级时空变化特征

陈 涛

(福建省福清市气象局 350300)



福州山区枇杷冻害等级时空变化特征

陈 涛

(福建省福清市气象局 350300)

为实现对枇杷低温冻害风险评估和农业生产布局，对福州地区1961-2016年冬季日最低气温及枇杷冻害等级进行统计分析，探索福州地区枇杷冻害等级时空变化特征。明确在枇杷幼果期各种冻害级别出现次数的排序是1月、12月、2月；福州地区各县市枇杷冻害出现日数以西部、西北部最多，中部沿海其次，南部沿海最少。因此，福州西部、西北部县市应减少枇杷种植面积；中部沿海县市应控制种植面积；南部沿海县市应根据山区气温分布规律，调整枇杷品种布局和种植规模。

福州市；山区；枇杷；冻害等级；风险评估

枇杷为亚热带常绿果树,冬花夏实，其果实颜色鲜黄，肉质柔嫩多汁、酸甜适口，色、香、味俱佳，既可鲜食，又能加工成糖水罐头、枇杷酒、枇杷汁、枇杷果冻、枇杷膏等，具有润肺、止咳、清热利尿等食疗功效，深受消费者喜爱。福建省地处中亚热带和南亚热带，雨量充沛，日照长，无霜期短，热量资源充足，是全国枇杷主要产区[1]。但受季风气候的影响，冬季寒流不时袭击福建，给枇杷生产带来严重危害，如：1999年12月、2004年12月下旬至2005年1月上中旬、2009年1月中旬的低温冻害给福建省的枇杷生产造成巨大的经济损失[2-5],特别是2016年1月22-26日的强寒潮，造成福建省枇杷产区严重冻害，福清市几乎绝收，低温冻害已成为福建省枇杷生产的主要灾害[6]。因福建省的枇杷种植地多在山区，用当地县(市)气象站的资料无法代表枇杷果园实际的气象条件。本研究通过对福清市枇杷主产区乡镇自动站与福清市气象站近4年(2013-2016年)强低温过程日极端最低气温的对比分析，确定福清市气象站的枇杷冻害临界温度，并通过对福州地区1961-2016年冬季日最低气温的统计分析，探索福州地区枇杷冻害等级时空变化特征，以实现福州市枇杷低温冻害风险评估、农业生产布局和区域可持续发展。

1 气象资料来源与分析

1.1 气象资料

对福州市8个气象观测站1961-2016年冬季日最低气温和福清市枇杷主产区一都镇区域自动站日最低气温进行比较分析。

1.2 气象观测站枇杷冻害临界温度计算

福建省枇杷主要种植在山区和半山区，而气象观测站一般设在平坦的开阔地，受地形、植物蒸腾、地面辐射等因素影响，枇杷产区实际气温与气象观测站观测数据差异明显，尤其是极端最低温度差异更大，城区最低气温可比山区高3.0～5.0℃(典型的晴天可高8℃)[7]；两个邻近测点之间标准气温的观测数据，由于地形等因素的差异，冬季最低温度可相差0.6～5.8℃[8]。因此，为了充分利用气象站观测资料进行枇杷冻害等级判别，需要将枇杷受害临界温度转换成气象站观测记录温度。鉴此，本研究统计分析福清市气象观测站与福清市枇杷主产区一都镇和东张镇(灵石林场区域站)冬季典型低温过程日最低气温的差异，选择2013-2016年期间福清市枇杷主产区一都镇区域气象站冬季日最低气温小于0℃时，分别计算一都镇区域站与福清市气象观测站日最低气温差值(表1)和灵石林场区域站与福清市气象观测站日最低气温差值(表2)，结果表明：福清市枇杷主产区一都镇冬季日最低气温均比福清市气象观测站低，10个样本除2016年1月25日仅低0.3℃外，其他均低3～7℃，平均低4.88℃；福清市山区林木茂盛的灵石林场冬季日最低气温大多比福清市气象观测站低，10个样本除2016年1月25日高0.3℃外，其他均低2～5℃，平均低3.44℃，两地平均为4.16℃。这一结果与杨凯[9]分析莆田市气象站与其3个乡镇(枇杷主产区)日极端最低气温平均相差4.0℃接近。

从枇杷的生育特性看，枇杷开花延续时间长，头批花受冻还有后续花，花发生冻害对枇杷产量影响较小；而幼果发生冻害后对产量影响大，早熟枇杷的幼果期冻害主要发生在12月至翌年3月，正是一年中温度最低的时段，幼果受冻时果实胚或果肉因受冻出现褐变，影响果实正常生长或停止生长，造成减产或绝收[10—14]。根据QX/T 281-2015《枇杷冻害等级标准》[15](枇杷幼果轻、中、重、极重度冻害的日最低气温分别为：≤-1.0℃、≤-2.5℃、≤-3.5℃、≤-4.5℃)，在枇杷幼果期轻度冻害等级指标(-1.0℃)上增加4.0℃，判断山区枇杷幼果冻害的实际临界温度为3.0℃，其轻、中、重、极重度冻害的日最低气温分别调整为：≤3.0℃、≤1.5℃、≤0.5℃、≤-0.5℃。

表1 福清市一都镇区域站与福清市气象站日最低气温差值 (单位：℃)

表2 福清市灵石林场区域站与福清市气象站日最低气温差值 (单位：℃)

1.3 数据处理

使用通过计算所得的气象观测站枇杷冻害临界温度，对福州地区8个地方台站1961-2016年冬季日最低气温进行筛选，分别获得福州地区各县市对枇杷幼果有冻害影响的日数，同时利用枇杷冻害等级统计各冻害等级出现日数。

2 结果与分析

2.1 福州市枇杷冻害等级时间变化特征

2.1.1 福州市枇杷冻害等级月际分布特征 对福州市各县市逐日最低气温低温情况进行分析，利用气象行业枇杷冻害等级标准划分枇杷幼果的冻害程度，分级别对冻害出现时间进行统计，并绘制各县市不同月份各冻害等级下受灾日数直方图(图1)，分析其变化及规律。

从图1可以看出，各县市的枇杷幼果自进入坐果期就面临冻害威胁，12月至翌年2月是枇杷幼果冻害发生的主要时段，从3月开始进入春季，冻害日数明显减少；各种冻害级别出现次数排序均为1月、12月、2月。

表3 福州市各县市1961-2016年冬季枇杷幼果每年平均受冻害日数 (单位：d)

2.1.2 福州山区枇杷冻害等级年代际分布特征 从绘制的福清市1961-2016年各等级枇杷冻害日数及枇杷冻害总日数逐10年变化图(图2)可以看出，福清市枇杷冻害总日数呈现明显减少趋势，极重和重度的冻害日数自1991年起极少出现，每10年出现1、2 d；中度冻害自1981年开始每10年出现日数都少于10 d，2001年以后极少发生；轻度冻害是福清市枇杷冻害的主要冻害等级，1961-1980年每10年出现30～40 d，1981-2000年出现日数减少，每10年出现10～15 d，2001年至今再次减少，每10年出现日数少于10 d。

从绘制的福州市各县市山区1961-2016年各等级枇杷冻害日数及枇杷冻害总日数逐10年变化图(图3)可以看出，福州市各县市山区1961-1990年枇杷各冻害等级合计日数逐渐减少，1990年至今变化趋缓；枇杷冻害以轻度冻害为主，但中度、重度、极重等级的冻害日数仍然偏多。说明在气候变暖的大背景下不可掉以轻心，应注意极端事件的出现。

2.2 福州各县市山区枇杷冻害等级空间变化特征

2.2.1 福州各县市枇杷冻害等级空间变化特征 通过气象观测站枇杷冻害临界温度对1961年1月至2016年3月逐日最低气温进行筛选，确定各县市山区枇杷冻害等级，统计分析结果：福州市各县市枇杷幼果期平均每年受到冻害(日最低气温≤3℃)日数为闽清13.05 d、闽侯7.31 d、永泰13.91 d、罗源10. 80 d、连江10.13 d、长乐3.99 d、福清2.36 d、福州4.13 d(表3)。

从上述分析可以看出，福州各县市枇杷冻害出现日数以西部的永泰、西北部的闽清为最多，北部沿海的罗源、连江次之，中部的闽侯处于中游，福州、长乐冻害次数较少，福清位于福州最南端，受冻害次数最少。

从冻害强度(图3)看， 冻害强度以轻度和中度为主。从空间分布情况(图1)看，闽侯出现极重冻害少，但轻度、中度、重度日数多；闽清、永泰、罗源、连江出现冻害日数多、强度大。总体来说，福清、福州、长乐出现冻害的日数远少于其他5个县(市)，其冻害强度主要为轻度冻害，重度和极重冻害少；闽清、永泰、罗源、连江、闽侯，冻害日数多、等级高。

2.2.2 福清山区枇杷主产区冻害等级空间变化特征 本研究于2010年在福建省枇杷主产区福清市一都镇善山村进行，坡地从上至下设置8个自动小气候观测点(表4)，Td代表2010/2011年冬季(2010年12月至2011年2月)枇杷种植坡地各观测点1.5 m百叶箱内极端最低气温，在冬季低温冻害过程(2010年12月17日、18日)后，对各观测点的枇杷幼果随机采样，共采60个幼果解剖，记录幼果的褐变率。

从表4可见，各观测点枇杷幼果褐变率与极端最低气温呈明显的负相关，极端最低气温在山坡中上部温度最高，在山坡顶部次之，山坡下部最低。

注：Td-2010年12月至2011年2月枇杷种植坡地各观测点1.5 m百叶箱内极端最低气温，观测地为福清市一都镇善山村。

3 结论与讨论

福州地区属典型的亚热带季风气候，气温适宜、温暖湿润、四季常青、阳光充足、雨量充沛，有利于枇杷种植，但枇杷多种植在山区，分析结果表明：山区温度可比当地县气象站低4℃左右。因此，在闽清、永泰、罗源、连江、闽侯冬季气温偏低的山地应减少枇杷种植面积；福州市区、长乐虽热量条件略好，但枇杷幼果期平均每年受到冻害日数仍可达到4 d，应控制种植面积；福清位于福州最南端，气候温暖适宜，冬季偶有霜冻，受冻害影响最小，但在山区仍常常出现冻害，应根据山区气温分布规律，避免在低洼地及高海拔地区种植，而选择在山体中部种植，同时根据各种冻害级别出现次数排序均为1月、12月、2月，进行枇杷早、中、迟熟品种搭配种植，以避免或减少冻害损失。除低温的影响外，枇杷的种植生产还与阴雨、大风、日照等气象条件有关[8]。由于资料的限制，本文仅考虑温度对枇杷生产的影响，在以后的研究中将进一步深入完善。

福州市各县市山区1961-1990年枇杷各冻害等级合计日数逐渐减少，1990年至今变化趋缓。枇杷冻害总日数中以轻度冻害为主，但中度、重度、极重等级的冻害日数仍然偏多，近年来冬季冻害、春季霜冻频繁发生，极端天气增多，也对枇杷生产带来极大风险。因此，在气候变暖的大背景下不可掉以轻心，生产上应积极防患冻害，以避免或减少因灾损失。

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(责任编辑：杨小萍)

Characteristics of temporal and spatial in frozen injury grade of loquat in Fuzhou mountainous area

CHEN Tao

(FuqingMeteorologicalBureau，FujianProvince350300)

In order to finish frozen injury of loquat risk assessment and allocation of agricultural production, based on the analysis and statistics of the daily minimum temperature in winter and frozen injury grade of loquat during 1961-2016 years, exploring temporal and spatial in frozen injury grade of loquat in Fuzhou mountainous area. Explicating the order of occurrence of young fruit stage of loquat got different frozen injury grade is January, December, February; the most number of frozen injury of loquat is in the western counties and northwestern counties in Fuzhou, the second is in the central coast counties, the third is in the southern coast counties; the western and northwestern counties in Fuzhou should reduce the planting of loquat, the central coast counties should control the planting proportion of loquat, the southern coast counties must adjust the variety and scale of loquat to the temperature distribution law in mountainous area.

Fuzhou City; mountainous area; loquat; frozen injury grade; risk assessment

陈涛，男，1986年生，助理工程师。

公益性行业(气象)科研专项(GYHY2014060627)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.08.004

收入日期：2016-07-30