三門峽市煙草大田生育期降水變化特征分析

蔡　濤

（盧氏縣氣象局，河南　盧氏　472200）

三門峽市煙草大田生育期降水變化特征分析

蔡濤

（盧氏縣氣象局，河南盧氏472200）

利用河南省三門峽市煙區4個國家級氣象站點1957—2015年的降水量數據，采用線性趨勢分析、Mann-Kenda11突變檢驗法、滑動t檢驗等統計方法，分析三門峽煙區降水量的時空分布特征和變化規律。結果表明：三門峽煙區降水量在59 a內，旺長期和成熟期呈減少趨勢，伸根期呈增加趨勢，整個大田期內降水量也呈現出明顯的下降趨勢，并且其降水量變化出現突變，其突變點出現在1980年。不同煙區降雨量表現為盧氏煙區＞澠池煙區＞靈寶煙區＞陜縣煙區。

煙草；大田生育期；氣溫；降水

煙草作為一種經濟作物，其生長條件對環境有一定的要求。氣候條件是影響煙草生長發育的關鍵因素，要使煙草生長發育良好，光、溫、水等氣候條件需達到一定的要求［1-3］。煙葉感受外界環境的重要媒介是煙葉，即煙葉是可以直接感受外界環境的，所以煙葉對氣候的變化有著一定的敏感度。無論烤煙處于哪個生育期，其外觀及感官評吸都必然會受到氣候變化的影響［4］。因為其獨特且優越的自然條件，使三門峽市煙葉獨具特色，質量有保證，受到了廣大卷煙廠的歡迎，并榮獲“代云煙”稱號。20世紀80年代中期，國家煙草種植區劃把三門峽市劃入全國優質煙草最適宜種植地區之一。因此，研究三門峽煙區烤煙大田生育期降水資源時空變化特征，對區域煙葉生產及生態建設具有重要的指導意義。

1　材料與方法

1.1研究區概況

三門峽市位于河南省西部，屬暖溫帶半干旱內陸性氣候，四季分明，春秋較短，冬夏較長。平均氣溫13.8℃，年平均日照時間2 261.7 h，無霜期216 d，年均降水量580～680mm。由于地貌特征復雜，形成了具有暖溫帶、溫帶和寒溫帶的多元氣候。該區地形地貌復雜，小氣候多樣，跨長江黃河兩大流域，兼有南北氣候特點，土壤富含有機質和磷鉀等微量元素。在河南省所有的烤煙產區中，三門峽市位于其中之一，其獨特的氣候條件對烤煙品質的形成產生巨大的影響，尤其是烤煙大田生育期的氣溫和降水量，對煙葉品質有較大影響。

1.2氣象資料來源

該文研究使用三門峽市4個國家級氣象站的氣象資料（1957—2015年的逐日平均氣溫和逐日降水量）。將氣象資料按照烤煙伸根期（移栽至團棵）、旺長期（團棵至現蕾）、成熟采摘期（打頂至采收）的時間，劃分為3個階段進行農業氣候特征分析。三門峽煙區伸根期大致在每年5月上旬—6月上旬，旺長期大致在每年6月中旬—7月上旬，成熟期大致在每年7月中旬—8月下旬，煙葉大田生育期約120 d，其中伸根期40 d，旺長期30 d，成熟采摘期50 d。

三門峽市地理條件復雜，農業區域性氣候特征明顯，根據三門峽市行政地理區劃，將三門峽煙區分為4個大區，分別為盧氏煙區、靈寶煙區、陜縣煙區和澠池煙區。

1.3分析方法

要反應氣象長期傾向性變化，利用氣象要素的時間序列與自然數數列間的相關系數來表示，建立y與ti之間的一元線性回歸方程：在方程y（t）=a ti+b（i=1，2，3，……，n）中：y（t）表示氣象要素的擬合值，t表示時間序列；回歸系數a和常量b用最小二乘法計算，氣象傾向率用a×10表示，其含義是氣象要素每一個10 a的變化速率。如果氣候傾向率比0大，表明此氣象要素隨時間t的增加而上升；氣候傾向率比0小，表明隨時間的增加而下降。

在氣候系統中存在一個普遍的現象，即氣候突變。它指氣候從一種穩定狀態急促進入到另一種穩定狀態的現象。目前有不少研究氣候突變的方法，該文選其中兩種方法進行研究，即Mann-Kenda11突變檢驗法（以下簡稱MK方法）和滑動t檢驗法。

2　結果與分析

2.1三門峽煙區烤煙生育期年平均氣溫變化趨勢分析

三門峽煙區各生育期氣溫變化趨勢見圖1～3。1957—2015年，三門峽煙區在烤煙伸根期、旺長期、成熟期、大田期的氣溫變化范圍分別為18.4～22.8、22.7～26.9、23.4～27.8、22.0～25.1℃。平均（指該生育期時間段的統計結果，下同）氣溫分別為20.6、25.2、25.3、23.7℃。由此可見，三門峽煙區5月上旬—6月上旬的團棵期平均氣溫未達最適宜的生長溫度范圍，最適宜生長溫度范圍為22.0～28.0℃。說明三門峽煙區移栽期與團棵期的低溫因素會影響烤煙的生長。移栽期至團棵期期間煙草最容易發生“低溫早花”的情況，而低溫早花會導致烤煙的葉片數減少，這一時期是決定烤煙葉片數的關鍵時期。因此，伸根期的烤煙在進行移植時，要給予烤煙覆膜和調控營養，避免烤煙“早花”的出現。根據圖1中平均氣溫和時間序列擬合的趨勢線可知，三門峽煙區各個生育時期均溫的變化趨勢不同。三門峽煙區在烤煙伸根期、旺長期和成熟期這3個生育期的氣溫變化傾向率有較大的差異，分別為0.115℃/10 a、-0.062℃/ 10 a、-0.138℃/10 a。這說明三門峽煙區各生育期未來10 a內的平均氣溫在伸根期呈緩慢上升趨勢，旺長期和成熟期氣溫呈緩慢下降趨勢。由5 a的滑動平均來看，烤煙伸根、旺長期、成熟期和整個大田期平均氣溫從1983年開始呈明顯上升趨勢。綜觀整個生育期內氣溫變化趨勢從1983年以來氣候變化傾向率為0.355℃/10 a，遠大于從1957年以來的氣候變化傾向率-0.029℃/10 a，說明近30多年來三門峽煙區內的平均氣溫呈明顯的上升趨勢。

圖1　伸根期氣溫變化曲線

圖2　旺長期氣溫變化曲線

圖3　成熟期氣溫變化曲線

2.2降水量突變分析

氣候變化問題是很復雜的，其存在線性變化（周期和趨勢變化等）的同時，也存在一定的非線性變化（相對穩定性和突變現象等），常常表現在短時間內從一種穩定態（或穩定持續的變化趨勢）跳躍式地轉變到另外一種穩定態（或穩定持續的趨勢），從一個統計特征到另一個統計特征的急劇變化。利用滑動t檢驗法對三門峽煙區59 a降雨量時間序列進行突變分析，分別取n1=n2=5，n1=n2=10，選取信度α=0.05，查表得自由度v= n1+n2-2時顯著性水平ta分別為2.31和2.10，將計算出的t統計量序列和t0.05，在子系列長度為5時，1979年和1980年超過臨界值；在子系列長度為10時，1976、1979、1980年超過臨界值，通過曲線圖變化趨勢可知雖然子序列長度不同，但均檢測到在1980年降雨量發生了由少到多的突變。

3　結語

氣候突變現象是指氣候變化的不連續性的跳躍，是一種常見的氣候現象。要做好氣候突變的檢測工作，以防不利氣候影響烤煙的生長和煙葉的生產。三門峽煙區大田期降水量出現了突變點，突變點發生在1980年，從1980年以后降水量有明顯的下降趨勢。在烤煙的整個大田生育期中，在一定范圍內，旺長期降水減少對莖葉的快速生長產生不利的影響。而成熟期降水量的減少可以提高煙葉的質量。綜上所述，要做好煙區氣候的預測分析工作，不斷完善烤煙各生育期氣象監測系統，為煙葉生產提前做好防范工作，盡可能減少突變氣候對煙葉生產帶來的不利影響。

［1］許自成，黎妍妍，肖漢乾，等.湘南煙區生態因素與烤煙質量的綜合評價［J］.植物生態學報，2008（1）：226-234.

［2］戴冕.我國主產煙區若干氣候因素與化學成分關系的研究［J］.中國煙草學報，2000（1）：27.

［3］許自成，黎妍妍，畢慶文，等.湖北煙區烤煙氣候適生性評價及與國外煙區的相似性分析［J］.生態學報，2008 （8）：3832-3838.

［4］王彥亭，謝劍平，李志宏.中國煙草種植區劃［M］.北京：科學出版社，2010：155-179.

S572

A

1674-7909-（2016）05-76-3

蔡濤（1981-），男，工程師，研究方向：農業氣象觀測。