中国北方苹果主产省降水分布特征分析*

邱美娟，刘布春**，刘 园，张玥滢，王珂依，庞静漪,2

中国北方苹果主产省降水分布特征分析*

邱美娟1，刘布春1**，刘 园1，张玥滢1，王珂依1，庞静漪1,2

（1．中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室，北京 100081；2．辽宁省营口市气象局，营口 115001）

利用1970-2017年7个中国苹果主产省及周边210个气象站逐日降水资料和1km分辨率的数字高程数据，采用基于样条函数插值理论的专业气象插值软件ANUSPLIN对降水数据进行空间插值。结合地理信息系统软件ArcGIS和变异系数、气候倾向率等相关数理统计方法，分析苹果主产省的降水时空分布特征；并根据适宜苹果栽培的年降水量区间和苹果主产区降水分布情况探析苹果关键生育期适宜降水量。结果表明：苹果主产省年平均降水量与关键生育期平均降水量均具有南高北低、东高西低的空间分布特征，约51.7%的区域年降水量为500.0~800.0mm，其中，主产区的年降水量基本在500.0～800.0mm。萌芽-幼果期、果实膨大期和着色-成熟期平均降水量对年平均降水量的贡献率分别为0.114～0.385、0.428～0.712和0.000～0.270。研究区降水时间分配与苹果需水规律较吻合，但降水量变异系数较大，基本在0.15以上。从气候倾向率看，大多数区域降水量的变化趋势不显著，除着色-成熟期外，各时段降水量变化通过0.05水平显著性检验的区域不足1.0%。结合苹果主产区和苹果适宜栽培的年降水量值，初步判定苹果萌芽-幼果期、果实膨大期和着色-成熟期的适宜降水量范围分别为66.2～170.2mm、238.4～527.9mm和69.0～200.8mm。

苹果；降水；适宜降水量；果实膨大期；ANUSPLIN

气候变暖不仅引起气温的异常变化，而且对降水也产生重要影响[1-4]，进而影响农业的生产和布局。中国是苹果的生产和出口大国，中国苹果主产区和优势区主要分布在环渤海湾地区的辽宁省、山东省、河北省和黄土高原地区的山西省、陕西省、河南省和甘肃省7个省份[5]。这7个苹果主产省份2017年苹果种植面积和产量分别占全国的91.0%和88.2%[6]，苹果是各省当地农业经济发展的重要支柱。水分条件是影响苹果产量和质量的一个重要环境因素[7-8]，而降水是北方苹果生产中水分的主要来源，因此，分析气候变化背景下中国北方苹果主产省降水变化特征，对于苹果产业布局与发展具有重要意义。

近年来，国内一些学者对中国各个区域降水变化开展了相关研究。任国玉等[9]利用1951-1996年地面气象观测资料，通过计算中国全年和季节降水量长期变化趋势特征系数，分析各个区域降水量的变化趋势。王麒翔等[10-11]对黄土高原的降水变化特征研究指出，多数站点年降水量呈减少趋势。段丽瑶等[12-13]利用站点降水资料对环渤海湾地区降水特征进行分析，指出夏季降水总体呈下降趋势，该地区极端降水强度大，极端降水量的多少影响年降水量。陶建等[14-15]对中国西南地区降水量的变化特征进行了研究。郑丽娜[16-17]分析了西北各季节降水的时空演变特征。刘勤等[18]探讨了近50a黄河流域的降水量变化特征。李玲萍等[19]对青藏高原东北边坡降水特征进行了分析。周梦子等[20]利用CMIP5耦合气候模式模拟结果对1.5℃和2℃升温阈值时的中国降水变化进行了分析，并指出1.5℃升温阈值时，除了华南和西南地区外，中国大部分地区年平均降水量增加，降水的季节差异显著；2℃升温阈值时，中国范围内的年平均降水量普遍表现为增加趋势。这些研究对认识中国降水的整体分布情况具有重要参考价值。

在苹果生产中，一般认为苹果适宜栽培区的年降水量应在500～800mm，降水过多或过少都会对苹果的产量和品质造成一定影响[5,21-23]。然而，苹果不同生育期对降水量的需求具有很大差异，萌芽-幼果期、果实膨大期和着色-成熟期等关键生育期的降水量对苹果产量和品质均具有很大影响[24-25]。尤其是果实膨大期通常是果实生长需水的关键期，水分条件对果实大小产生重要影响，水分供应充足，可以促进果实膨大，且利于着色。周珊珊[26]对渭北高原红富士苹果树各个阶段需水量的研究表明，苹果果实膨大期的需水量达到310mm左右，是萌芽-幼果期和着色-成熟期的1.7～2.0倍，萌芽-幼果期的需水量比着色-成熟期略多，而越冬期对水分的需求相对较少。冯志文等[27]对山东省济宁市嘉祥县红富士苹果的试验研究也表明，苹果果实膨大期的需水量达到315mm左右，是着色-成熟期的1.7倍左右。而在中国苹果主产省中，自然降水是苹果需水的主要来源，因此，研究苹果主产省降水量尤其是各关键生育期降水量的变化特征，结合苹果主产区地理分布特征和适宜苹果栽培的年降水量指标，探究各个关键生育期适宜苹果栽培的降水量非常重要。考虑到研究区域复杂地形地貌条件对降雨的影响，本研究利用苹果主产省及其周边100km范围内共210个气象站1970-2017年逐日降水数据，基于专业气象插值软件ANUSPLIN对历年降水量进行空间插值，对苹果不同生育时段降水的时空分布特征进行分析研究，以期探析各个关键生育期适宜苹果栽培的降水量，为苹果合理布局提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 数据资料

主要研究区域为辽宁、河北、山东、山西、河南、陕西和甘肃7个苹果主产省[5]。苹果主产区的范围参考赵政阳[5]的研究结果（图1a）。气象数据来自于中国气象局提供的7个主产省内及其周边100km范围内210个气象站1970-2017年的逐日降水量观测资料。对于缺测较少的数据用距离缺测站最邻近的气象站点的当日数据代替，如果最近站的数据缺测，则用次邻近的气象站当日数据代替，依此类推。对于缺测较多的情况，直接剔除这一年的降水数据。1km分辨率的数字高程模型数据（Digital Elevation Model，DEM）来源于CGIAR-CSI SRTM中国区域数据（http://srtm.csi.cgiar.org/）。研究区域气象站点及高程分布如图1。苹果生育期参考相关文献对苹果生育期的划分[28]，主要分为萌芽-幼果期（3-5月）、果实膨大期（6-8月）和着色成熟期（9-10月）。

1.2 研究方法

1.2.1 基于Anusplin的降水量空间插值

Anusplin基于普通薄盘和局部薄盘样条函数插值理论。除了可以引入自变量外，还允许引入协变量，如温度与海拔之间、降水与海岸线的关系等。本研究主要考虑海拔高度的影响，将海拔高度作为协变量引入插值过程。Anusplin插值的具体原理和方法参考文献[29-32]。为了降低Anusplin插值对研究区域边界区的误差，研究利用研究区域内173个气象站及其周边100km范围内37个气象站共210个气象站一并进行插值，然后提取研究区域结果进行分析。

首先根据站点历年逐日降水数据计算逐月降水量，然后将1km DEM数据重采样为0.02°，最后基于Anusplin软件对站点逐月降水量插值，得到逐月0.02o×0.02o精细化气象格点数据。研究区域及其周边100km范围内共计614385个格点，其中，7个主产省共包含366493个格点，苹果主产区包含81535个格点。在格点数据基础之上进行各统计量的计算和结果分析。

图1 中国北方7个苹果主产省及周边100km范围内210个气象站点（a）及高程（b）分布

1.2.2 统计量计算方法

（1）极差

极差为气象要素观测值最大值与最小值之差，极差表示各气象要素观测值变异程度大小最简单的统计量。

（2）变异系数

变异系数为标准差与平均值之比，即

式中，N是总年数，xi表示第i年的气象要素值。

（3）偏度系数和峰度系数

偏度系数表征分布形态与平均值偏离的程度，作为分布不对称的测度。峰度系数则表征分布形态图形顶峰的凸平度。偏度系数g1的计算式为

当g1为正时，表明分布特效的顶峰偏左，称为正偏度；当g1为负时，分布图形的顶峰偏右，称为负偏度；当g1为0时，表明分布图形对称。峰度系数g2的计算式为

g2为正时，表明分布图形坡度偏陡；当g2为负时，图形坡度平缓；当g2为0时，坡度正好。

（4）气候倾向率

设某气象要素时间序列为 y1、y2、…、yi、…、yn，通常将气象要素随时间的变化趋势用一次线性方程表示，即

气候要素变化是否显著通过相关系数法检验完成，相关系数定义为

1.2.3 降水量贡献率

苹果萌芽-幼果期（3-5月）、果实膨大期（6-8月）和着色-成熟期（9-10月）的降水量贡献率分别为各生育期降水量与全年总降水量的比值。

2 结果与分析

2.1 研究区域年降水量变化特征

2.1.1 空间分布

由图2a可见，研究区域年平均降水量大体呈南高北低、东高西低的空间分布特征，其中约51.7%的地区年平均降水量在500.0～800.0mm。这些区域主要分布在甘肃东南部（约占该省面积的25.0%）、陕西中部（42.9%）、山西中部和南部（65.7%）、河南中部和北部（59.4%）、山东除东南局部区域外的大部分地区（92.2%）、河北南部和东部（57.3%）以及辽宁中西部和南部（69.3%）。年均降水的高值区主要位于陕西、河南以及山东的南部和辽宁东部地区（约占研究区域面积的12.2%），降水量在800.0mm以上。根据降水频率分析得到各个区域丰水年（25%）、平水年（50%）和枯水年（75%）的降水量空间分布如图3，结合图2和图3可知，陕西、河南两省局部地区降水量在950.0mm以上，即使在枯水年，降水量依然较大。降水量低值区主要位于研究区域的北部边界地区（约占研究区域的36.1%），降水量在500.0mm以下，即使在丰水年，局部地区降水量仍然不足500.0mm。这种降水分布规律主要受夏季风的影响，水汽在东南部较充足，容易产生降水；越向内陆，受大陆性气候影响越大，降水变少。甘肃省由于地处内陆，气候干旱，西部和北部的河西走廊一带降水量在100.0mm以下；而南部沿着省域边界的狭长地带（祁连山北坡），降水量可达到500.0mm。这主要是由于祁连山的地形阻挡，在北坡形成较为丰沛的地形雨。图3表明，不同降水年型的降水量空间分布与多年平均降水量相似，均呈南高北低、东高西低的分布特征，研究区域丰水年、平水年和枯水年分别有约55.2%、51.2%、40.9%的地区年降水量在500.0～800.0mm。

峰度可用来度量降水量数据在中心的聚集程度，研究区域接近50%的地区峰度系数为零或负值，即降水量相对较为偏离中值（占48.7%），研究区域的东、西部和中部部分地区峰度系数为正值，即降水量相对较为接近中值（图2e）；偏度系数表征概率分布密度曲线相对于降水量平均值不对称程度的特征数，大多数呈现正偏分布（占84.1%），即年降水量小于多年平均降水量的概率相对大一些，局部地区呈现负偏分布（图2f）。

2.1.2 年际变化

降水量的年际变化较大，研究区域年降水量变异系数均在0.10以上，约90.7%的地区变异系数大于0.15（图2c），尤其以东部环渤海湾地区和甘肃西北部变异系数相对较大；年降水量极差的空间分布特征与年平均降水量相似（图2d），即南高北低、东高西低，大部分地区（约79.9%）极差在200.0～800.0mm，极差最大值在1000.0mm以上；从年降水量变化气候倾向率的空间分布看（图2b），仅0.8%的地区通过0.05水平的显著性检验，主要位于陕西省北部局部地区，在16.6～21.4mm×10a−1，其它大部分地区变化不显著。由此可见，研究区域降水年际间波动较大。

图2 1970—2017年研究区域年降水量统计特征值的空间分布Fig.2 Spatial distribution of statistical characteristic values of annual precipitation in the study area（1970-2017）

2.2 苹果关键生育期降水量变化特征

2.2.1 空间分布

在中国北方苹果生产中，果树萌芽-幼果期（3-5月）和果实膨大期（6-8月）的降水量对苹果生产起关键性作用，其次是着色-成熟期（9-10月），而越冬期降水量的影响相对较小。因此，仅针对前3个时期分析苹果关键生育期降水变化特征。由图4可见，苹果主产省各生育时期内降水量空间分配不均，苹果萌芽-幼果期、果实膨大期和着色-成熟期平均降水量在空间分布上与年平均降水量基本一致，呈南高北低、东高西低的分布规律。其中，萌芽-幼果期平均降水量在甘肃东南部（约占该省面积的42%）、陕西中部（54.7%）、山西中部和南部（80.7%）、河南中部和北部（64.5%）、河北南部和东部（48.9%）、辽宁大部（99.3%）以及山东全省为70.0～170.0mm，这些区域占整个研究区面积的63.5%（图4a1）。果实膨大期平均降水量在山东省、甘肃东南部（约占本省面积的33.6%）、陕西大部（89.4%）、山西大部（99.5%）、河北大部（96.4%）、河南中部和北部（97.4%）、辽宁中西部和南部（82.9%）等地区为240.0～530.0mm，占整个研究区域的76.2%（图4b1）。着色-成熟期平均降水量在山东、河南、山西大部（99.7%）、河北大部（93.2%）、辽宁大部（96.4%）、甘肃南部和东部（42.0%）、陕西中部和北部（71.9%）等地区为70.0～200.0mm，占整个研究区域的77.5%（图4c1）。可见，果实膨大期降水量比其它两个时期降水量要多，这与苹果的需水规律基本吻合。

在年平均降水量中，萌芽-幼果期平均降水量的贡献率达到0.114～0.385（图4a2），果实膨大期平均降水量的贡献率最大，为0.428～0.712（图4b2），而着色-成熟期平均降水量的贡献率与萌芽-幼果期接近，为0.000～0.270（图4c2）。除甘肃西部和南部部分地区、河南省南部、山东南部局部地区和东部局部地区和辽宁省北部地区，萌芽-幼果期降水贡献率高于着色-成熟期，其它大部分区域着色-成熟期降水贡献率大于萌芽-幼果期，约占整个研究区域的66.4%。萌芽-幼果期和着色-成熟期降水贡献率基本呈自东向西增大的趋势。果实膨大期降水贡献率则相反，基本呈自东向西减小的趋势，山东省、河北省以及山西省北部以东，降水贡献率在0.600以上，而西部地区降水贡献率相对较低。这可能是因为果实膨大期恰处于夏季，而环渤海地区是典型的季风性气候，受东亚季风影响，夏季降水量及贡献率相对较大。

（a）萌芽-幼果期Germination and young fruit period；（b）果实膨大期Fruit expanding period；（c）着色-成熟期Coloring and maturity period；（1）降水量Average precipitation；（2）贡献率Contribution rate

2.2.2 年际变化

由图5可见，各生育时期降水年际变化幅度较大，萌芽-幼果期降水变异系数均大于等于0.13，环渤海多数地区在0.30～0.50（图5a1）；着色-成熟期降水变异系数几乎均大于等于0.25，大多数区域在0.25～0.55（图5c1）；果实膨大期降水变异系数相对萌芽-幼果期和着色-成熟期较小，但均大于等于0.14，普遍在0.14～0.35范围内（图5b1）。从各时段降水量变化的气候倾向率空间分布上看，近48a来，萌芽-幼果期仅0.7%的区域通过0.05水平的正显著性检验，位于山东省内部和甘肃省内部（图5a2），气候倾向率为2.4～9.2mm×10a−1。着色-成熟期仅6.3%的区域通过0.05水平的正显著性检验，主要位于陕西省和甘肃省局部地区、河北省中部和山西省北部，气候倾向率为3.3～11.5mm×10a−1；另外有7.9%的区域通过0.05水平的负显著性检验，主要位于辽宁省中部和南部以及山东省北部局部地区，气候倾向率为−13.7～−6.9mm×10a−1（图5c2）。果实膨大期降水量以减少趋势为主，占研究区域的72.6%，但通过0.05水平显著性检验的区域仅占0.9%（图5b2），位于河北省的局部地区，气候倾向率为−24.70～−0.43mm×10a−1。可见，对于苹果各个关键生育期而言，研究区内大多数地区降水量变化趋势不明显。

（a）萌芽-幼果期Germination and young fruit period；（b）果实膨大期Fruit expanding period；（c）着色-成熟期Coloring and maturity period；（1）变异系数Coefficient of variation；（2）气候倾向率Climate tendency rate

2.3 关键生育期适宜降水量指标探析

根据中国苹果主产区地理分布和各个时段降水量空间分布情况，得到各省苹果主产区各生育时期降水量统计特征情况（表1）。由表1可见，苹果主产区的年降水量平均值为607.0mm，最大值和最小值分别为1081.0mm和403.0mm。苹果萌芽-幼果期全区的降水量在53.1～216.4mm，平均值为104.1mm。苹果果实膨大期全区的降水量在225.1～548.7mm，平均值为345.7mm。苹果着色-成熟期全区的降水量在67.2～252.5mm，平均值为118.4mm。

全区年降水量在500.0～800.0mm的区域占87.1%，这与众多研究[5,21-23]中指出苹果最适宜栽培的年降水量为500.0～800.0mm基本相吻合。假定主产区内年降水量适宜的区域，其各个生育期的降水量也基本适宜，据此可以提取相应生育期的适宜降水量指标。苹果主产区中年平均降水量在500.0～800.0mm的区域内，萌芽-幼果期、果实膨大期和着色-成熟期的平均降水量范围分别为66.2～170.2mm、238.4～527.9mm和69.2～200.8mm，占主产区总面积的比例分别达到97.2%、99.8%和99.7%。各省苹果主产区的降水量范围存在一定差异，但基本均在上述降水量范围内（表1）。因此，苹果萌芽-幼果期、果实膨大期和着色-成熟期的适宜降水量范围分别为66.2～170.2mm、238.4～527.9mm和69.2～200.8mm。

表1 各省苹果主产区各关键生育期降水量统计特征

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）中国苹果主产省年平均降水量和各生育期平均降水量均呈南高北低、东高西低的空间分布特征，约51.7%的地区年降水量在500.0～800.0mm。其中，苹果主产区内大部分区域年降水量在500.0～800.0mm。果实膨大期降水量对年降水量的贡献率为0.428～0.712，多数地区着色-成熟期的降水贡献率大于萌芽-幼果期。根据适宜苹果栽培的年降水量分布特征、苹果主产区地理分布和各个关键生育期降水量空间分布特征，判断苹果萌芽-幼果期、果实膨大期和着色-成熟期的适宜降水量分别为66.2～170.2mm、238.4～527.9mm和69.0～200.8mm。

（2）年降水量和苹果关键生育期降水量年际变化均较大，大多数区域变异系数均在0.15以上。从气候变化趋势看，研究区域内大多数地区年降水量和关键生育期降水量的变化趋势不显著。除着色-成熟期降水量有6.3%和7.9%的区域分别呈显著增加（P<0.05）和显著减少（P<0.05）趋势，年降水量、萌芽幼果期和果实膨大期降水量显著变化的区域均不足1.0%。

3.2 讨论

（1）利用Anusplin插值软件和DEM数据对苹果主产省及其周边区域站点历年逐月降水数据进行空间插值，得到0.2°×0.2°的格点降水数据，在格点降水数据基础上进行降水统计量的计算。相关学者已经在中国进行了基于Anusplin的降水量空间插值的验证与评估研究，且通过在不同区域的验证研究表明，Anusplin插值方法由于引入了协变量海拔高度，可以较细致地描绘出地形因素对降雨空间分布的影响，其插值结果相比常用的克里金、反距离等其它方法的插值结果更精确，且DEM分辨率越高，对应的插值精度会有所提升[29-32]。本研究利用1km数字高程数据，基本可以达到较精确的插值需求。同时，为了降低Anusplin插值方法对研究区域边界的误差，将研究区域周边100km范围内37个气象站一并考虑进行插值。相比基于有限气象站点数据的研究，结果更精细化，对认识区域降水量分布特征，评估区域降水对苹果栽培的适宜性具有较高的参考价值。

（2）年降水量对苹果的栽培、产量和品质均有较大影响。国内外相关研究指出苹果适宜栽培区域的年降水量为500.0～800.0mm[5,21-23]。降水量过多，可能会诱发病害，尤其是在南方高温地区，年降水量高于950.0mm时，高温高湿条件极易诱发病虫害导致果实品质下降[35]。而降水过少，如果没有灌溉条件，会影响树体光合作用的顺利进行，影响树体正常生长发育。中国北方苹果主产省有51.7%的地区年降水量在500.0～800.0mm，其中苹果主产区大多在这个区间内。但是由于降水量的年际变化较大，这些区域仍然会有干旱或者涝害发生，对苹果产量的稳定性造成一定的威胁[36-37]。陕西省和河南省南部局部地区降水量在950.0mm以上，即使在枯水年，这些地区降水量依然较大，加之气温相对较高，严重影响苹果生产。张玥滢等[38]研究也指出，河南省南部由于高温多雨不适宜苹果的种植。研究区北部局部地区的降水量不足500.0mm，尤其是丰水年降水量仍然不足500.0mm，对苹果的栽培和产量有一定的影响。但降水量不足并不是影响苹果分布的决定性因素，一些具有较好地下水资源和良好灌溉条件的地区通过灌溉也能获得高产，但是对于灌溉条件差，且地下水资源不足的地区，自然降水仍然是决定苹果产量品质的重要因素。

（3）研究提出一种探析苹果各个关键生育期适宜降水量的手段，即假设中国苹果主产区在年降水量适宜的条件下，各个关键生育期降水量也基本适宜，根据苹果主产区地理分布特征，探析各个关键生育期的适宜降水量。实际上，中国北方苹果生产中，主要依靠自然降水来满足苹果生长的需求，因此，这种获取各个关键生育期适宜降水量的方法具有一定的可行性。但要想获得准确的适宜降水量指标，还需要进一步通过试验研究进行验证获取。

（4）中国北方苹果主产省多数地区年降水量和关键生育期降水量基本满足苹果生产的需求，但是降水不是衡量苹果是否适宜在当地栽培的唯一指标。另外由于降水的年际变化较大，加之常受一些高低压天气系统和天气现象如厄尔尼诺等的影响，降水具有不稳定性，因此，仍要注意防范旱涝灾害的发生给苹果产量带来的不利影响。另外，由于气温的变化可能引起苹果生育期的提前或者延后，从而导致生育期与降水时间发生错位的现象，也有可能发生旱涝灾害。这些需要在后续研究中根据具体情况进一步分析研究。

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Analysis on Distribution Characteristics of Precipitation in Major Production Provinces of Apple in Northern China

QIU Mei-juan1, LIU Bu-chun1, LIU Yuan1, ZHANG Yue-ying1, WANG Ke-yi1, PANG Jing-yi1,2

(1. Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, CAAS/National Engineering Laboratory of Efficient Crop Water Use and Disaster Reduction/Key Laboratory of Agricultural Environment, MOA, Beijing 100081, China; 2. Yingkou Meteorological Bureau in Liaoning Province, Yingkou 115001)

Water overabundance or shortage both affect apple growth and fruit quality. Precipitation is the main water source in apple production in Northern China. Thus, analysis on the spatial and temporal variations in precipitation in main apple producing provinces of Northern China under the setting of climate change is of great significance to guide the rational layout of apple industry. Based on the daily precipitation data measured at 210 meteorological stations from 1970 to 2017 and the digital elevation model of 1km resolution in seven major apple producing provinces (Liaoning, Hebei, Shandong, Shanxi, Henan, Shaanxi and Gansu) and their surrounding areas within 100 kilometers in China, the professional meteorological interpolation software ANUSPLIN, which is based on spline interpolation method, was used to interpolate precipitation data. Then, the refined meteorological grid data of 0.02°×0.02°resolution were obtained. Combined with the geographic information system software ArcGIS and related mathematical statistics methods (e.g., the variation coefficient and climate tendency rate), the calculation and spatial expression of various statistics were carried out on the basis of grid data to analyze the spatial-temporal distribution characteristics of precipitation in major apple producing provinces. The suitable precipitation in the key growth periods of apple were explored according to the annual precipitation range (500.0-800.0mm) which is suitable for apple cultivation and to the distribution of precipitation in the main apple producing areas. The results showed that both the average annual precipitation in the main apple producing provinces and the average precipitation in the key growth periods had the same spatial distribution, i.e. high in the south and low in the north, and high in the east and low in the west. The annual precipitation in about 51.7% of the interest area was between 500.0-800.0mm, and the precipitation in the main apple producing areas was basically 500.0-800.0mm. There were about 55.2%, 51.2% and 40.9% of the study area in the wet year, the normal year and the dry year respectively, where the annual precipitation was between 500.0-800.0mm. The contribution rates of the average precipitation in germination and young fruit period, fruit expanding period and coloring and maturity period to the annual average precipitation were 0.114-0.385, 0.428-0.712 and 0.000-0.270, respectively. The precipitation in fruit expanding period is more than that in other two periods. And the contribution rate of precipitation in coloring and maturity period was higher than that in germination and young fruit period in most areas. The distribution of precipitation time was consistent with apple water requirement. But the variation coefficient of precipitation was generally above 0.15. In terms of climate tendency rate, the precipitation variation trends were not obvious in most regions, except for the coloring and maturity period where 6.3% and 7.9% of the study region showed a significant increase (P<0.05) and a significant decrease (P<0.05), less than 1.0% of the study region passed the 0.05 level significance test in other growth periods. Combined with the temporal and spatial distribution of precipitation in each growth period in main apple producing area and annual precipitation values that was suitable for apple cultivation, it was preliminarily determined that the suitable precipitation ranges of apple in the germination and young fruit period, fruit expanding period and coloring and maturity period of apple were 66.2-170.2mm, 238.4-527.9mm and 69.0-200.8mm, respectively. There were some differences in the precipitation range of main apple producing areas in each province, but they were basically within the above-mentioned precipitation range.

Apple; Precipitation; Suitable precipitation; Fruit expanding period; ANUSPLIN

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.05.001

邱美娟,刘布春,刘园,等.中国北方苹果主产省降水分布特征分析[J].中国农业气象,2020,41(5):263-274

2019−12−02

刘布春，E-mail：liubuchun@caas.cn

国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项（2017YFC1502804）

邱美娟，E-mail：qmjcams@163.com