库尔勒香梨生态气候适宜性分析及种植气候区划效益分析

2022-06-28 01:17刘兆旭
江西农业学报 2022年4期
关键词:香梨库尔勒积温

刘兆旭,刘 晶

(1.中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆 乌鲁木齐 830002;2.新疆维吾尔自治区防雷减灾中心,新疆 乌鲁木齐 830002;3.中亚大气科学研究中心,新疆 乌鲁木齐 830002)

库尔勒市位于新疆维吾尔自治区的中部,地势总体呈“北高南低、西高东低”的特点,总面积为7209.96 km2。气候特点:昼夜温差较大,冬天寒冷,夏天炎热,降水量少,日照较充足,空气干燥,春、夏季多风沙天气。库尔勒地区地域辽阔,其地貌特征较为复杂,下垫面状况多样,受其影响,各地气候具有显著的区域性差异。气候是影响植物生长及生态系统的重要因素[1-2],气象灾害也是影响植物生长的不稳定因素[3]。日照、气温、降水量、有无霜冻期是影响香梨产量高低、品种优劣的重要气候因素[4-7]。林彩霞等[8]研究认为,香梨的气候适宜区主要在库尔勒境内,库尔勒昼夜温差大,具有丰富的热能资源,因此产出的香梨品质优良;冯宇辉等[9]对库尔勒香梨的产量和品质进行了研究;马建江等[10]对库尔勒香梨低产原因与增产措施等进行了研究。近年来,随着气象数据的完善,香梨生态适宜性的指标数据也更加完善。

近年来,随着极端灾害天气的增多,特别是气象灾害对农作物的影响凸显出来[11-13]。本文利用新疆气象局提供的地面及探空数据,对库尔勒香梨的灾害概况及影响进行了分析,对香梨的生态气候适宜性进行了分析,对香梨的种植效益进行了评估,通过合理应用丰富多样的农业气候资源,最大限度地避免了不利气候的影响,促进了库尔勒市经济的持续稳定发展和农民增收。

1 资料来源和方法

笔者选用了库尔勒地区1980~2011年逐日气温、日照、降水量、风速等气象资料以及新疆地理信息数据,对库尔勒香梨的主要气候特征产生的灾害性影响进行了深入分析,并对香梨的种植生态适宜性进行了区划分析。

本研究采用了“积分回归”的方法进行研究分析[12],公式为:

式(1)中:i=1,2,…,n,n为样本数;j=1,2,…,τ,τ为全生育期的生物时段,一般以旬为单位;xij(t)为各时段的气候要素值;aj(t)为积分回归系数,也称作影响系数,是指气候要素值每增加或降低1个单位,对最终产量的影响。

2 库尔勒香梨生态气候适宜性分析

2.1 香梨种植气候特点分析

库尔勒市年平均日照时数为2800~2900 h,东南部的塔克拉玛干沙漠边缘地带是库尔勒市日照时数最多的区域;库尔勒市年平均气温11.4 ℃,年极端最高气温39.0 ℃,年极端最低气温-19.4 ℃;年平均气温的空间分布呈现出由沙漠边缘地带向山区递减的特点。库尔勒市降水量少,变率大;山区多,平原少;北部多,南部少。降水主要集中在5~9月;历年平均降水量为30.5 mm,历年最大降水量为118 mm,历年最小降水量为21 mm;年降水量的空间分布格局与年平均气温大体相反,呈现“山区多,平原和沙漠边缘地带少”的特点。库尔勒市历年平均无霜期为174 d,初霜期为10月下旬,终霜期为次年3月初。无霜冻期的空间分布与年平均气温的相似,也呈现出由沙漠边缘地带向山区递减的特点。

近年来,在全球变暖的背景下,库尔勒气候也呈现出逐渐变暖的趋势,1979~2012年的年平均气温总体以0.359 ℃/10 a的倾向率呈显著的上升趋势,34年来已升高了1.2 ℃,然而,在这种背景下,库尔勒香梨冻害发生的频率却有增加的趋势。在1950~1960年间,库尔勒出现了2次比较严重的香梨冻害(1954~1955年的冬季、1966~1967年的冬季),进入20世纪90年代以来,一共发生了5次比较大范围的香梨冻害[14],基本上是2~4年一遇,致使香梨安全越冬受到严重影响(表1)。由于冻害具有灾害影响面积大、影响时间长的特点,冻害会使花芽冻伤、冻死,从而使产量大减,损失惨重,越冬冻害已成为香梨产业健康发展的第一大障碍。因此,应开展库尔勒市香梨种植的精细化气候区划工作,适应气候变化特点,科学安排和合理调整香梨的种植规模和种植区域,为促进库尔勒市香梨的产量稳定提供科学依据。

表1 库尔勒地区1966~2012年香梨树冬季冻害情况

2.2 香梨气象灾害分布特征

在库尔勒地区,对香梨的品质、产量有较大影响的气象灾害主要是冻害、花期霜冻、大风等。

2.2.1 越冬冻害分布特征 香梨的抗寒能力不强,根据香梨生物学特性,香梨冻害是由于气温低于香梨树体耐受界限温度时,树体组织内结冰,引起原生质的脱水而使细胞死亡。通过冻害调查资料分析,当最低气温低于-20 ℃时,香梨树开始受冻;最低气温≤-25 ℃是香梨冻害轻重的界限温度;最低气温≤-30 ℃是香梨有无生产力的界限温度(表2)。对香梨生存有重要影响的因素主要是冬季休眠期的低温期。冬季前期温度高,抗寒锻炼时间短,冷空气出现时间早,冻害发生的可能性就大。冻害发生程度的轻重,不仅与最低气温有关,更与低温持续的时间密切相关,几次大的冻害都是在低于-20 ℃日达数10 d以上情况下发生的。同时,香梨的立地条件不同受冻害程度也不同,低洼地、沙砾土壤的梨树受冻害较重;防护林健全、植被密蔽的区域梨树受冻较轻;新开垦的偏远荒地受冻害程度比多年的熟地严重。在田间管理上,有机肥投入少而化肥过多、负载量过大、秋末控水不及时、间作棉花等作物、病虫害严重等类型的果园,冻害更为严重。此外,每次香梨冻害都伴随有稳定的地面积雪,积雪使地面反射率增大,气温难以快速回升,强化了局地低温的维持,树干上积雪的昼夜反复冻融,加重了冻害的发生。

表2 香梨受冻各界限温度及受害情况

根据对历年香梨冻害资料的统计分析,库尔勒香梨冻害比较严重的地区主要分布在上户镇哈拉苏农场的29团和30团及库尔楚园艺场这一带。上述地区主要位于库尔勒偏西约50 km的地带,这里属于天山南麓山前的一个低洼区,地势低、风速比较小,且冷空气堆积不易扩散[15]。该地区以北是戈壁荒滩,干旱且没有植被,辐射降温比较明显,冷空气持续时间、强度都高于周边地区,故冻害最为严重。但是周边梨园的地势比较高、防护林也比较密集、土壤质地很好,因而所遭受的冻害较轻。

根据统计分析结果,库尔勒市地区最低气温≤-22 ℃是香梨冻害轻重的界限温度,在海拔高度900~1000 m的带状范围内冬季极端最低气温最高,极端最低气温一般 在-22~-20 ℃(90%保证率),900 m以下以及1000~1200 m的丘陵、低山地带极端最低气温一般为-25~-22 ℃,海拔高度在1200 m以上的区域极端最低气温一般为-25 ℃以下,其中,海拔1200 m以上的中山带及高山带可低至-30℃以下。

从历史极端低温变化来看,历年冻害基本都是由于低温造成的。库尔勒大概每10年会出现一次比较大的冻害,其中库尔勒市大墩子村1954年冬季极端低温达到-30.7 ℃。造成低温冻害的主要原因是由于极端最低气温和持续低温的时间长[16]。在2002~2003、2007~2008、2010~2011、2012~2013年的冬季,极端最低温度均在-22 ℃以下且持续时间长,使得库尔勒香梨出现了较大的冻害。经统计分析,冻害的最低温度是-22 ℃,大树主杆发生冻害的温度是-25 ℃;当达到-30 ℃时整株树会冻死。持续时间越长,冻害越严重。

2.2.2 大风灾害分布特征 库尔勒市一年四季均会出现大风,在作物生长季的4~9月出现频率更多。平原地区4~9月一般出现9~15 d大风天气,山区可多至16~38 d大风天气(图1)。

图1 库尔勒市大风日数分布图

大风和风沙气候会对库尔勒地区香梨的花期、幼果期以及香梨成熟采摘期造成影响。库尔勒八级以上大风天气往往伴有沙尘,一方面会影响昆虫传粉,同时也会造成空气湿度降低,柱头变干,柱头被尘土覆盖后变干减少光合作用,影响坐果[17]。如果在幼果膨大的初始期遇到大风天气,果皮表面的组织就会遭到破坏,产生褐斑,这会严重影响香梨的品质,导致即使库尔勒香梨产量达到要求但果品质量不高。如:2001年的春季大风天气导致很多香梨果皮的表面产生斑点,虽然产量很高,但是质量却不高,造成了较大的经济损失。在8~9月,果实成熟前,香梨已成果,如果此时出现大风天气,则会造成大量落果,对香梨产量有很大影响。在20世纪90年代特别是1995和1997年的秋季,大风天气使已经成熟的香梨大量落果,由于缺少防风措施使得梨园损失相当惨重。这2年的香梨产量减产了10%。库尔勒地区灾害性大风天气每年都有发生,并且多发于春季和秋季,对香梨危害比较严重。

2.3 香梨的生长发育与气候

香梨比较喜光和干燥,耐高温,抗寒力不好,对土壤肥力的要求不高。库尔勒市光照资源丰富,能够满足香梨对光照条件的要求。虽然降水稀少,但因为境内流经塔里木河,年径流量高达33亿m3,另外,孔雀河平均年径流量也达到11.8亿m3,为灌溉满足香梨对水分的需求奠定了基础。因此,温度条件是对香梨生长发育、产量形成和品质优劣影响最直接的气候因子。

库尔勒香梨的年生长周期(表3)从3月上旬一直持续到11月中旬,芽膨大和秋季落叶始期约在日平均气温10.0 ℃左右,开花至果实成熟期约在日平均气温≥15.0 ℃的时段内,生长期约需≥10℃积温3400 ℃·d以上。

表3 库尔勒市香梨物候期

营养生长贯穿于香梨的全生育期,其中4月下旬至6月底的新梢生长期对香梨产量和品质影响最大。另外,果实采收后至落叶前的营养生长关系到翌年早春芽的生长和开花的质量,此时段也是重要的营养生长期。香梨的营养生长要求日平均气温≥10.0 ℃,该阶段持续时间长、温度高、光照充足,有利于香梨的营养生长,反之,低温寡照则不利于香梨的营养生长。

2.3.1 香梨生殖生长与气候的关系 香梨的生殖生长包括开花受精、幼果发育、果实膨大和果实成熟4个阶段,也是对环境条件反应的敏感时期。统计分析表明,库尔勒香梨开花期的迟早与香梨果实产量呈显著(P=0.05)的负相关,即开花较早的年份香梨的产量一般相对较高,反之,则产量较低,就多年平均而言,香梨始花期每提早1 d,香梨单产将增加280 kg/hm2。尽管其成因还有待进一步研究,但该现象对开展香梨产量年景预测等具有一定参考意义。库尔勒香梨开花期多在4月上旬,但年际间差异很大,近30年来,最晚的年份和最早的年份开花始期相差了17 d。统计分析表明,库尔勒香梨开花期的早晚主要受前期温度条件的影响,其中,3月份平均气温以及1月中旬平均气温对香梨开花期迟早的影响尤为明显(图2)。3月份平均气温每偏高1.0 ℃,香梨开花始期将提早2 d;冬季最冷的时段1月中旬的平均气温每偏高1.0℃,香梨开花始期将提早1 d。

图2 香梨开花始期与3月份平均气温和1月中旬平均气温相关关系

库尔勒香梨花粉一般在气温低于10.0 ℃时基本上不会萌发,超过30.0 ℃时柱头易干枯。因此,开花期的温度应在10.0~30.0 ℃范围内,最适宜温度为15.0~25.0 ℃。库尔勒香梨开花期平均气温多在15.0℃左右,处于适宜温度的下限,偶受霜冻危害。

库尔勒香梨果实生长发育期为4月下旬~9月上、中旬,期间日平均气温基本≥20.0 ℃。在日平均气温15.0~26.0 ℃范围内,气温与香梨果实的生长速度呈正相关关系,日平均气温在24.0~26.0 ℃时,生长速度最快。库尔勒香梨的果实膨大期一般在6月下旬~8月中旬,该时期的平均气温一般都在24.0~27.0 ℃,对果实生长十分有利。

2.3.2 近34年库尔勒香梨产量变化与气候的关系从图3a可知,从1979~2012年间,库尔勒市香梨的总产量呈明显上升的趋势。20世纪70年代末至80年代初库尔勒香梨总产量为3000~4000 kg/hm2,至2010年前后已增至16000~18000 kg/hm2,这说明栽培技术的改进是近34年库尔勒香梨产量提高的重要因素[20]。但是气候条件的差异也对库尔勒香梨的产量产生了重要影响,从图3b可以看出,这34年间的气候产量波动十分明显,波动范围基本保持在1484~6401 kg/hm2,尤其是在20世纪90年代后期波动强度的增长趋势更加明显,这说明气候变化使香梨产量年际间变化的不稳定性有增强的趋势。

图3 1979~2012年库尔勒市香梨实际产量、趋势产量(a)和气候产量(b)的变化

2.3.3 近34年库尔勒市气温变化及其对香梨产量的影响 受太阳辐射强度周年变化以及大气环流、地理环境因素的综合影响,库尔勒市香梨生长季的多年平均温度条件也呈现出具有规律的周期性变化(表3、图4),从11月上旬香梨树落叶并逐渐进入休眠期开始至隆冬的1月上、中旬,气温由5.7 ℃迅速下降至-7.0 ℃,之后,气温逐渐回升,至7月中、下旬升至香梨生长季的旬平均气温最高值27.2 ℃,之后气温又开始逐渐下降,至9月上旬香梨成熟时旬平均气温为22.0 ℃。

图4 库尔勒市香梨生长季平均气温的旬际变化

1979~2012年,库尔勒市年平均气温以0.359℃/10 a的倾向率呈极显著(P<0.01)的上升趋势,气候变暖十分明显。1979~2012年,库尔勒市年平均气温以0.359 ℃/10 a的倾向率呈极显著(P<0.01)的上升趋势,气候变暖十分明显。但是这34年的香梨生长周期各时段的平均气温变化还具有一定的差异性(图5),在秋末冬初以及次年2月上旬至9月上旬的平均气温总体上呈明显上升的趋势,期间各旬平均气温变化倾向率在-0.067~1.284 ℃/10 a,绝大多数的旬平均气温上升趋势通过了P<0.05的显著水平。但12月中旬~次年1月下旬平均气温却总体呈降低趋势,各旬平均气温变化倾向率为0.088~0.551 ℃/10 a,其中,1月下旬平均气温的下降(倾向率为-0.551℃/10 a)通过了P<0.01的极显著水平。

图5 1979~2012年库尔勒市年平均气温变化

气温变化对香梨产量也有一定的影响。香梨的生长周期主要是在11月上旬至次年的9月上旬,可分为休眠期、生长发育期、果实成熟期3个阶段。从各旬平均气温对库尔勒香梨产量的影响变化趋势可以发现(图6),休眠期中各旬的平均气温对香梨产量的影响系数是44.3~174.2 kg/(hm2·℃),其中12月中旬至次年2月下旬的影响系数处于一个最大的阶段,影响系数高达160.0~174.2 kg/(hm2·℃),因此,可以确定12月中旬至次年2月下旬是气温对香梨影响的关键时期。这是因为库尔勒冬季的气温处于较低的时期,对香梨越冬会造成一定影响,这就需要使温度适当偏高一些,香梨越冬才会更安全,这对春季香梨树的早发、提高香梨的产量都有很重要的意义。香梨的生长发育期(3月中旬~8月中旬)各旬的平均气温对香梨量产影响较小,影响系数基本维持在-30.8~28.7.0 kg/(hm2·℃),说明在该阶段温度条件是非常适宜香梨生长发育的。果实成熟期(8月下旬~9月上旬)库尔勒年平均气温一般为22.0~24.6 ℃,这个时段的气温就需要适当的偏低一些,可以延长果实生长、成熟时间,减少水分的蒸发,保证石细胞少,对提高香梨的产量和品质有利,该阶段的影响系数为-88.1~182.6 kg/(hm2·℃)。

对比香梨在生长季各旬平均气温对香梨产量的影响、各旬平均气温变化的分布情况(图6)可以看出,香梨休眠期,尤其是隆冬的12月中旬至次年2月下旬平均气温对香梨产量的影响一般为正效应,但12月中旬至次年2月下旬平均气温总体呈下降趋势,供需趋势相悖,说明该阶段的气温变化对香梨产量的提高将造成不利影响。主要生长发育阶段(3月中旬~8月中旬)气温的变化对香梨产量的影响会很小,这时各旬气温处于一个上升趋势,但是对香梨量产不会产生大的影响。果实的成熟期(8月下旬~9月上旬)的气温对香梨量产的影响为负效应。

图6 香梨生长季各旬平均气温倾向率及旬平均气温对香梨产量影响系数的变化

通过分析1979~2012年库尔勒市香梨气候产量与生长季各时段温度条件的相关系数(表4)可以看出,香梨气候产量与整个生长季内平均气温以及年内≥5 ℃、≥10 ℃、≥15 ℃、≥20 ℃界限积温的相关关系均不显著,但与1月中、下旬,3月中、下旬平均气温,1月和越冬期间极端最低气温以及越冬期<0 ℃负积温呈显著的正相关,这也说明了越冬时期的温度条件是影响香梨产量的重要因素,萌芽的开放期、果实的成熟期温度对香梨产量有一定程度的影响。而香梨生长期≥5 ℃、≥10 ℃、≥15 ℃、≥20 ℃界限积温均基本能满足香梨生长发育的需求。

使用逐步回归法建立表4中达到P<0.05以上显著水平的各气候因子与香梨气候产量间的 “最优”回归模型,公式为:

表4 库尔勒市香梨气候产量与生长季各要素的相关系数表

式(2)中:X1为1月中、下旬平均气温(℃);X2为3月中、下旬平均气温(℃);X3为9月上旬平均气温(℃)。

使用公式(2)计算出的1979~2012年库尔勒香梨的气候产量对实际气候产量具有较好的模拟效果(图7),说明公式(2)可应用于库尔勒市香梨年景预测以及产量预报的实际工作之中。

图7 1979~2012年库尔勒香梨的气候产量与模拟气候产量逐年演变情况

3 香梨种植气候区划分析

3.1 香梨种植气候区划指标

香梨越冬期温度条件是影响库尔勒市香梨安全越冬和产量高低的主要气候因素,生长发育期间的热量条件对香梨产量也有一定影响。因此,综合分析各项气象条件的影响结果,结合前人的研究成果[4-8]确定了库尔勒香梨的气候区划指标(表5、表6),并按照最适宜、适宜、次适宜和不适宜进行分级。

表5 香梨种植气候区划因子及指标

表6 各界限温度出现频率

3.2 香梨区划方法

库尔勒香梨的区划使用的地理信息资料是1∶50000的新疆基础地理信息数据。运用了GIS技术将1∶50000等高线数据转换成高分辨率数字地形模型(DEM),在此基础上与气候因子进行空间分析建模,进行区划结果分级。

因为考虑不同的因子在区划评价所占比例有所不同,故对不同的区划因子赋予不同权重,对隶属的计算结果进行加权平均得到了综合区划指标[21],并确定香梨精细化农业气候区划(图8)。

图8 库尔勒市香梨种植气候区划

3.3 库尔勒香梨区划结果

3.3.1 最适宜种植区 包括恰尔巴克乡、托布力其乡、铁克其乡、兰干乡、阿瓦提乡、英下乡、和什力克乡、哈拉玉群乡等以南区域。本区域热量资源丰富,≥10 ℃积温在3800 ℃·d以上,≥20 ℃积温也在2500 ℃·d以上,生长期间积温最丰富,热量资源与香梨果实生长期配合最佳,能够充分满足香梨生长发育需要。但是,冬季偶有-22~-20 ℃以下低温气候,有轻度冻害发生。

3.3.2 次适宜种植区 包括库尔勒、上户镇、28团、29团、29团9连、29团10连、29团3连、30团场、30团8连等。本区域≥10 ℃积温在3300~3800℃·d之间,≥20 ℃积温在1900~2500 ℃·d之间,热量资源能够充分满足香梨生长发育需要;具备较好的香梨栽植环境资源。但冬季偶有-25~-22℃以下低温气候,有轻到中度冻害,同时又有大风危害。该区域应注意种植防风林带。

3.3.3 适宜种植区 包括30团10连、30团砖瓦厂等以北山前冲击平原地带,本区域香梨生长期≥10 ℃积温在2500~3300 ℃·d之间,≥20 ℃积温在1200~1900 ℃·d之间,光热资源基本能满足香梨生长发育的需求。但主要不利因子是冬季≤-25℃以下的低温,约5年一遇,造成该区域香梨出现中到重度以上冻害。该区域需采取保护栽培和选择抗寒品种相结合模式,可适当种植。

4 香梨种植效益分析

4.1 科学安排香梨种植区域

近34年来库尔勒市的气候具有明显的变化,这些变化对香梨种植和生产既有有利的方面,也有不利的影响。

4.1.1 大风和冰雹日数显著减少 香梨生长发育期间,尤其是开花至果实成熟期间若遇大风天气易导致落花、落果,从而影响产量。1979~2012年库尔勒市4~9月平均大风日数为14.5 d,但34年来大风日数呈显著减少趋势,尤其是进入21世纪以来,4~9月大风日数明显减少(图9),2000~2012年4~9月平均大风日数为10.1 d,较1979~1999年平均(17.2 d)减少了7 d。开花至果实成熟期间的4~9月大风日数的减少对香梨生产有利。

库尔勒市冰雹出现次数较少,1979~2012年的34年间,香梨开花至果实成熟期的4~9月共出现冰雹13次,平均每年仅出现0.38次,但由于冰雹具有突发性强、对农业的破坏性大等特点,一旦发生将会对香梨生长发育,尤其对果实膨大至成熟期的香梨生产造成严重的破坏,给果农带来很大损失,如1998年库尔勒市部分地区受冰雹灾害的影响,香梨产量锐减了60%左右。然而近34年来库尔勒市冰雹出现次数呈显著减少趋势(图9),尤其是进入21世纪以来4~9月冰雹发生次数明显减少,2000~2012年的13年里仅发生了1次,因此对香梨生产有利。

图9 1979~2012年库尔勒市4~9月大风、冰雹日数变化

4.1.2 库尔勒地区≥10 ℃和≥15 ℃积温明显增多 香梨的营养生长期一般在日均温≥10 ℃期间进行,果实生长期则在≥15 ℃期间完成,因此,≥10 ℃和≥15 ℃积温是衡量一个地区热量条件对香梨生长发育和产量形成适宜程度的重要指标。受全球气候变暖的影响,1979~2012年库尔勒市≥10 ℃和≥15 ℃积温呈明显增多趋势(图10),2000~2012年较1979~1999年,≥10 ℃和≥15 ℃积温分别增多了200和300 ℃·d,这相当于在梨树安全越冬有保障的前提下,库尔勒香梨可种植区域的海拔上限向高海拔区域提升了100~120 m,香梨的可种植区域增大。

图10 1979~2012年库尔勒市≥10 ℃和≥15 ℃积温变化

4.1.3 香梨越冬条件并未得到改善 冬季极端最低气温、负积温以及最冷时节的1月中、下旬的平均气温是体现冬季寒冷程度、评价果树越冬安全性的重要指标。然而,在全球气候变暖的背景下,1979~2012年库尔勒市冬季极端最低气温和负积温却均未出现升高趋势(图11a、图11b),1月中、下旬的平均气温甚至还出现了降低的趋势(图11c),这说明库尔勒香梨的安全越冬条件并未得到改善,冬季低温对香梨安全越冬的影响仍是制约香梨高产、稳产的关键因素。

图11 1979~2012年库尔勒市冬季极端最低气温(a)、负积温(b)和1月中、下旬平均气温(c)变化

4.1.4 香梨成熟期气温升高对产量的形成不利 库尔勒香梨果实成熟期(8月下旬~9月上旬)多年平均气温为22.0~24.6 ℃,如果在该阶段气温适当的偏低一些,可以延长香梨的生长和成熟时间,使香梨香味浓郁,汁多甘甜,石细胞少,对提高香梨产量和品质有利。然而,1979~2012年库尔勒市8月下旬~9月上旬平均气温却呈现显著的升高趋势(图12),对香梨产量和品质均会产生一定影响。

图12 1979~2012年库尔勒市8月下旬~9月上旬平均气温变化

4.2 重视气候变化对香梨品质的影响

前人的大量科研成果和生产实践[4-8]均证明,库尔勒地区气温日较差大是香梨高产、优质的主要气候条件,然而,近34年受平均最低气温上升速率远大于平均最高气温的影响,库尔勒香梨果实生长期(5~9月)的气温日较差总体呈减小趋势(图13),尤其是20世纪90年代以来减小趋势更为明显,2000~2012年5~9月的平均气温日较差较1990~2000年减小了1.2 ℃,从理论上来说,如此明显的气温日较差变化必将对库尔勒香梨的产量尤其是品质产生不可忽视的影响。另外,香梨果实生长期气温的升高也将对香梨品质产生一定影响,因此,深入探讨气候变化对库尔勒香梨产量和品质的影响,并采取科学有效的应对措施是保持库尔勒香梨优异品质经久不衰的重要前提。

图13 1979~2012年库尔勒市5~9月平均气温日较差变化

4.3 因地制宜地发展多种林果的种植

库尔勒市地域广阔,气候类型多样,为多种林果的栽培提供了得天独厚的气候资源条件,除香梨外,库尔勒市大部分地区的气候也适宜大枣、杏、蟠桃和酿酒葡萄等特色林果的栽培,因此,根据各种林果的生物学特性及其对气候条件的要求,因地制宜地发展多种多样的林果,对充分合理地应用丰富多样的农业气候资源,最大限度地避免不利气候的影响,促进库尔勒市经济的持续稳定发展和农民增收都具有十分重要的意义。例如,大枣和杏具有较香梨更耐冬季低温、耐干旱、耐风沙、耐瘠薄的特性,因此,沙漠、戈壁边缘地带的部分乡镇和团场应将优质大枣和杏的种植作为该区域林果发展的主栽林种;蟠桃对热量条件的需求略少于香梨,但其耐冬季低温的能力较弱,因此,防止冬季冻害是蟠桃栽培需重点关注的问题;山前冲积平原肥沃的土壤、温和的气候以及冬季逆温条件对酿酒葡萄的种植更为有利。

5 讨论与结论

本文选用的气象资料是库尔勒地区1980~2011年的逐日气温、日照、降水量、风速等气象资料以及新疆地理信息数据,采用了“积分回归”的方法进行研究分析,对库尔勒地区近34年的积温、冬季极端最低气温和平均气温的变化规律进行了分析,并得到以下结论。

库尔勒香梨果实生长发育期为4月下旬~9月上、中旬,期间日平均气温基本均≥20.0 ℃。在日平均气温15.0~26.0 ℃范围内气温与香梨果实的生长速度是呈正相关的关系,日平均气温24.0~26.0℃时生长速度最快。

库尔勒香梨的果实膨大期一般在6月的下旬~8月的中旬,该时期的平均气温一般都在24.0~27.0 ℃,对果实生长十分有利。

库尔勒香梨最适宜的种植区包括恰尔巴克乡、托布力其乡、铁克其乡、兰干乡、阿瓦提乡、英下乡、和什力克乡、哈拉玉群乡等以南区域。该区域热量资源丰富,≥10 ℃积温在3800 ℃·d以上,≥20 ℃积温也在2500 ℃·d以上,生长期间积温最丰富,热量资源与香梨果实生长期配合最佳,能够充分满足香梨生长发育需要。但是,冬季偶有-22~-20 ℃以下低温,有轻度冻害发生。

库尔勒市地域广阔,气候类型多样,为多种林果的栽培提供了得天独厚的气候资源条件,除香梨外,库尔勒市大部分地区的气候也适宜大枣、杏、蟠桃和酿酒葡萄等特色林果的栽培。因此,根据各种林果的生物学特性及其对气候条件的要求,因地制宜地发展多种多样的林果,对充分合理地应用丰富多样的农业气候资源,最大限度地避免不利气候的影响,促进库尔勒市经济的持续稳定发展和农民增收都具有十分重要的意义。

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