黃土高原紅棗種植區日照時數變化特征分析

劉　璐，張維敏，李艷莉

(陜西省經濟作物氣象服務臺，西安　710014)

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黃土高原紅棗種植區日照時數變化特征分析

劉璐，張維敏，李艷莉

(陜西省經濟作物氣象服務臺，西安710014)

摘要：利用黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時數資料，分年、主要生長季和脆熟采收期三個時間段，對黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣日照時數的時空分布及變化特征進行分析，發現年和主要生長季日照時數空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征，脆熟采收期日照時數則呈自北向南遞減的分布特征。各時間段日照時數均呈下降趨勢，且在20世紀70年代日照資源最佳，21世紀00年代日照資源最差。此外，種植區年日照時數和脆熟采收期日照時數分別在1982年和1999年發生了突變，突變后比突變前分別減少了113.2 h和38.9 h。總體上，各時段日照資源，尤其是脆熟采收期日照時數的減少，使大部分種植縣已不能滿足紅棗的生理需要，對紅棗生產將產生顯著影響。

關鍵詞：黃土高原；紅棗種植區；日照時數；變化

黃土高原黃河兩岸是我國紅棗栽培歷史最為悠久的地區和紅棗最佳適宜生長區之一。近年來，隨著陜西、山西兩省關于發展紅棗產業的一系列政策措施的落實，陜晉黃河兩岸紅棗種植面積不斷擴大，已成為當地農民脫貧致富的“鐵桿莊稼”。棗樹是喜光樹種，整個生育期需要充足的光照，一般優質紅棗要求年日照時數大于2 000 h，主要生長季要求日照時數大于1 450 h，尤其在脆熟采收期(9月中旬至10月上旬)要求日照時數大于200 h[1]。然而，隨著氣候變化，黃土高原紅棗種植區日照時數也發生了顯著變化，尤其是脆熟采收期日照時數不斷減少，對紅棗產量和品質的形成已產生明顯影響[2-4]。目前，國內學者對黃土高原紅棗種植區連陰雨變化，以及它對紅棗生產影響的相關研究較多[5-7]，但對日照時數變化及其對紅棗產業影響研究相對較少，且多以省為對象進行單獨研究，本文對黃土高原陜晉兩省黃河兩岸紅棗種植區日照資源開展研究，以期為開展紅棗氣象服務及其他科研工作提供參考。

1資料與方法

1.1研究地區及數據來源

經過實地調研和陜西、山西紅棗生產規模、品質、社會經濟狀況以及未來發展趨勢，選定黃土高原紅棗種植區中的清澗、延川 、綏德、吳堡、佳縣、神木、府谷、延長、臨縣、柳林、石樓、興縣等12個紅棗主產縣為研究區域。從陜西省氣象信息中心和山西省氣候中心，選取12個縣氣象站1971—2010年共40 a的日日照時數資料進行統計分析，得到年日照時數、主要生長季日照時數(4—10月)和脆熟采收期日照時數，并對其開展相關分析。

1.2研究方法

采用線性傾向估計方法對黃土高原紅棗種植區年日照時數、主要生長季日照時數和脆熟采收期日照時數年際變化趨勢進行分析，用最小二乘法計算線性函數的斜率；使用SPSS軟件進行顯著性檢驗，判斷變化趨勢是否顯著；利用Mann-Kendall法結合滑動T檢驗(MTT)法研究各時間尺度日照時數的突變特征，并進行顯著性檢驗。

2結果與分析

2.1日照時數空間分布

黃土高原紅棗種植區1971—2010年年日照時數均值為2 440 h～2 817 h，主要生長季日照時數均值為1 538 h～1 798 h，脆熟采收期日照時數均值為177 h～228 h。由圖1可以看出，黃土高原紅棗種植區的年和主要生長季日照時數空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征，脆熟采收期日照時數則呈現自北向南遞減的分布特征。各種植縣在年、主要生長季和脆熟采收期三個時段中，府谷縣日照時數最多，分別為2 817 h、1 798 h和228 h；延川縣的年和主要生長季日數時數最少，分別為2 440 h和1 538 h；延長縣的脆熟采收期日照時數最少，為180 h。總體上，各縣的年和主要生長季日照時數均滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期中，柳林、綏德、延長和延川縣的日照時數低于200 h，不能滿足紅棗脆熟采收期對日照的需要。黃河兩岸間，黃河東岸的日照時數總體好于黃河西岸。

圖1　1971—2010年黃土高原紅棗種植區各時間段平均日照時數空間分布情況(單位為h)

2.2日照時數年際變化

從圖2可看出，黃土高原紅棗種植區各時間尺度日照時數整體呈減少趨勢，其中年日照時數減少最明顯(-30.39 h/10 a，未通過顯著性檢驗)，其次為主要生長季(-29.30 h/10 a，通過0.05顯著性檢驗)，最后為脆熟采收期(-11.42 h/10 a，通過0.05顯著性檢驗)。從表1可知，年日照時數變化中，除柳林和綏德兩縣呈增加趨勢外，其余種植縣均呈減少趨勢，臨縣的減少趨勢最顯著(-68.29 h/10 a，通過0.001顯著性檢驗)；生長季日照時數變化中，除柳林呈增加趨勢外，其余種植縣均呈減少趨勢，石樓的減少趨勢最顯著(-55.50 h/10 a，通過0.01顯著性檢驗)；脆熟采收期變化中，各縣均呈減少趨勢，佳縣的減少趨勢最顯著(-15.48 h/10 a，通過0.01顯著性檢驗)。對比黃河兩岸間各種植縣各時間段日照時數變化情況，在黃河東岸，柳林縣全年和主要生長季期的日照時數呈增多趨勢，其余三縣各時間段的日照時數均呈下降趨勢；在黃河西岸，除綏德年日照時數為增多趨勢外，其余各縣各時間段的日照時數均呈下降趨勢。日照資源的減少，總體上不利于黃土高原黃河沿岸紅棗種植區紅棗產業的健康發展，尤其是脆熟采收期日照資源的減少，不利于紅棗的成熟與采收，對紅棗品質及經濟效益影響較大。

表1　1971—2010年黃土高原紅棗種植區

注：***為通過0.001顯著性檢驗，**為通過0.01顯著性檢驗，*為通過0.05顯著性檢驗。

圖2　1971—2010年黃土高原紅棗種植區各時間段日照時數變化趨勢及距平

2.3日照時數年代際變化

在年代際變化(表2)中，年、主要生長季和脆熟采收期日照時數在20世紀70年代最佳，均超過40 a平均值，而在21世紀00年代最差，均低于40 a平均值。此外，在各年代際變化中，各時間段日照時數大致經歷了多-少-平-少的變化，但在各年代際中，各縣年日照時數和主要生長季日照時數均滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期日照時數自2001年后，除府谷和神木兩縣可滿足紅棗生理需求外，其余十縣均不能滿足紅棗生理需求(表略)，其原因可能與該地區秋季連陰雨次數增加有關[4]，且對紅棗生產已產生顯著影響[5]。

2.4日照時數突變檢驗

以M-K突變檢驗方法為主，并佐以滑動t檢驗方法，對1971—2010年黃土高原紅棗種植區年、主要生長季和脆熟采收期日照時數分別進行檢驗。發現除主要生長季日照時數未發生突變外，年日照時數和脆熟采收期日照時數分別在1982年和1999年發生了突變(均通過顯著性水平為0.05的檢驗)。對比突變點前后日照時數差異，種植區年日照時數突變前多年平均值為2 699.3 h，突變后為2 586.1 h，突變后比突變前減少了113.2 h；脆熟采收期日照時數突變前多年平均值為213.6 h，突變后為174.7 h，突變后比突變前減少了38.9 h。

表2　1971—2010年黃土高原紅棗種植區各時間段日照時數年代際變化情況　h

3結論

(1)黃土高原黃河沿岸12個紅棗種植縣，年和主要生長季日照時數空間分布呈自北向南、自西向東逐漸遞減的分布特征，脆熟采收期日照時數則呈現自北向南遞減的分布特征；年、主要張鴻雁，胡曉黎，雷蕾，等.商州大櫻桃栽培氣象實用技術[J].陜西氣象，2016(2)：29-31.

生長季和脆熟采收期日照時數均呈下降趨勢，且年日照時數的下降趨勢最明顯，達30.39 h/10 a；在年代際變化中，各時間段日照時數大致經歷了多-少-平-少的變化，且各時間段在20世紀70年代的日照資源最佳，在21世紀00年代的日照資源最差；種植區年日照時數和脆熟采收期日照時數分別在1982年和1999年發生了突變，突變后比突變前分別減少了113.2 h和38.9 h。

(2)通過對黃土高原紅棗種植區年、主要生長季和脆熟采收期三個時間段日照時數的變化分析，發現各縣年和主要生長季雖呈下降趨勢，但日照時數仍可滿足紅棗生理需求，但脆熟采收期日照時數的減少，已使大部分縣不能滿足紅棗的生理需求，將對紅棗品質產生較大影響，進而減少棗農收入，制約產業的持續健康發展。

參考文獻：

[1]王景紅,李艷莉,劉璐,等.果樹氣象服務基礎[M].北京：氣象出版社，2010：217-222.

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[4]李琦,宋令勇,張文靜,等. 陜西省氣溫及日照時間變化特征分析[J].北京師范大學學報：自然科學版,2010，46(3)：395-400.

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[6]劉慶龍,黃延安,高曉媚,等.清澗縣紅棗產業發展存在的問題及對策[J]. 陜西林業科技，2011(1)：71-73+79.

[7]王建利.佳縣紅棗產業發展存在的問題及對策[J]. 陜西林業科技,2012,(2)：81-83.

中圖分類號：P468

文獻標識碼：A

基金項目：中國氣象局氣候變化專項“氣候變化對黃土高原丘陵區紅棗產業的影響研究”(CCSF201319)

作者簡介：劉璐(1981—)，女，漢族，陜西西安人，碩士，高級工程師，從事果業氣象服務。

收稿日期：2015-10-30

文章編號：1006-4354(2016)02-0026-04

劉璐，張維敏，李艷莉. 黃土高原紅棗種植區日照時數變化特征分析[J].陜西氣象，2016(2)：26-29.