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摘要 采用1981—2017年宜君国家一般气象站、铜川国家一般气象站和耀州区国家基本气象站气温观测资料,2008—2017年铜川市27个乡镇区域站气温资料以及2010—2015年核桃园小气候观测资料,运用统计学方法和农业气象原理,分析铜川市核桃花期冻害特征,并绘制铜川市核桃花期冻害风险区划图,以期为促进铜川市核桃产业发展提供借鉴。
关键词 核桃;花期冻害;特征;风险区划;陕西铜川
中图分类号 S664.1;S426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)14-0076-01
核桃,又称胡桃、羌桃,与扁桃、腰果、榛子并称为“四大干果”,自然分布于我国气候比较温凉的区域,适应性较强。核桃果仁营养丰富,富含脂肪、蛋白质、多种维生素及微量元素,既可滋补健身,又可预防疾病。自2010年《陕西省人民政府关于加快推进核桃等干杂果经济林产业发展的意见》下发以来,全市掀起了发展核桃的热潮,截至2013年底,铜川市核桃种植面积5.80万hm2,人均核桃种植面积0.18 hm2,年产核桃达8 896 t,产值达4.070 6亿元,全市农民人均核桃收入1 246元,占农民人均总收入的15%。核桃主要分布于铜川市中部、东部和西北部山区。铜川市地处陕北黄土高原南缘,地形地貌复杂,山地、丘陵、残原、川台等地形俱全。受大陆性季风气候影响,沟壑纵横的地貌导致全市气候差异大,加上气候变暖的影响,春季倒春寒和晚霜冻经常发生,严重威胁着核桃产业发展。本文分析了铜川市核桃花期冻害特征及风险区划,对发展核桃产业具有非常重要的意义[1-2]。
1 资料和方法
采用1981—2017年宜君国家一般气象站(宜君县)、铜川国家一般气象站(王益印台区)、耀州区国家基本气象站(耀州区)气温观测资料,以及2008—2017年27个乡镇区域站气温资料(2010年全市资料缺)、2010—2015年核桃園小气候观测资料,运用统计学方法和农业气象原理,分析铜川市核桃花期冻害特征,并基于GIS使用MATLAB软件,绘制铜川市核桃花期冻害风险区划图。
2 铜川市核桃花期冻害特征
日最低气温<0 ℃记为1个低温冻害日。由图1可以看出,宜君县、王益印台区春季核桃低温冻害日总体呈增多趋势,耀州区总体为减少趋势。37年中全市共出现低温冻害日99 d,年均2.7 d,其中宜君县共出现低温冻害日58 d,王益印台区共出现34 d,耀州区共出现7 d。宜君县出现低温冻害的风险最大,年均1.6 d;王益印台区其次,年均0.9 d;耀州区最小,年均0.2 d。其中,2010年低温冻害日最多,有5 d,出现在宜君县。低温冻害日有4 d的年份,宜君县出现了3年(1990年、1996年、2013年),王益印台区出现了2年(1987年、2010年);低温冻害日为3 d的年份,宜君县出现了3年(2001年、2002年、2006年),王益印台区出现了4年(1988年、1990年、2001年、2013年);低温冻害日为2 d的年份,宜君县有10年,王益印台区5年;低温冻害日为1 d的年份,宜君县有12年,王益印台区有4年,耀州区7年。
低温冻害日最早出现在4月1—2日,最晚出现在27—29日,发生在5—15日期间的低温冻害日占总数的56.6%,这段时间正好是铜川市核桃开花期和幼芽期,低温冻害对核桃影响较大。低温冻害日日最低气温为-2~0 ℃日数共计69 d,其中宜君县36 d,王益印台区26 d,耀州区7 d;日最低气温为-4~-2 ℃日数共计25 d,其中宜君县17 d,王益印台区8 d;日最低气温<-4 ℃日数共计5 d,全部出现在宜君县。低温冻害日≥2 d且日最低气温<-2 ℃的有25 d,占25.3%,其中,宜君县有19 d,占32.8%;王益印台区有6 d,占17.6%;可见宜君县出现中等强度及以上低温冻害风险较大,王益印台区发生低温冻害风险次之[3]。
3 铜川市核桃花期冻害风险区划
3.1 确定代表站
按照铜川市行政区划,确定全市27个乡镇,其中宜君县9个乡镇,印台区6个乡镇,王益区2个乡镇,耀州区10个乡镇,选取安装较早、运行稳定、比较有代表性的区域站作为各乡镇代表站(表1)。
3.2 绘制铜川核桃花期冻害风险区划图
统计2008—2017年4月各代表站低温冻害日,并统计各代表站低温冻害日分别占全市低温冻害日百分数,使用MATLAB软件,采用其内置griddata函数,对铜川各乡镇代表站散点数据进行拟合插值,利用contourf函数进行填充等值线画图(图2)。
全市27个乡镇共出现低温冻害日196 d,其中宜君县9个乡镇共出现低温冻害日118 d,王益印台区8个乡镇共出现低温冻害日44 d,耀州区10个乡镇共出现低温冻害日34 d。
由图2可以看出,耀州区的董家河镇、孙塬镇、坡头镇,印台区的陈炉镇,王益区的黄堡镇未出现低温冻害日,该区域为南部川原区,地貌以黄土高原和平原为主,地理位置偏南,海拔较低,花期低温过程强度很弱,为无风险区。高风险区主要分布在宜君县棋盘镇,出现低温冻害日38 d,日最低气温为-2~0 ℃有25 d,日最低气温为-4~-2 ℃有9 d,日最低气温为≤-4 ℃出现了4 d,该区为黄土高原丘陵区,南北狭窄,东西较长,海拔较高,花期低温过程中冷空气堆积降温强度最大,仅2017年未出现低温冻害日,其余每年均有低温冻害发生,而且低温冻害持续时间和降温强度均为全市最大,2013年4月6日棋盘镇出现-6.1 ℃的低温冻害日。较高风险区位于宜君县哭泉乡、耀州区瑶曲镇,出现低温冻害日分别为38 d和25 d,其中,日最低气温为-2~0 ℃,哭泉乡出现了23 d,瑶曲镇出现了14 d;日最低气温为-4~-2 ℃,哭泉乡出现了7 d,瑶曲镇出现了9 d;日最低气温≤-4 ℃,哭泉乡出现了1 d,瑶曲镇出现了2 d。该区域为子午岭山地区,为全市高海拔区域,花期低温冻害过程降温强度较大、持续时间较长,哭泉乡2008年未出现低温冻害,瑶曲镇2014年未出现低温冻害日,其余都出现了低温冻害日。中风险区出现在宜君县的太安镇、印台区的金锁关镇,该地区为子午岭山地向黄土高原过渡区,低温冻害过程降温强度较小。其中,日最低气温为-2~0 ℃,太安镇有12 d,金锁关镇有10 d;日最低气温为-4~-2 ℃,太安镇4 d,金锁关镇2 d。低风险区位于宜君县的彭镇、五里镇、西村乡、尧生镇、城关镇、云梦乡,印台区的阿庄镇、红土镇、广阳镇、高楼河镇,王益区的王益乡,耀州区的演池乡、石柱镇、庙湾镇、照金镇、小丘镇、关庄镇,该区域为黄土残原沟壑区及渭北北山地区,海拔较低,地形波状起伏,沟谷密布,地面支离破碎,低温冻害过程降温强度很小,持续时间短,发生低温冻害的风险很低[4]。
4 结论
宜君县、王益印台区春季核桃低温冻害日总体呈增多趋势,耀州区总体为减少趋势。宜君县出现春季核桃低温冻害的风险最大,年均1.6 d;王益印台区较大,年均0.9 d;耀州区最小,年均0.2 d。低温冻害日最早出现在4月1—2日,最晚出现在27—29日,发生在5—15日的低温冻害日占总数的56.6%,这段时间正值铜川核桃开花期和幼芽期,低温冻害对核桃影响较大,应加强该时段关键期低温冻害的预报预警,做好预防措施。低温冻害日≥2 d且日最低气温<-2 ℃的有25 d,占25.3%,其中宜君县有19 d,占32.8%;王益印台区有6 d,占17.6%。可见宜君县出现中等强度及以上低温冻害风险较大,王益印台区有风险。铜川市乡镇春季核桃低温冻害高风险区位于宜君县的棋盘镇和哭泉乡,较高风险区位于耀州区的瑶曲镇,由于该区域为西北子午岭山区,海拔较高,低温冻害过程降温强度和持续时间较长,而铜川市核桃主产区位于该区域。因此,应加强该区域核桃的田间管理,抵御低温冻害的影响,减少损失。
中度风险区位于宜君县的太安镇和印台区的金锁关镇,铜川市大部分区域都处于低风险区和无风险区,该地区应加大核桃栽培力度,发展经济林果,增加农民收入。
5 参考文献
[1] 周桂梅.核桃低温冻害及其防治[J].新疆林业,2008(6):33-34.
[2] 许育良.春季低温晚霜冻对成县核桃生长的影响[J].农业灾害研究,2012(1):44-46.
[3] 杨亚利.宜君春季核桃低温冻害分析及预防探讨[J].陕西气象,2013(4):36-38.
[4] 柏秦风,王景红,梁轶,等.基于县域单元的降尺度苹果花期冻害风险区划[J].中国农学通报,2013(16):153-158.
关键词 核桃;花期冻害;特征;风险区划;陕西铜川
中图分类号 S664.1;S426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)14-0076-01
核桃,又称胡桃、羌桃,与扁桃、腰果、榛子并称为“四大干果”,自然分布于我国气候比较温凉的区域,适应性较强。核桃果仁营养丰富,富含脂肪、蛋白质、多种维生素及微量元素,既可滋补健身,又可预防疾病。自2010年《陕西省人民政府关于加快推进核桃等干杂果经济林产业发展的意见》下发以来,全市掀起了发展核桃的热潮,截至2013年底,铜川市核桃种植面积5.80万hm2,人均核桃种植面积0.18 hm2,年产核桃达8 896 t,产值达4.070 6亿元,全市农民人均核桃收入1 246元,占农民人均总收入的15%。核桃主要分布于铜川市中部、东部和西北部山区。铜川市地处陕北黄土高原南缘,地形地貌复杂,山地、丘陵、残原、川台等地形俱全。受大陆性季风气候影响,沟壑纵横的地貌导致全市气候差异大,加上气候变暖的影响,春季倒春寒和晚霜冻经常发生,严重威胁着核桃产业发展。本文分析了铜川市核桃花期冻害特征及风险区划,对发展核桃产业具有非常重要的意义[1-2]。
1 资料和方法
采用1981—2017年宜君国家一般气象站(宜君县)、铜川国家一般气象站(王益印台区)、耀州区国家基本气象站(耀州区)气温观测资料,以及2008—2017年27个乡镇区域站气温资料(2010年全市资料缺)、2010—2015年核桃園小气候观测资料,运用统计学方法和农业气象原理,分析铜川市核桃花期冻害特征,并基于GIS使用MATLAB软件,绘制铜川市核桃花期冻害风险区划图。
2 铜川市核桃花期冻害特征
日最低气温<0 ℃记为1个低温冻害日。由图1可以看出,宜君县、王益印台区春季核桃低温冻害日总体呈增多趋势,耀州区总体为减少趋势。37年中全市共出现低温冻害日99 d,年均2.7 d,其中宜君县共出现低温冻害日58 d,王益印台区共出现34 d,耀州区共出现7 d。宜君县出现低温冻害的风险最大,年均1.6 d;王益印台区其次,年均0.9 d;耀州区最小,年均0.2 d。其中,2010年低温冻害日最多,有5 d,出现在宜君县。低温冻害日有4 d的年份,宜君县出现了3年(1990年、1996年、2013年),王益印台区出现了2年(1987年、2010年);低温冻害日为3 d的年份,宜君县出现了3年(2001年、2002年、2006年),王益印台区出现了4年(1988年、1990年、2001年、2013年);低温冻害日为2 d的年份,宜君县有10年,王益印台区5年;低温冻害日为1 d的年份,宜君县有12年,王益印台区有4年,耀州区7年。
低温冻害日最早出现在4月1—2日,最晚出现在27—29日,发生在5—15日期间的低温冻害日占总数的56.6%,这段时间正好是铜川市核桃开花期和幼芽期,低温冻害对核桃影响较大。低温冻害日日最低气温为-2~0 ℃日数共计69 d,其中宜君县36 d,王益印台区26 d,耀州区7 d;日最低气温为-4~-2 ℃日数共计25 d,其中宜君县17 d,王益印台区8 d;日最低气温<-4 ℃日数共计5 d,全部出现在宜君县。低温冻害日≥2 d且日最低气温<-2 ℃的有25 d,占25.3%,其中,宜君县有19 d,占32.8%;王益印台区有6 d,占17.6%;可见宜君县出现中等强度及以上低温冻害风险较大,王益印台区发生低温冻害风险次之[3]。
3 铜川市核桃花期冻害风险区划
3.1 确定代表站
按照铜川市行政区划,确定全市27个乡镇,其中宜君县9个乡镇,印台区6个乡镇,王益区2个乡镇,耀州区10个乡镇,选取安装较早、运行稳定、比较有代表性的区域站作为各乡镇代表站(表1)。
3.2 绘制铜川核桃花期冻害风险区划图
统计2008—2017年4月各代表站低温冻害日,并统计各代表站低温冻害日分别占全市低温冻害日百分数,使用MATLAB软件,采用其内置griddata函数,对铜川各乡镇代表站散点数据进行拟合插值,利用contourf函数进行填充等值线画图(图2)。
全市27个乡镇共出现低温冻害日196 d,其中宜君县9个乡镇共出现低温冻害日118 d,王益印台区8个乡镇共出现低温冻害日44 d,耀州区10个乡镇共出现低温冻害日34 d。
由图2可以看出,耀州区的董家河镇、孙塬镇、坡头镇,印台区的陈炉镇,王益区的黄堡镇未出现低温冻害日,该区域为南部川原区,地貌以黄土高原和平原为主,地理位置偏南,海拔较低,花期低温过程强度很弱,为无风险区。高风险区主要分布在宜君县棋盘镇,出现低温冻害日38 d,日最低气温为-2~0 ℃有25 d,日最低气温为-4~-2 ℃有9 d,日最低气温为≤-4 ℃出现了4 d,该区为黄土高原丘陵区,南北狭窄,东西较长,海拔较高,花期低温过程中冷空气堆积降温强度最大,仅2017年未出现低温冻害日,其余每年均有低温冻害发生,而且低温冻害持续时间和降温强度均为全市最大,2013年4月6日棋盘镇出现-6.1 ℃的低温冻害日。较高风险区位于宜君县哭泉乡、耀州区瑶曲镇,出现低温冻害日分别为38 d和25 d,其中,日最低气温为-2~0 ℃,哭泉乡出现了23 d,瑶曲镇出现了14 d;日最低气温为-4~-2 ℃,哭泉乡出现了7 d,瑶曲镇出现了9 d;日最低气温≤-4 ℃,哭泉乡出现了1 d,瑶曲镇出现了2 d。该区域为子午岭山地区,为全市高海拔区域,花期低温冻害过程降温强度较大、持续时间较长,哭泉乡2008年未出现低温冻害,瑶曲镇2014年未出现低温冻害日,其余都出现了低温冻害日。中风险区出现在宜君县的太安镇、印台区的金锁关镇,该地区为子午岭山地向黄土高原过渡区,低温冻害过程降温强度较小。其中,日最低气温为-2~0 ℃,太安镇有12 d,金锁关镇有10 d;日最低气温为-4~-2 ℃,太安镇4 d,金锁关镇2 d。低风险区位于宜君县的彭镇、五里镇、西村乡、尧生镇、城关镇、云梦乡,印台区的阿庄镇、红土镇、广阳镇、高楼河镇,王益区的王益乡,耀州区的演池乡、石柱镇、庙湾镇、照金镇、小丘镇、关庄镇,该区域为黄土残原沟壑区及渭北北山地区,海拔较低,地形波状起伏,沟谷密布,地面支离破碎,低温冻害过程降温强度很小,持续时间短,发生低温冻害的风险很低[4]。
4 结论
宜君县、王益印台区春季核桃低温冻害日总体呈增多趋势,耀州区总体为减少趋势。宜君县出现春季核桃低温冻害的风险最大,年均1.6 d;王益印台区较大,年均0.9 d;耀州区最小,年均0.2 d。低温冻害日最早出现在4月1—2日,最晚出现在27—29日,发生在5—15日的低温冻害日占总数的56.6%,这段时间正值铜川核桃开花期和幼芽期,低温冻害对核桃影响较大,应加强该时段关键期低温冻害的预报预警,做好预防措施。低温冻害日≥2 d且日最低气温<-2 ℃的有25 d,占25.3%,其中宜君县有19 d,占32.8%;王益印台区有6 d,占17.6%。可见宜君县出现中等强度及以上低温冻害风险较大,王益印台区有风险。铜川市乡镇春季核桃低温冻害高风险区位于宜君县的棋盘镇和哭泉乡,较高风险区位于耀州区的瑶曲镇,由于该区域为西北子午岭山区,海拔较高,低温冻害过程降温强度和持续时间较长,而铜川市核桃主产区位于该区域。因此,应加强该区域核桃的田间管理,抵御低温冻害的影响,减少损失。
中度风险区位于宜君县的太安镇和印台区的金锁关镇,铜川市大部分区域都处于低风险区和无风险区,该地区应加大核桃栽培力度,发展经济林果,增加农民收入。
5 参考文献
[1] 周桂梅.核桃低温冻害及其防治[J].新疆林业,2008(6):33-34.
[2] 许育良.春季低温晚霜冻对成县核桃生长的影响[J].农业灾害研究,2012(1):44-46.
[3] 杨亚利.宜君春季核桃低温冻害分析及预防探讨[J].陕西气象,2013(4):36-38.
[4] 柏秦风,王景红,梁轶,等.基于县域单元的降尺度苹果花期冻害风险区划[J].中国农学通报,2013(16):153-158.