气候变暖对新疆杏种植气候适宜性的影响*

2019-11-04 08:15张山清吉春容普宗朝
中国农业资源与区划 2019年9期
关键词:塔里木盆地保证率最低气温

张山清,吉春容,普宗朝

(1.新疆维吾尔自治区农业气象台(新疆兴农网信息中心)乌鲁木齐 830002;2.新疆乌鲁木齐市气象局,乌鲁木齐 830001)

0 引言

以气候变暖为主要特征的全球变化已成为不争的事实[1]。第三次气候变化国家评估报告指出,1951—2012年中国的陆地平均温度升高幅度大于全球平均,但其变化具有明显的区域性差异[2]。气候变暖使中国大部分地区热量资源增多,农业气候带北移,作物生长季延长[3-4],进而对农业种植制度、作物布局产生了重要影响[5-6]。

中国是世界杏(Apricot)生产大国,杏也是原产于中国的古老果树之一,在中国有着悠久的栽培历史,在漫长的进化过程中形成了多种多样的杏的品种和类型[7]。光、热、水等气候条件是决定杏适宜种植区,影响杏产量和品质的主要环境因素[8-12]。杏是喜温果树,春季日平均气温稳定≥10℃杏树陆续进入开花、展叶和结实期,期间若出现最低气温≤0℃的霜冻,将对杏生长发育和产量形成造成危害[7-12]。年≥10℃积温2 800℃·d以上才能保证杏的正常生长,≥10℃积温达4 200℃·d以上最为适宜[8-10]。杏树冬季休眠期耐寒能力较强,冬季最低气温高于-20.0℃的区域一般不会对其造成冻害,但当最低气温在-20.0~-25.0℃、-25.0~-30.0℃以及低于-30.0℃时会对杏树分别造成轻度、中度和重度的越冬冻害[8-10,13]。杏对光照要求较高,一般要求年日照时数不少于2 000h[8-10]。杏是耐旱性较强的果树,在年降水量400~600mm 的半干旱地区栽植杏树不灌溉也能正常生长,获得较好产量[9-10]。由于中国地域辽阔,气候类型多样,各地种植杏的气候适宜性各异,因此,近年来关于杏种植气候适宜性及其区划的研究受到业内学者的关注,徐德源等[9]、岳阳等[10]、程林仙等[11],尹清华等[12]根据杏生长发育对气候条件的要求,基于历史气候数据,分别就新疆、陕西、内蒙古等省(区)的部分地区杏种植的气候适宜性开展了初步研究,但有关气候变化对各地杏种植影响的研究目前还鲜有报道。

新疆地处欧亚大陆腹地,光照充足,年日照时数2 500~3 500h;热量丰富,平原地区大部≥10℃积温在3 800℃·d以上,无霜冻期180d以上;平原绿洲地带虽降水稀少,但山区较丰沛的降水和高山冰川、积雪融水为农业灌溉提供了较稳定的水资源,加之空气异常干燥,气温日较差较大[8,14],独特的气候和生态条件使新疆许多地区适于种植杏,因此,新疆是中国重要的杏主产区,且杏的色泽鲜艳、果肉多汁、风味甜美、品质上乘[15-17]。近年来,随着新疆“大力发展特色林果业”战略的贯彻实施,林果业已经成为新疆调整和优化农业结构的重点、加速农村经济发展新的增长点、促进农民增收的关键点和改善生态环境的着力点。截止2016年,全疆杏种植面积已达12.487 2万hm2,总产约11.542 03亿kg[18],居全国首位,杏的产业发展已成为促进新疆农村经济发展、农民增收的支柱产业之一。但由于新疆地域辽阔,地形、地貌复杂,气候多样,新疆区域气候条件对杏种植的气候适宜程度有很大差异。而且新疆部分地区也出现了因忽视气候条件的适宜性盲目扩大种植面积,导致杏的产量低,品质下降,影响了杏生产的经济和社会效益[15-17,19-21]。

在气候变暖背景下,过去50多年新疆的气候总体呈显著变暖趋势[22],≥0℃积温增多[23]、无霜冻期延长[24]、冬季极端最低气温升高[13]。有学者就近50年新疆气候变化对特色林果的影响进行初步研究表明,气候变暖对新疆红枣[25]、哈密瓜[26]、酿酒葡萄[27]、苹果[28]、核桃[29]等特色瓜果的种植总体有利[30-31],但就有关气候变化对新疆杏种植气候适宜性的影响研究,目前尚未开展。所以,该文在对1961—2016年影响新疆杏生产的主要气候因素时空变化分析的基础上,根据杏的生物学特性及其对气候条件的要求,结合杏种植气候适宜性区划指标,对近56年新疆气候变化对杏种植气候适宜性的影响进行分析,以期为适应气候变化,充分利用新疆区域气候资源,有效规避农业气象灾害的影响,科学调整特色林果种植结构,促进新疆农村经济发展和农民收入、改善脆弱的生态环境提供参考依据。

图1 新疆高程和气象站点分布

1 研究方法

1.1 资料来源

选用新疆维吾尔自治区范围内102个资料序列较长的气象站1961—2016年≥10℃积温、85%保证率极端最低气温、终霜冻日早于≥10℃初日的日数资料以及各站地理坐标和新疆地理信息数据研究分析气候变化对杏种植气候适宜性的影响。研究区域和所选气象站点见图1。各站气象数据、地理坐标和新疆1:50 000地理信息数据由新疆气象信息中心提供。

1.2 杏种植气候适宜性指标的确定

前人研究表明,制约新疆杏生产的气候因素主要是生长期的热量条件、越冬期低温冻害以及杏树开花、展叶、幼果形成期的霜冻,而光照和自然降水对杏基本无制约作用[8-10]。由于杏的生长发育主要是在日平均气温≥10℃期间完成,因此,将年内≥10℃积温作为杏生长期热量条件适宜程度的气候指标。杏是多年生果树,杏树越冬期若遭受中度以上冻害不仅影响当年的产量,而且对翌年乃至后续数年的生长发育和产量形成也会造成影响[8-10]。新疆冬季寒冷且最低气温的年际变化较大,不稳定性很强,实际生产中若使用相当于50%保证率的平均极端最低气温判别杏的越冬安全性,一般仅有50%成功的把握,若出现低于多年平均值的冬季低温,尤其是出现多年不遇的异常低温时,往往造成冻害,因此,从稳产高产角度考虑,该研究采用85%保证率冬季最低气温作为判别杏树越冬安全性的指标[13]。春季日平均气温稳定≥10℃是杏树陆续进入开花、展叶、结实期的起始临界温度[8-10],若日平均气温稳定≥10℃之后出现最低气温≤0℃的终霜冻,将对杏造成危害;反之,若终霜冻日早于≥10℃初日,则杏树遭受霜冻危害的可能性就较小,并且终霜冻日早于≥10℃初日的天数越多,杏树遭受霜冻危害的几率越低[14],因此将多年平均终霜冻日早于≥10℃初日的天数作为杏树遭受春季霜冻危害几率的判别指标。参考前人研究成果[8-10],并经实际调查验证,确定新疆杏种植气候适宜性判别指标见表1。

表1 新疆杏种植气候适宜性指标及其等级划分标准

1.3 各指标气候要素的统计方法

(1)≥10℃积温:采用五日滑动平均法[32]确定各年份日平均气温稳定≥10℃的初日和终日,≥10℃初日、终日间逐日平均气温之和为≥10℃活动积温,简称≥10℃积温[23]。

(2)85%保证率极端最低气温:年极端最低气温服从正态分布[33],该研究根据正态分布中保证率与随机变量的关系,使用极端最低气温多年平均值和样本标准差,计算研究时段新疆各气象站85%保证率的极端最低气温[32]。

(3)终霜冻日早于≥10℃初日的天数:将春季最后一次出现最低气温≤0℃之日作为终霜冻日[24],≥10℃初日与终霜冻日在年内的日序之差为终霜冻日早于≥10℃初日的天数。

1.4 各指标气候要素变化趋势分析方法

分别用线性倾向率、累积距平以及t检验[22-29]对1961—2016年≥10℃积温、冬季最低气温、终霜冻日早于≥10℃初日天数的变化趋势、突变特征进行分析和检测。

气候要素变化趋势分析方法为:通常用一次直线方程来描述气候要素的变化趋势,即

y(t)=at+b

(1)

其中t为年序,a为线性方程的斜率,也就是气候要素的线性变化趋势和速率。a为正(负)表示增加(减小)趋势,零表示无变化趋势,并将a×10年定义为气候倾向率,单位为℃/10年、mm/10年或h/10年等,b为常数,可通过最小二乘法求取。

气候要素突变分析方法为:气候突变是指在短时期内由一种相对稳定的气候状态过渡到另一种气候状态的变化,它是气候系统非线性性质的一种表现[18]。检验气候突变的方法有多种,该文采用累积距平曲线来确定,即使用指标:

(2)

为了检验转折是否达到气候突变的标准,对转折年份前后两段子序列x1,x2计算统计量:

(3)

其中,

(4)

式(4)遵从自由度u=n1+n2-2的t检验。由给定的显著性水平α,可查t分布表得到临界值tα,若|t|>tα,则认为气候发生了突变,这时两个子序列的分界点即为突变点。

1.5 各指标气候要素的栅格化数学模型

新疆地域辽阔,地形地貌复杂,地势高差悬殊,气候类型多样[14],但气象站点稀疏且分布不均(图1),为提高各指标气候要素空间分布式模拟的精度,采用混合插值法(宏观地理因子的三维二次趋势面模拟与反距离加权残差订正相结合)对各指标气候要素进行500m×500m栅格点的空间插值模拟[20-22],计算式为:

w=w(λ,φ,h)+ε=(b0+b1λ+b2φ+b3h+b4λφ+b5φh+b6λh+b7λ2+b8φ2+b9h2)+ε

(5)

式(5)中,w为各气候要素的栅格点模拟值;w(λ,φ,h)为宏观地理因子影响的各气候要素的栅格点模拟值;ε为局部小地形因子和随机因素对各气候要素的影响,即残差项;λ为栅格点的平均经度(°);φ为栅格点的平均纬度(°);h为栅格点的平均海拔高度(100m);b0-b9为待定系数。

残差项ε的栅格点插值模拟采用反距离加权法,具体的插值计算式为[20-22]

(6)

式(6)中,ε为气候要素残差项的栅格点模拟值;n为用于插值的气象站点的数目;εi为第i个气象站点气候要素的残差值;di为插值的栅格点与第i个气象站点之间的欧氏距离,k为距离的幂。

1.6 杏种植气候适宜性分析方法

在ArcGIS10.2平台上将经过栅格化空间插值模拟的各指标气候要素图层,按照表1等级划分标准,对其进行分级并叠加处理,即可获得综合考虑各指标气候要素变化的新疆杏种植气候适宜性区划图,并对其进行分区评述。

2 结果与分析

2.1 各气候指标变化趋势和突变特征

2.1.1 ≥10℃积温

1961—2016年,新疆年≥10℃积温总体以69.79℃·d/10年 的倾向率呈极显著(P<0.001)增多趋势(图2),56年来增多了390.8℃·d。累积距平和t检验表明(表2),近56年新疆≥10℃积温于1997年发生突变,突变后较突变前全疆平均≥10℃积温增多273.6℃·d。

表2 新疆杏种植气候适宜性区划指标突变点t检验结果

2.1.2 冬季最低气温

1961—2016年,新疆冬季最低气温总体以0.62℃/10年的倾向率呈极显著(P<0.001)上升趋势(图3),56年来升高了3.5℃。累积距平和t检验表明(表2),近56年新疆冬季最低气温于1982年发生了突变,突变后较突变前全疆平均冬季最低气温升高了2.7℃。

2.1.3 终霜冻日早于≥10℃初日的天数

1961—2016年,新疆终霜冻日早于≥10℃初日的天数总体以0.52d/10年的倾向率呈显著(P<0.05)提前趋势(图4),56年来提前了2.9d。累积距平和t检验表明(表2),近56年新疆终霜冻日早于≥10℃初日的天数于1986年发生了突变,突变后较突变前全疆平均终霜冻日早于≥10℃初日的天数提前了2.5d。

图2 1961—2016年新疆≥10℃积温变化

图3 1961—2016年新疆冬季最低气温变化

图4 1961—2016年新疆终霜冻日早于≥10℃初日的天数变化

2.2 各气候指标空间分布及其变化

上述分析表明,1961—2016年新疆≥10℃积温、冬季最低气温、终霜冻日早于≥10℃初日的天数均表现为明显的上升或增多趋势,并且各要素分别于1997年、1982年和1986年发生了突变。为便于分析,也为了更好地体现各气候要素的变化对杏种植气候适宜性的综合影响,该文以三要素中发生突变最迟的≥10℃积温的突变年1997年为时间节点,探讨1997年前(1961—1996年)、后(1997—2016年)各气候要素空间分布的差异[23-25]。

2.2.1 ≥10℃积温

新疆日平均气温稳定≥10℃积温的空间分布总体呈现“南疆多,北疆少;平原和盆地多,山区少”的特点(图5)。按照对杏种植适宜程度划分的≥10℃积温的等级标准(表1),1997年前,≥10℃积温多于4 200℃·d的区域主要在南疆塔里木盆地以及东疆吐哈盆地中部;塔里木盆地和吐哈盆地大部以及北疆沿天山平原地带≥10℃积温为3 200~4 200℃·d;准噶尔盆周边冲积、洪积平原以及塔里木盆地和吐哈盆地周边低山、丘陵地带≥10℃积温为2 800~3 200 ℃·d;北疆大部,阿尔泰山、天山和昆仑山区≥10℃积温少于2 800℃·d(图5a)。1997年后较其之前,≥10℃积温多于4 200℃·d的区域在塔里木盆地和吐哈盆地均明显扩大,其中,塔里木盆地扩大尤为明显,另在准噶尔盆地西南缘、东天山末端北部的淖毛湖山间盆地也出现了一定规模的≥10℃积温多于4 200℃·d的区域;≥10℃积温3 200~4 200℃·d区域的海拔上限各地均有所抬升,其中北疆抬升200~300m,南疆和东疆抬升100~200m,受其影响,北疆3 200~4 200℃·d的区域明显东扩、北抬,面积扩大,南疆则受≥10℃积温多于4 200℃·d区域明显扩大的“挤压”作用,≥10℃积温3 200~4 200℃·d的区域明显减小;南、北疆≥10℃积温2 800~3 200℃·d的区域不同程度地向高纬度、高海拔地区退缩,≥10℃积温不足2 800℃·d的区域也向高海拔地区抬升并压缩,平均抬升100~250m(图5b)。

图5 1961—1996年(a)和1997—2016年(b)新疆≥10℃积温空间分布

2.2.2 85%保证率最低气温

新疆85%保证率极端最低气温的空间分布总体呈现“南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低”的特点(图6)。按照对杏树种植适宜程度划分的85%保证率极端最低气温的等级标准(表1),1997年前,85%保证率极端最低气温≥-20℃的区域主要在塔里木盆地西南缘的喀什地区东南部至和田地区南部的带状区域内;塔里木盆地和吐鲁番盆地的大部为-25.0~-20.0℃;塔里木盆地周边的天山山区中、低山带以及昆仑山区大部为-30.0~-25.0℃;北疆大部及阿尔泰山、天山山区在-30.0℃以下(图6a)。

1997年后较其之前,85%保证率极端最低气温≥-20℃的区域在塔里木盆地西南部明显扩大,另在吐鲁番盆地腹地也有局部出现;塔里木盆地和吐鲁番盆地-25.0~-20.0℃的区域向高海拔方向有所扩展;-30.0~-25.0℃的区域在南疆和东疆有所减小,但在北疆的伊犁河谷、准噶尔盆地西南缘、塔额盆地以及北疆沿天山东部出现了一定规模的-30.0~-25.0℃的区域;-30.0℃以下的区域在北疆有所减小,但南疆变化不大(图6b)。

图6 1961—1996年(a)和 1997—2016年(b)新疆85%保证率极端最低气温的空间分布

2.2.3 终霜冻日早于≥10℃初日的天数

新疆终霜冻日早于≥10℃初日天数的空间分布总体呈现“西部多,东部少;山区多,平原和盆地少”的特点(图7)。1997年前,哈密盆地大部、塔里木盆地东部多年平均终霜冻日多出现在≥10℃的初日之后(终霜冻日早于≥10℃初日的日数≤0),常对正处于开花、展叶及幼果形成期的杏树造成冻害;准噶尔盆地大部、伊犁河谷、吐鲁番盆地以及塔里木盆地中部虽多年平均终霜冻日多出现在≥10℃的初日之前,但提前日数一般只有0~5d,部分年份终霜冻还会出现在≥10℃的初日之后,仍会对杏树造成一定霜冻危害;塔里木盆地西部平原地带以及北疆准噶尔盆地周边山前倾斜平原多年平均终霜冻日多出现在≥10℃初日之前5~10d,杏树遭受春季终霜冻危害的几率很低;天山、昆仑山区多年平均终霜冻日多出现在≥10℃初日之前10d以上,但由于这些区域热量条件不足且多为牧区,不能种植杏(图7a)。

1997年后较其之前,多年平均终霜冻日出现在≥10℃的初日之后的区域明显减小,其主体仅在哈密盆地东南部的平原地带有所出现;终霜冻日出现在≥10℃初日之前0~5d的区域北疆总体向准噶尔盆地中部收缩,南疆则明显向塔里木盆地东部退缩;终霜冻日出现在≥10℃初日之前5~10d的区域南北疆均有所扩大,其中南疆扩大更为明显;天山、昆仑山区终霜冻日出现在≥10℃初日之前10d以上的区域向低海拔地区有所扩展,另在北疆西部山区也出现了一定规模的终霜冻日出现在≥10℃初日之前10d以上的区域(图7b)。

图7 1961—1996年(a)和1997—2016年(b)新疆终霜冻日早于≥10℃初日天数的空间分布

2.3 杏种植气候适宜性的变化及其分区评述

利用ArcGIS10.2空间分析技术,分别将上述1997年前、后新疆≥10℃积温、85%保证率冬季极端最低气温、终霜冻日早于≥10℃初日天数的栅格数据,按照表1的指标等级进行分级,并将上述分级后的各要素栅格图层进行空间叠加处理,获得新疆杏种植的气候适宜性区划综合图(图8)。综合图划分为最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区4个区。

2.3.1 最适宜区

1997年前新疆杏种植的气候最适宜区仅在塔里木盆地西南缘的喀什地区东南部至和田地区西部的平原地带有少量分布(图8a),面积只有0.013 202亿hm2,占新疆总面积的0.8%。1997年后较其之前,杏种植气候最适宜区向喀什地区西部平原有所扩展,面积增至0.020 991亿hm2,较1997年前增大了0.007 789亿hm2,占比增大0.5个百分点(表3)。

杏种植的气候最适宜区≥10℃积温4 200~4 800℃·d,完全能够满足杏生长发育和优质高产对热量条件的需要;85%保证率冬季极端最低气温在-20℃以上,杏树几乎不受越冬冻害的危害;终霜冻日多出现在≥10℃初日之前10d以上,杏树开花、展叶和幼果期遭受霜冻危害的几率极低,加之该区域光照充足,气温日较差大,灌溉条件有保障,因此,是新疆杏种植气候条件最理想的区域。

1997年后较其之前杏种植最适宜区有所扩大的主要原因是,受气候变暖的影响,塔里木盆地85%保证率极端最低气温≥-20℃的区域明显扩大,使喀什地区的杏最适宜种植区向西北方向扩展之故。

2.3.2 适宜区

1997年前新疆杏种植的气候适宜区主要在南疆的喀什、阿克苏地区以及和田地区中西部的平原地带(图8a),面积0.222 745亿hm2,占新疆总面积的13.4%。1997年后较其之前,适宜区总体向高纬度、高海拔方向扩展,其主体覆盖了喀什、和田、阿克苏3地区平原大部以及巴音郭楞蒙古自治州西部,另外,吐鲁番盆地中部也成为杏的适宜种植区,面积增至0.385 467亿hm2,较1997年前增大了0.162 722亿hm2,占比增大9.8个百分点(表3)。

图8 1961—1996年(a)和1997—2016年(b)新疆杏种植气候适宜性区划

表3 1997年前后新疆杏种植不同气候适宜区面积的变化

适宜区≥10℃积温3 200~4 800℃·d,能够满足杏生长发育对热量条件的需要;85%保证率冬季极端最低气温在-25~-20℃,仅个别年份杏树有遭受轻度越冬冻害的风险;终霜冻日多出现在≥10℃初日之前5~10d,杏树开花、展叶和幼果期遭受霜冻危害的可能性较低,该区域光照充足,气温日较差大,灌溉条件较有保障,因此,是新疆杏种植气候条件较理想的区域。

1997年后较其之前杏种植的气候适宜区有所扩大的主要原因是,以前塔里木盆地中部和吐鲁番盆地终霜冻日出现在≥10℃初日之前0~5d的区域,1997年后变为终霜冻日出现在≥10℃初日之前5~10d,使杏树遭受春季终霜冻危害的概率降低之故。

2.3.3 次适宜区

1997年前新疆杏种植的气候次适宜区主要在南疆的塔里木盆地中部以及东疆的吐鲁番盆地大部(图8a),面积0.2 00 973亿hm2,占新疆总面积的12.1%。1997年后较其之前塔里木盆地以及吐鲁番盆地的杏次适宜种植区均明显向东扩展(图8b),另外,北疆伊犁河谷平原地带、塔额盆地、准噶尔盆地西南缘以及北疆沿天山东部等地也成为杏的次适宜种植区,其面积增至0.343 778亿hm2,较1997年前增大了0.142 805亿hm2,占比增加8.5个百分点(表3)。

次适宜区气候条件对杏种植的适宜程度总体差于适宜区,但各地的制约因素有所不同,塔里木盆地中东部以及吐鲁番盆地次适宜区主要是杏树开花、展叶期遭受霜冻危害的几率高于适宜区,而北疆的次适宜区则是由于冬季寒冷,85%保证率冬季极端最低气温在-30~-25℃,个别年份杏树越冬期有遭受中度冻害的风险。

1997年后较其之前,杏种植的气候次适宜区明显扩大的成因主要是,第一,终霜冻日早于≥10℃初日的天数普遍增多,东疆的吐哈盆地和南疆的塔里木盆地东部地区终霜冻日出现在≥10℃初日之后的区域明显减小,杏树遭受春季终霜冻危害的几率降低;第二,受气候变暖的影响,1997年前北疆部分85%保证率冬季极端最低气温在-30℃以下的地区,1997年后升至-30~-25℃,杏树越冬期遭受重度冻害的几率明显下降。

2.3.4 不适宜区

北疆大部以及阿尔泰山、天山和昆仑山区的绝大部分区域≥10℃积温不足2 800℃·d,难以满足杏生长发育和产量形成对热量条件的基本需求,加之,北疆大部,阿尔泰山、天山山区冬季严寒,85%保证率极端最低气温在-30℃以下,杏树难以安全越冬,因此是新疆杏的不适宜种植区(图8)。1997年前新疆杏不适宜种植区面积为1.227 979亿hm2,占新疆总面积的73.8%,1997年后降至0.914 663亿hm2,面积缩小0.313 316亿hm2,占比减小18.9个百分点(表3)。

1997年后较其之前新疆杏种植的气候不适宜区缩小的原因,一是,气候变暖使北疆大部以及阿尔泰山、天山和昆仑山区≥10℃积温不足2 800℃·d的区域缩小;二是,北疆大部,阿尔泰山、天山山区85%保证率极端最低气温低于-30℃的区域也有所减小之故。

3 结论与讨论

3.1 结论

(1)新疆热量条件,尤其是≥10℃积温、冬季极端最低气温和终霜冻日早于≥10℃初日的天数是影响新疆杏种植气候适宜性的关键因素。“三山夹两盆”的特殊地貌,使新疆≥10℃积温、冬季极端最低气温具有“南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低”的特点,终霜冻日早于≥10℃初日的天数具有“西部多,东部少;山区多,平原和盆地少”的特征。

(2)根据各地气候条件对杏种植的适宜程度,全疆除塔里木盆地中西部平原地带以及吐鲁番盆地中部为杏种植的气候适宜区,局部为最适宜区外,全疆大部为杏种植的气候次适宜区和不适宜区,但各地影响杏种植气候适宜性的因素不同,北疆大部和天山、阿尔泰山区以及昆仑山中高山带主要是≥10℃积温不足,难以满足杏正常生长发育和果实成熟对热量条件的需求,另外,该区域冬季寒冷,杏树遭受越冬冻害的风险也较高;吐哈盆地和塔里木盆地东部主要是杏树开花、展叶和幼果形成期易遭受霜冻危害。

(3)气候变暖使近56年新疆≥10℃积温增加、冬季极端最低气温升高、终霜冻日早于≥10℃初日的天数提前,且上述各要素分别于1997年、1982年和1986年发生了突变。受其影响,1997年后较其之前,新疆杏种植的气候最适宜区、适宜区和次适宜区不同程度地扩大,不适宜区明显缩小,气候变暖对新疆杏的种植总体趋于有利。

3.2 讨论

(1)20世纪90年代以前新疆杏种植规模较小,1999年全疆杏种植面积仅4.004 2万hm2,总产只有2.380 47亿kg,且主要分布在塔里木盆地西北部的阿克苏和西南部的喀什、和田三地区[15]。进入21世纪以来新疆杏发展迅速,至2016年种植面积已达12.487 2万hm2,总产11.542 03亿kg[18],较1999年分别提高了3.1倍和4.8倍,且分布区域逐渐向巴音郭楞蒙古自治州和克孜勒苏柯尔克孜自治州等高纬度、高海拔区域扩展。对照上述新疆杏种植的实际分布区域及其变化可以看出,该研究关于新疆杏种植气候适宜性变化的研究结果与杏种植的实际情况基本相符;另外,适宜的气候是作物或林果种植的基本条件[14],进入21世纪以来新疆杏种植发展迅速,除得益于国家政策、市场经济的繁荣以及杏栽培管理技术的进步[15-17]外,气候变暖使杏的最适宜和适宜种植区扩大应是其先决因素。

(2)近年来,新疆杏遭受越冬冻害和春季霜冻危害的区域大多位于海拔较高区域以及大陆性气候较强的哈密盆地和塔里木盆地东部区域[19-20],这些区域一般都是杏种植的气候次适宜区,部分甚至是不适宜区,因此,建议控制次适宜区杏的发展速率和种植规模,坚定遏制不适宜区杏的种植,降低各种气象灾害对杏生产的不利影响。与此同时,利用气候变暖使塔里木盆地中西部以及吐鲁番盆地杏种植气候适宜区扩大的有利条件,适当扩大该区域杏种植的规模,充分发挥其气候资源优势和杏种植的规模效应,提高其经济、社会效益。

(3)值得说明的是气候变暖只是一种趋势,在此背景下,新疆农业热量资源的年际间波动仍然较大[22-24],冬季异常低温[13]、春季异常偏晚的霜冻等农业气象灾害仍时有发生[9,24],因此,各地需根据气候及其变化的区域性特点,采取趋利避害的对策措施,科学应对。

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