伊犁地區(qū)釀酒葡萄農(nóng)業(yè)氣候特征分析*

楊 凡，劉 園，劉布春，楊興元，崔 成,3，陳玉寶

伊犁地區(qū)釀酒葡萄農(nóng)業(yè)氣候特征分析*

楊 凡1,2，劉 園2**，劉布春2，楊興元1**，崔 成2,3，陳玉寶4

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學食品科學與藥學學院，烏魯木齊 830000；2.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所/作物高效用水與抗災(zāi)減損國家工程實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室，北京 100081；3.東北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，哈爾濱 150036； 4.中糧長城葡萄酒（新疆）有限公司，五家渠 831300）

利用新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州釀酒葡萄可種植區(qū)10個氣象站點逐日氣象和釀酒葡萄生育期數(shù)據(jù)，通過M-K檢驗、趨勢檢驗等統(tǒng)計方法，結(jié)合ArcGIS空間表達，分析了1961?2020年研究區(qū)釀酒葡萄氣候資源和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的時空變化特征，為高效合理利用當?shù)胤e雪資源，緩解干旱及凍害，優(yōu)化釀酒葡萄越冬方式，選擇成本較低的積雪覆蓋方式提供科學依據(jù)。結(jié)果表明：（1）1961?2020年伊犁地區(qū)除昭蘇及尼勒克部分區(qū)域外光熱資源豐富，年均降水量空間分布不均且低于455mm，全區(qū)年均降水量以5.1mm·10a?1趨勢增加，總體滿足釀酒葡萄生長發(fā)育需求；全區(qū)釀酒葡萄越冬期（11月?翌年3月）降雪每10a增加7.4mm，且被0?10cm積雪覆蓋的概率大于90%；（2）1961?2020年全區(qū)越冬期凍害頻次、強度均有所下降，潛在生長季（4?10月）中7月和9月旱情較嚴重。

伊犁地區(qū)；釀酒葡萄；農(nóng)業(yè)氣候資源；積雪資源；農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害

新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州釀酒葡萄可種植區(qū)（以下簡稱“伊犁地區(qū)，Ili region”）位于中國西部，呈東、南、北三面環(huán)山中間夾兩河谷的地形地貌[1]，屬溫帶大陸性氣候。近年來，因氣溫上升、降水增多，該地區(qū)氣候表現(xiàn)出不同程度的“暖濕化”[2]。1960?2010年伊犁地區(qū)熱量資源增加顯著，尤其是冬季[3]，該地區(qū)各級冷空氣發(fā)生頻次和日數(shù)均有所下降[4]，水資源主要來自夏季降水和冬季積雪消融[5]。1991?2018年伊犁地區(qū)年極端降水量、降水強度均有所減少，但頻次呈增加趨勢[6]；≥0℃期間的降水量顯著增加[3, 7]。伊犁地區(qū)積雪日數(shù)相對穩(wěn)定[8]，受溫度升高影響，超過10cm厚積雪的覆蓋時間相對較短[9]，但特大級雪災(zāi)發(fā)生頻次高且強度大[8]，春季融雪型洪水頻發(fā)[10?12]。伊犁地區(qū)的積雪融水是影響當?shù)卮杭就寥缐勄楹娃r(nóng)業(yè)灌溉量的重要因素之一，對區(qū)域氣候、農(nóng)田灌溉和作物需水有十分顯著的影響[5]，科學分析當?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候資源的演變趨勢是合理高效利用農(nóng)業(yè)氣候資源、優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)種植布局的基礎(chǔ)和必要工作。

新疆伊犁地區(qū)是中國釀酒葡萄的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)之一[13?14]，主要種植以赤霞珠、霞多麗、雷司令等為主的歐亞種釀酒葡萄，豐富的熱量資源使得釀酒葡萄可生長期較長，花色苷含量積累較高[15]；7?9月正值當?shù)蒯劸破咸殉墒炱冢渥愕娜照崭m合C6醇類和C6酯類物質(zhì)積累，為釀制品質(zhì)、風味俱佳的葡萄酒提供優(yōu)質(zhì)的原材料[16]。但伊犁地區(qū)冬季氣溫偏低，春季大風等災(zāi)害發(fā)生頻繁，影響釀酒葡萄生長發(fā)育，并間接增加了田間管理成本。國內(nèi)外專家學者歸納總結(jié)出釀酒葡萄安全越冬指標有極端低溫、極端低溫日數(shù)、平均溫度、地表溫度、冬季降雪量及積雪深度等[17?24]，發(fā)現(xiàn)當冬季平均溫度≤?10℃左右，無積雪覆蓋的地溫與積雪覆蓋下距離雪面1?15cm的地溫相差20℃左右，10cm厚積雪覆蓋可顯著增加地表溫度4～6℃[25]，而冬季積雪覆蓋深度與氣溫、雪面溫度及土壤溫度均有直接關(guān)系[26]。新疆特色林果業(yè)尚未納入當?shù)卣咝赞r(nóng)業(yè)保險范疇，一旦發(fā)生低溫、大風、雪災(zāi)等重大自然災(zāi)害，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難以迅速恢復(fù)、果農(nóng)損失嚴重，不利于釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展及果農(nóng)增收[27]。為此，本文分析1961?2020年伊犁地區(qū)釀酒葡萄農(nóng)業(yè)氣候資源及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害（干旱和越冬期凍害）的時空變化特征，以期為合理評估當?shù)蒯劸破咸言耘鄽夂蜻m宜性，降低栽培成本提供可行性參考。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

伊犁地區(qū)（42°14’?44°50’N，80°09’?84°56’E）為“三山夾兩谷”的地形地貌（圖1），屬溫帶大陸性氣候，年平均氣溫8.2℃，年日照時數(shù)2794h，年降水量344.7mm，農(nóng)牧業(yè)發(fā)展優(yōu)勢顯著[28]。截至2020年，該區(qū)釀酒葡萄種植面積為1700hm2，集中分布在西部，按地理位置分為3大子產(chǎn)區(qū)：霍爾果斯市（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第四師62團，簡稱“農(nóng)四師62團”）約有467hm2；伊寧市（農(nóng)四師70團）約有187hm2；可克達拉市（農(nóng)四師67團）約有1000hm2，除此之外，霍城縣還有約47hm2。釀酒葡萄品種以赤霞珠、美樂、霞多麗、雷司令等為主。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 逐日氣象數(shù)據(jù)

選取伊犁地區(qū)10個國家氣象標準觀測站的逐日氣象數(shù)據(jù)，包含站點經(jīng)度、緯度以及海拔等基本信息（圖1）。1961?2020年逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、日照時數(shù)、0cm處平均地溫、最高地溫和最低地溫及2011?2020年積雪深度。以上數(shù)據(jù)均來自中國氣象局。

1.2.2 釀酒葡萄生育期數(shù)據(jù)

通過查閱文獻和資料、實地調(diào)研釀酒葡萄種植戶和大型試驗基地，收集整理2019年和2020年釀酒葡萄關(guān)鍵生育期，部分數(shù)據(jù)來自新疆維吾爾自治區(qū)葡萄酒產(chǎn)業(yè)“十四五”規(guī)劃編制組調(diào)研報告和有關(guān)公司的調(diào)查數(shù)據(jù)（表1），確定伊犁地區(qū)釀酒葡萄春季上架?冬季下架的時間在4月上旬?11月上旬。

參考釀酒葡萄關(guān)鍵生育期的多年平均結(jié)果，考慮計算和分析的合理性、方便性，在不區(qū)分釀酒葡萄品種情況下，定義伊犁地區(qū)4月1日?10月31日為釀酒葡萄生長季，即潛在生長季；11月1日?翌年3月31日（151d）定義為釀酒葡萄非生長季（即越冬期）。生長季內(nèi)關(guān)鍵生育期分為萌芽?開花期、開花?著色期、著色?成熟期和成熟?落葉期。

1.3 研究方法

1.3.1 氣象指標及其計算方法

自20世紀40年代，國內(nèi)外專家學者針對釀酒葡萄不同品種的生長發(fā)育、種植區(qū)劃、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害等方面提出了諸多氣象判別指標，如生長季日照時數(shù)、≥0℃活動積溫、最熱月平均溫度、不同季節(jié)降水量和干燥度等[29]。歸納總結(jié)前人研究結(jié)果，篩選出適用于伊犁地區(qū)釀酒葡萄生長發(fā)育的氣象指標及計算方法，具體如表2所示。

1.3.2 統(tǒng)計分析

利用Excel2013和R Studio統(tǒng)計軟件對研究數(shù)據(jù)進行分析和顯著性統(tǒng)計檢驗。Mann-Kendall檢驗法（M-K）是世界氣象組織（WMO）推薦并已廣泛使用的非參數(shù)檢驗方法[36]，用于分析釀酒葡萄凍害日數(shù)的變化及突變檢驗。

表1 伊犁地區(qū)釀酒葡萄物候期日期（月?日）的調(diào)查結(jié)果

表2 伊犁地區(qū)影響釀酒葡萄生長發(fā)育的氣候資源和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標及其計算方法

1.3.3 空間表達

利用ArcGIS10.5軟件反距離權(quán)重插值法（Inverse Distance Weighted, IDW），展示伊犁地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候特征的空間分布。

2 結(jié)果與分析

2.1 伊犁地區(qū)釀酒葡萄農(nóng)業(yè)氣候資源指標時空變化

2.1.1 潛在生長季光熱資源

1961?2020年，伊犁地區(qū)釀酒葡萄潛在生長季內(nèi)（4月1日?10月31日）日照數(shù)據(jù)的空間演變?nèi)鐖D2a所示。由圖可知，該地區(qū)平均日照時數(shù)1705.3h，在1523.7～1873.6h波動，高值區(qū)出現(xiàn)在西北部霍爾果斯，低值區(qū)位于南部昭蘇附近，所有站點均達到優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄1250h的日照時數(shù)要求。過去近60a，霍城縣站、伊寧市站、新源市站呈顯著增加趨勢，尤其是伊寧市站每10a上升30.6h；昭蘇站和尼勒克站呈顯著減少趨勢，下降幅度最大為昭蘇站，每10a下降18.2h。對于≥10℃活動積溫而言，1961?2020年研究區(qū)釀酒葡萄潛在生長季內(nèi)≥10℃活動積溫的空間演變?nèi)鐖D2b所示，該地區(qū)≥10℃活動積溫平均為3274.6℃·d，在1935.7～3795.4℃·d波動，高值區(qū)在西北部的5個站點，低值區(qū)位于南部昭蘇附近，全區(qū)除昭蘇站和尼勒克站外均超過歐亞種釀酒葡萄2500℃·d的積溫下限。過去近60a，全區(qū)≥10℃活動積溫均呈顯著增加趨勢，平均每10a增加82.7℃·d，尤其霍爾果斯每10a增加101.9℃·d。

2.1.2 潛在生長季降水資源

由圖3可見，1961?2020年研究區(qū)潛在生長季內(nèi)降水呈西低東高的空間分布，西北部降水偏少，較為干旱，西南及東部地區(qū)降水條件較好。過去近60a，研究區(qū)釀酒葡萄潛在生育期內(nèi)降水量平均為246mm，波動范圍在137～455mm，高值區(qū)出現(xiàn)在南部昭蘇，低值區(qū)在西部察布查爾。過去近60a，尼勒克站、鞏留站和伊寧市站降水量均呈顯著增加趨勢，尤其是東北尼勒克縣站，每10a增加13mm。釀酒葡萄關(guān)鍵生育期對降水量的需求不均[20?21]。由圖4各站逐月降水量可知，伊犁地區(qū)60%站點在7月和9月降水量呈減少趨勢，伊寧縣和昭蘇地區(qū)釀酒葡萄生育關(guān)鍵期5?9月的降水量均呈減少趨勢，一定程度上并不利于滿足釀酒葡萄成熟對降水的需求。全區(qū)僅伊寧市在釀酒葡萄潛在生育期內(nèi)降水量呈增加趨勢。

圖3 1961?2020年伊犁地區(qū)潛在生長季降水量空間分布及其變化趨勢

圖4 1961?2020年伊犁地區(qū)潛在生長季各站點逐月降水量平均值及變化趨勢

2.1.3 越冬期降雪資源

由圖5a可見，伊犁地區(qū)釀酒葡萄越冬期降雪量呈東高西低的空間分布，與潛在生長季內(nèi)降水量空間分布相比較，伊寧縣為異常點。降雪量高值區(qū)出現(xiàn)在東部新源及西北部伊寧縣，低值區(qū)出現(xiàn)在南部昭蘇，全區(qū)降雪量平均為95.8mm，在57.1～141.3mm波動。從氣候傾向率來看，1961?2020年全區(qū)所有站點釀酒葡萄越冬期降雪量呈顯著增加趨勢（P<0.05），增幅最大為東部新源站（11.1mm·10a?1）。

由圖5b和5c可知，該地區(qū)積雪日與積雪深度的空間分布相似，呈南北高東西低的分布。區(qū)域平均積雪日為99d，波動幅度在85～125d，占越冬期天數(shù)（共151d）的56.3%～82.8%。全區(qū)積雪日的高值區(qū)出現(xiàn)在南部昭蘇站，低值區(qū)位于西北部察布查爾站和中部鞏留站，變化趨勢不顯著。全區(qū)釀酒葡萄越冬期年積雪深度在120.7～288.3cm；高值區(qū)位于昭蘇、伊寧縣和尼勒克附近，其中伊寧縣累積積雪深度達288cm，低值區(qū)位于鞏留和特克斯附近，累積積雪深度平均為193.4cm，變化趨勢不顯著。

由圖6可知，伊犁地區(qū)2011?2020年所有站點逐日積雪深度90%概率在10cm左右，但逐日最大積雪深度略有差異，其中鞏留縣、昭蘇縣、霍爾果斯和伊寧市最大積雪厚度約為15cm，察布查爾縣和霍城縣最大積雪深度達20cm左右，尼勒克縣和伊寧縣可達30cm。

2.2 伊犁地區(qū)釀酒葡萄農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害時空特征

2.2.1 潛在生長季干旱

1961?2020年，研究區(qū)釀酒葡萄潛在生長季內(nèi)釀酒葡萄需水量、有效降水量和作物水分虧缺指數(shù)旬變化如圖7所示。由圖可見，降水主要集中在4月?7月中旬（正處釀酒葡萄開花?著色期即需水旺盛期），釀酒葡萄各生育期需水量均大于降水量，最大需水量出現(xiàn)在8月上旬，達190mm。全區(qū)旬有效降水量分布不均且普遍低于20mm，降水與釀酒葡萄生長期需水極不吻合，常年處于水分虧缺狀態(tài)，即釀酒葡萄生長季內(nèi)發(fā)生干旱風險相對較大。從空間分布上看（圖8），釀酒葡萄四個關(guān)鍵生育期均有中旱及以上的旱情（除昭蘇縣開花?著色期），70%地區(qū)萌芽?開花期呈特旱風險等級，無灌溉條件下干旱風險相對嚴重；隨著降水季來臨，開花?著色期全區(qū)旱情略有緩解，40%地區(qū)降為重旱以下風險等級；著色?成熟期釀酒葡萄需水量增加，重旱風險等級面積有所增加；至成熟期后，昭蘇、特克斯、新源等地轉(zhuǎn)為中旱等級。

圖5 伊犁地區(qū)越冬期（11月1日?翌年3月31日）年降雪資源（1961?2020年平均值）及其線性變化趨勢空間分布

圖6 2011?2020年伊犁地區(qū)各站點越冬期積雪深度的概率分布曲線

圖7 1961?2020年伊犁地區(qū)釀酒葡萄潛在生長季各旬需水量、有效降水量和作物水分虧缺指數(shù)（CWDI）

注：E-上表示上旬，M-中表示中旬，L-下表示下旬。

Note:E- is the first ten-day of a month, M- is the middle ten-day of a month, L- is the last ten-day of a month.

圖8 1961?2020年伊犁地區(qū)釀酒葡萄各生育期旱情（基于CWDI指數(shù)）的空間分布

2.2.2 越冬期凍害

1961?2020年，研究區(qū)釀酒葡萄越冬期極端低溫及凍害日數(shù)的空間分布如圖9所示。由圖可見，全區(qū)1月極端低溫平均為?19.4℃，在?15.9～?21.6℃波動，極端低溫高值區(qū)在東部新源站，低值區(qū)位于察布查爾站和尼勒克站，除昭蘇站外均呈顯著增加趨勢，增幅相對較大是霍爾果斯站（1.4℃·10a?1，P<0.05）。全區(qū)凍害日數(shù)平均為17d（4～27d），凍害日數(shù)高值區(qū)分布在察布查爾站（?6d·10a?1，P<0.05），低值區(qū)在新源站附近，所有站點均呈顯著下降趨勢。進一步檢驗分析表明，自1981年凍害日數(shù)減少，1999年后顯著下降；至2003年下降趨勢通過了99.9%顯著性檢驗，凍害日數(shù)在1997年和1998年發(fā)生兩次突變。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）1961?2020年，伊犁地區(qū)除特克斯和昭蘇部分區(qū)域不滿足釀酒葡萄生長的積溫需求外，其余地區(qū)光熱資源豐富，具有適宜釀酒葡萄生產(chǎn)的氣候環(huán)境。潛在生長季內(nèi)降水資源略有不足，降水量均低于455mm且空間分布不均，但從時間尺度來看，全區(qū)以5.1mm·10a?1趨勢顯著增長，同時光熱資源也在不斷增加，一定程度上這些變化有利于釀酒葡萄的生長發(fā)育，且為當?shù)剡x擇更適宜的釀酒葡萄栽培品種提供了可能性。在積雪資源方面，研究區(qū)釀酒葡萄越冬期降雪資源相對豐富，每10a增長7.4mm，全區(qū)被0?10cm積雪深度覆蓋的概率為90%。

（2）釀酒葡萄生長關(guān)鍵期的7月、9月旱情較為嚴重，需適當灌溉量和灌溉次數(shù)來緩解旱情；越冬期凍害發(fā)生頻次和強度有所下降。

3.2 討論

本研究對伊犁地區(qū)1961?2020年釀酒葡萄潛在生長季和越冬期的氣候資源及干旱和凍害的演變特征進行分析，從降雪量、積雪天數(shù)和積雪深度等角度，明確了伊犁地區(qū)釀酒葡萄積雪資源的變化及其敏感因子，為下一步合理高效利用該區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源和積雪資源、評估釀酒葡萄越冬期積雪保溫蓄溫的效果奠定理論基礎(chǔ)。

近60a來，全區(qū)光、熱、水資源在時間變化上均呈不同程度增加趨勢。這一空間變化與徐嬌媚等[3,37?38]研究結(jié)果基本一致。該區(qū)西北部光熱資源相對豐富，降水資源相對偏少；南部昭蘇光熱資源雖較低，但降水資源較其他站點偏多。總體而言，全區(qū)除特克斯和昭蘇部分區(qū)域外，光熱資源基本滿足了釀酒葡萄的生長發(fā)育所需，這對于擴大當?shù)蒯劸破咸哑贩N的選擇范圍，提高釀酒葡萄糖分和芳香類物質(zhì)累積是有利的[15?16]。全區(qū)越冬期內(nèi)降雪量、積雪深度和積雪日數(shù)的空間分布略有不同，中東部降雪量較多、積雪日數(shù)較長，中部伊寧縣和南部昭蘇的積雪深度相對最深，與李彥華等[9, 39]結(jié)果基本一致。全區(qū)降雪量和年積雪深度均呈增加趨勢、積雪日減少，90%以上站點均超過10cm積雪覆蓋，這與趙勇等[40]認為1961?2009年伊犁地區(qū)持續(xù)性降水量增加，非持續(xù)性降水減少的研究結(jié)果一致。全區(qū)各站點均呈不同程度的積溫和降水增加的“暖濕化”特征（除特克斯站），有利于增加釀酒葡萄花果風味，減少葡萄果實中不成熟的生青氣味[15?16]，理論上，當?shù)胤e雪覆蓋的厚度和持續(xù)時間在一定的溫度下可為替代伊犁地區(qū)釀酒葡萄冬季埋土防寒提供可能性。

在7月和9月，伊犁地區(qū)60%的站點降水量減少，伊寧縣和昭蘇地區(qū)5?9月（釀酒葡萄關(guān)鍵生長期）降水量均呈減少趨勢，一定程度上加大了釀酒葡萄對灌溉的需求，前人研究結(jié)果中尚未對此有重點報道。區(qū)內(nèi)降水時間和空間分布不均，導(dǎo)致釀酒葡萄生長季內(nèi)旱情較為嚴重，僅東部新源和南部的昭蘇地區(qū)旱情相對較輕，空間分布結(jié)果與劉鵬[41]基于溫度植被干旱指數(shù)得出的結(jié)果一致，即干旱頻發(fā)地集中在伊犁地區(qū)中部和西北部附近；降水季節(jié)分配的研究結(jié)果與趙勇等[42]認為春旱較夏旱頻繁的結(jié)論一致。適當?shù)母珊祵?yōu)質(zhì)釀酒葡萄的生產(chǎn)也是十分必要的，尤其是幼果期干旱，不僅能提高葡萄酒釀造質(zhì)量，也能抑制高溫高濕環(huán)境下病蟲害的發(fā)生[34]，但是全區(qū)60%站點7?9月降水減少，加重了干旱對釀酒葡萄生長發(fā)育的影響。對于凍害而言，全區(qū)1月極端低溫與年凍害日數(shù)的空間分布相似，中東部發(fā)生凍害較輕、年凍害日數(shù)較少，南部地區(qū)則與之相反。氣候變暖背景下，全區(qū)凍害發(fā)生趨勢逐年減輕，但巴哈古力等[43?44]認為，21世紀后新疆南部秋季極端降溫降雪現(xiàn)象愈發(fā)頻繁，果樹凍害發(fā)生次數(shù)增多。這可能是因為本研究僅選取日最低溫度作為凍害指標，未考慮凍害發(fā)生時的空氣濕度以及實際生產(chǎn)中果樹品種、樹齡等生產(chǎn)指標。防范凍害的主要措施就是防寒，伊犁地區(qū)積雪貯量及其季節(jié)變化非常有利于冬季積雪儲備，不僅能適當保證土層溫度，而且可緩解春季土壤墑情[5]。國際上，專家學者對積雪覆蓋越冬的效果持兩種相反的觀點，一是蓄溫保暖的促進作用[45?46]，二是加速凍害發(fā)生的不利作用[43?44]。但目前對此仍無統(tǒng)一定論。在釀酒葡萄栽培中，專家學者嘗試在中國西北地區(qū)用積雪覆蓋代替埋土越冬或其他覆蓋材料越冬，郭紹杰等[25]認為＞10cm的積雪覆蓋提高了地表溫度5℃左右。本研究發(fā)現(xiàn)，過去60a伊犁地區(qū)90%地區(qū)逐日積雪深度處于10cm及以下，即全區(qū)采用自然積雪覆蓋越冬的風險較大，尤其是在凍害最為嚴重的西北部察布查爾，降雪量最少，積雪日最短，積雪深度偏低，積雪覆蓋的越冬方式對釀酒葡萄安全越冬風險最大。但在伊寧縣年累計積雪深，積雪日長，逐日最大積雪深度可達30cm，同時凍害日短，最冷月極端低溫高，自然積雪覆蓋為釀酒葡萄安全越冬提供了可能性。而其他站選擇自然積雪覆蓋越冬方式均存在不同程度的風險，需充分考慮當?shù)仄渌麣夂蛸Y源的配置。

[1] 張軍民.伊犁河流域地質(zhì)構(gòu)造及其地形地貌特點的研究[J].石河子大學學報(自然科學版),2006(4):442-445.

Zhang J M. Studies on the geological structures and characteristic of terrain and landform in Yili river basin[J]. Journal of Shihezi University(Natural Science,2006(4): 442-445.(in Chinese)

[2] 胡汝驥,姜逢清,王亞俊,等.新疆氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)變的信號及影響[J].干旱區(qū)地理,2002(3):194-200.

Hu R J,Jiang F Q,Wang Y J,et al.A study on signals and effects of climatic patiern change from warm-dry to warm-wet in Xinjiang[J].Arid Land Geography,2002(3): 194-200.(in Chinese)

[3] 徐嬌媚.伊犁河谷氣候變化及其對農(nóng)業(yè)影響初探[D].烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學,2013.

Xu J M.Climate change in Ili river basin and its influence on agriculture[D].Urumqi:Xinjiang Agricultural University, 2013.(in Chinese)

[4] 段均澤,毛煒嶧,黃逸靜,等.近56a伊犁河谷冷空氣過程氣候變化特征[J].干旱氣象,2018,36(5):758-766.

Duan J Z,Mao W Y,Huang Y J,et al.Climate change characteristics of cold air process in the Ili valley in recent 56 years[J].Journal of Arid Meteorology,2018,36(5):758- 766.(in Chinese)

[5] 李培基.1951-1997年中國西北地區(qū)積雪水資源的變化[J].中國科學(D輯:地球科學),1999,(S1):63-69.

Li P J.Changes of snow water resources in northwest China from 1951 to 1997[J].Science in China(Serious D),1999, (S1):63-69.(in Chinese)

[6] 楊霞,周鴻奎,趙克明,等.1991-2018年新疆夏季小時極端強降水特征[J].高原氣象,2020,39(4):762-773.

Yang X,Zhou H K,Zhao K M,et al.Variation features of hourly precipitation in Xinjiang province during 1991- 2018[J].Plateau Meteorology,2020,39(4):762-773.(in Chinese)

[7] 李聰,曹占洲,丁林,等.新疆伊犁河谷地區(qū)50a來氣候變化特征分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學,2012,40(5):508-514.

Li C,Cao Z Z,Ding L,et al.Climate change characters in recent 50 years in Ili valley Xinjiang[J].Journal of Shanxi Agricultural Sciences,2012,40(5):508-514.(in Chinese)

[8] 劉艷,阮惠華,張云惠,等.1961年至2008年新疆北疆地區(qū)積雪的時空演變特征[J].資源科學,2012,34(4):629-635.

Liu Y,Ruan H H,Zhang Y H,et al.Spatio-temporal characteristics of the snow cover ecllution in the northern region of Xinjiang over the period of 1961-2008[J]. Resources Science,2012,34(4):629-635.(in Chinese)

[9] 李彥華,高明華,肖繼東,等.伊犁地區(qū)近35年冬季積雪變化特征分析[J].沙漠與綠洲氣象,2007(2):26-28.

Li Y H,Gao M H,Xiao J D,et al.Comparison analysis of snow change characteristic in Ili region in recent 35 years[J].Desert and Oasis Meteorology,2007(2):26-28.(in Chinese)

[10] 王旭,儲長江,牟歡.新疆雪災(zāi)空間格局和年際變化特征分析[J].干旱區(qū)研究,2020,37(6):1488-1495.

Wang X,Chu C J,Mou H.Spatial pattern and interannual variation characteristics of snow disaster in Xinjiang[J]. Arid Zone Research,2020,37(6):1488-1495.(in Chinese)

[11] 王秀琴,盧新玉,馬禹,等.基于災(zāi)情數(shù)據(jù)的新疆雪災(zāi)的評估與區(qū)劃[J].冰川凍土,2019,41(4):836-844

Wang X Q,Lu X Y,Ma Y,et al.Study on snow disaster assessment method and snow disaster regionalization in Xinjiang[J].Journal of Glaciology and Geocryology,2019, 41(4):836-844.(in Chinese)

[12] 劉鑫,趙魯強,劉娜,等.伊犁河流域春季融雪型洪水危險性評價與區(qū)劃[C].鄭州:第34屆中國氣象學會年會,2017.

Liu X,Zhao L Q,Liu N,et al.Risk evaluation of the spring snowmelt flood in Ili river basin and it’s mapping[C]. Zhengzhou:34th China Meteorological Academic Annual Meeting,2017.(in Chinese)

[13] 王蕾,李華,王華.中國葡萄氣候區(qū)劃Ⅰ:指標與方法[J].科學通報,2017,62(14):1527-1538.

Wang L,Li H,Wang H.Climatic regionalization of grape in China I:indices and methods[J].Chinese Science Bulletin, 2017,62(14):1527-1538.(in Chinese)

[14] 黃娟,顧雅文,劉紀疆,等.伊犁河谷冰葡萄最佳延遲采收時間探討[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2021,42(6):486-494.

Huang J,Gu Y W,Liu J J,et al.Discussion on the optimal delayed harvest date of ice grape in Ili river valley [J].Chinese Journal of Agrometeorology,2021,42(6):486- 494.(in Chinese)

[15] 張珍珍,鄧玉杰,陳新軍,等.新疆伊犁地區(qū)赤霞珠葡萄成熟過程中花色苷組成及含量變化研究[J].現(xiàn)代食品科技,2018,34(2):20-24.

Zhang Z Z,Deng Y J,Chen X J,et al.Study on the composition and content of anthocyanins during the ripening of cabernet sauvignon grape in Ili area, Xinjiang [J].Modern Food Science and Technology,2018, 34(2): 20-24.(in Chinese)

[16] 劉孟龍,李響,高振,等.氣象因子對赤霞珠果實GLVs香氣的影響[J].果樹學報,2021,38(11):1890-1899.

Liu M L,Li X,Gao Z,et al.The effect of climatic factors on the green leaf volatiles in Cabernet Sauvignon grape[J], Journal of Fruit Science.2021,38(11):1890-1899.(in Chinese)

[17] 戴湘艷,呂衡彥,余華.吐魯番盆地冬季氣溫變化及特色林果冬季凍害指標分析[J].沙漠與綠洲氣象,2014,8(1): 51-56.

Dai X Y,Lv H Y,Yu H.Analysis on winter temperature and frost damage of fruits in Turpan basin[J].Desert and Oasis Meteorology,2014,8(1):51-56.(in Chinese)

[18] 成威.寧夏釀酒葡萄越冬期凍害氣象指標及應(yīng)用研究[D].南京:南京信息工程大學,2017.

Cheng W.Study on meteorological index of freezing injury of wine grape in Ningxia and its application[D].Nanjing: Nanjing University of Information Science and Technology, 2017.(in Chinese)

[19] 王連喜,秦文思,韓穎娟,等.寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄越冬期凍害指數(shù)及其變化特征[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2019, 21(8):28-35.

Wang L X,Qin W S,Han Y J,et al.Winter freezing damage index and its effect on wine grapes in eastern part of Helan Mountain of Ningxia[J].Journal of Agricultural Science and Technology,2019,21(8):28-35.(in Chinese)

[20] 陳景順,董存田,孫耀中.氣象因素對葡萄枝條越冬死亡的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,1990,11(1):7-9.

Chen J S,Dong C T,Sun Y Z.Effect of meteorological factors on overwintering death of grape branches[J].Journal of Integrative Agriculture,1990,11(1):7-9.(in Chinese)

[21] 董存田,陳景順.葡萄的“凍旱”害研究[C].上海:中國園藝學會成立六十周年紀念暨第六屆年會,1989.

Dong C T,Chen J S.Study of freezeing-dry of wine grapes[C].Shanghai: The 60th Anniversary of the Founding of Chinese Horticultural Society and the 6th Annual Conference,1989.(in Chinese)

[22] 董存田,陳景順.葡萄枝條越冬死亡的致因分析[J].華北農(nóng)學報,1989(S1):214-220.

Dong C T,Chen J S.Analysis of the cause of grapevine death during winter[J].Acta Agriculture Boreali-Sinica, 1989(S1):214-220.(in Chinese)

[23] 安延義弘,王庸生.葡萄的春季不發(fā)芽現(xiàn)象與干凍害[J].國外農(nóng)學(果樹),1982(4):28-31.

An Y Y H,Wang Y S.Spring non-germination and dry- freezing damage of grape[J].Foreign Agriculture (Fruit Tree) 1982(4):28-31.(in Chinese)

[24] 柴慈江,王明忠.露地越冬葡萄樹體水分變化對越冬安全性的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學,1996(4):24-25.

Chai C J,Wang M Z.Effect of water change on wintering safety of grape trees in open field[J].Tianjin Agricultural Sciences.1996(4):24-25.(in Chinese)

[25] 李從娟,王世杰,孫永強,等.葡萄越冬防寒技術(shù)研究綜述[J].沙漠與綠洲氣象,2021,15(2):138-143.

Li C J,Wang S J,Sun Y Q,et al.Overview of the grape protection techniques against the cold in winter[J]. Desert and Oasis Meteorology,2021,15(2):138-143.(in Chinese)

[26] 王秀琴,盧新玉,王金風.不同積雪深度下地面溫度與雪面溫度的相關(guān)[J].氣象科技,2013,41(6):1068-1072.

Wang X Q,Lu X Y,Wang J F.Relation between snow surface and ground temperature at different snow depths[J].Meteorological Science and Technology,2013,41 (6):1068-1072.(in Chinese)

[27] 木哈達斯·艾比布拉,何丹,馬衣努爾姑·吐地.伊犁州發(fā)展林果業(yè)主要做法及建議[J].新疆林業(yè),2020(4):34-36.

Muhadasi A,He D,Maerwuyigu T.Main practices and suggestions for developing forestry and fruit industry in Yili prefecture[J].Forestry of Xinjiang,2020(4):34-36.(in Chinese)

[28] 羅廣元,王桂玲,唐志紅.區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的動態(tài)對比分析及優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展研究:以伊犁州三大區(qū)域為例[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2014,32(3):225-231.

Luo G Y,Wang G L,Tang Z H.Regional dynamic comparative analysis of agricultural economic structure and the development research of the advantage industry: taking three regions of Ili state for an example[J] Agricultural Research in the Arid Areas,2014,32(3): 225- 231.(in Chinese)

[29] 李華,王華,房玉林,等.我國葡萄栽培氣候區(qū)劃研究(Ⅰ) [J].科技導(dǎo)報,2007,25(18):63-68.

Li H,Wang H,Fang Y L,et al.Study on the viticulture at climatic zoning in China(I)[J].Science and Technology Review,2007,25(18):63-68.(in Chinese)

[30] 王珂依,劉布春,劉園,等.四川西昌釀酒葡萄延遲萌芽的氣候可行性分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2020,41(11):679-694.

Wang K Y,Liu B C,Liu Y,et al.Feasibility analysis on delayed germination of wine grape based on climate risk assessment at Xichang,Sichuan province[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2020,41(11):679-694. (in Chinese)

[31] 張山清,普宗朝,吉春容,等.氣候變化對新疆釀酒葡萄種植氣候區(qū)劃的影響[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2016, 37(9):125-134.

Zhang S Q,Pu Z C,Ji C R,et al.Impact of climate change on winegrape-planting climatic division in Xinjiang[J]. Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning,2016,37(9):125-134.(in Chinese)

[32] 王靜,周廣勝.中國歐亞種釀酒葡萄種植分布的主要氣候影響因子與氣候適宜性[J].生態(tài)學報,2021,41(6):2418- 2427.

Wang J,Zhou G S.The climatic suitability and climatic impact factors affecting the wine grapes(L.) planting distribution in China[J].Acta Ecologica Sinica, 2021,41(6):2418-2427.(in Chinese)

[33] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2007:85．.

China Meteorological Administration.Specification for ground meteorological observation[M].Beijing:China Meteorological Press,2007:85.(in Chinese)

[34] 肖楠舒,劉布春,殷紅,等.基于作物水分虧缺指數(shù)的環(huán)渤海地區(qū)鮮食葡萄干旱風險評估[J].中國農(nóng)業(yè)氣象. 2022, 43(5):380-391.

Xiao N S,Liu B C,Yin H,et al.Drought risk assessment of table grapes in the Bohai rim region based on crop water deficit index[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2022,43(5):380-391.(in Chinese)

[35] 楊洋,張曉煜,張磊,等.寧夏釀酒葡萄越冬期凍害時空分布特征[J].自然災(zāi)害學報,2019,28(6):214-222.

Yang Y,Zhang X Y,Zhang L,et al.Spatial-temporal distribution characteristic of freezing damage risk for wine grape during overwintering in Ningxia[J].Journal of Natural Disasters,2019,28(6):214-222.(in Chinese)

[36] 陳中平,徐強.Mann-Kendall檢驗法分析降水量時程變化特征[J].科技通報,2016,32(6):47-50.

Chen Z P,Xu Q.Analysis of precipitation characteristics in Jinhua by Mann-Kendall test method[J].Bulletin of Science and Technology,2016,32(6):47-50.(in Chinese)

[37] 張沁之,唐艷鴻.氣候變化對中國釀酒葡萄生產(chǎn)的影響[J].中國釀造,2021,40(7):1-6.

Zhang Q Z,Tang Y H.Effects of climate change on wine grape production in China[J].China Brewing,2021,40(7): 1-6.(in Chinese)

[38] 張山清,張燕,馬玉平,等.天山北坡釀酒葡萄成熟期降雨特征及其影響分析[J].沙漠與綠洲氣象,2021,15(5):132- 138.

Zhang S Q,Zhang Y,Ma Y P,et al.Precipitation characteristics and its influence on maturation period of wine grape on the Northern Slope of Tianshan Mountains in Xinjiang [J].Desert and Oasis Meteorology,2021,15(5): 132-138.(in Chinese)

[39] 王慧,王梅霞,王勝利,等.1961-2017年新疆積雪期時空變化特征及其與氣象因子的關(guān)系[J].冰川凍土,2021,43(1): 61-69.

Wang H,Wang M X,Wang S L,et al.Spatial-temporal variation characteristics of snow cover duration in Xinjiang from 1961 to 2017 and their relationship with meteorological factors[J].Journal of Glaciology and Geocryology,2021, 43(1):61-69.(in Chinese)

[40] 趙勇,崔彩霞,李霞.北疆冬季降水的氣候特征分析[J].冰川凍土,2011,33(2):292-299.

Zhao Y,Cui C X,Li X.Climatic characteristics of winter precipitation in northern Xinjiang region[J].Journal of Glaciology and Geocryology,2011,33(2):292-299.(in Chinese)

[41] 劉鵬.2000-2014年伊犁哈薩克自治州干旱動態(tài)監(jiān)測研究:基于MODIS-TVDI指數(shù)[J].鄉(xiāng)村科技,2018(16):108-111.

Liu P.Drought dynamic monitoring in Yili Kazak autonomous prefecture from 2000 to 2014 based on MODIS-TVDI index[J].Country Technology,2018(16):108- 111.(in Chinese)

[42] 趙勇,楊青,馬玉芬.新疆北部地區(qū)春夏季干旱的區(qū)域性和持續(xù)性特征[J].干旱區(qū)研究,2012,29(03):472-478.

Zhao Y,Yang Q,Ma Y F.Analysis on features of regional and continuous drought in north Xinjiang in spring and summer[J]Arid Zone Research,2012,29(3):472-478.(in Chinese)

[43] 巴哈古力,李曉川,茹仙古麗,等.新疆和靜縣果樹凍害的氣候條件分析[J].沙漠與綠洲氣象,2011,5(3):55-58.

Bahaguli,Li X C,Ruxianguli,et al.Climate conditions of fruit freezing injury in Hejing,Xinjiang[J].Desert and Oasis Meteorology,2011,5(3):55-58.(in Chinese)

[44] 尹忠?guī)X,李曉川.巴州果樹凍害的成因分析[J].沙漠與綠洲氣象,2009,3(3):55-58.

Yin Z L,Li X C.Analysis of fruit tree freeze injury in Bazhou area[J].Desert and Oasis Meteorology,2009,3(3): 55-58.(in Chinese)

[45] 王浩宇.中國北方地區(qū)果樹凍害的發(fā)生、表現(xiàn)及對策[J].現(xiàn)代園藝,2014(8):216.

Wang H Y.Occurrence,performance and countermeasures of freezing injury of fruit trees in northern China[J]. Modern Horticulture,2014(8):216.(in Chinese)

[46] 吳敏,王平,管雪強,等.天山北坡葡萄越冬凍害成因與預(yù)防對策[J].塔里木大學學報,2012,24(3):64-68.

Wu M,Wang P,Guan X Q,et al.Causes and preventive measures of winter freezing injury of grape on northern slope of Tianshan Mountains[J].Journal of Tarim University, 2012,24(3):64-68.(in Chinese)

Analysis of Agroclimatic Characteristics of Wine Grape in Ili Region

YANG Fan1,2, LIU Yuan2, LIU Bu-chun2, YANG Xing-yuan1, CUI Cheng2,3, CHEN Yu-bao4

（1. College of Food Science and Pharmacy of Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830000,China; 2. Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences/National Engineering Laboratory for Efficient Water Use and Disaster Reduction for Crops/Key Laboratory for Agricultural Environment, Ministry of Agriculture and Rural, Beijing 100081; 3. College of Resources and Environment of Northeastern Agricultural University, Harbin 150036; 4. Cereal Great Wall Wine (Xinjiang) Co., Ltd., Wujiaqu 831300)

Based on the daily climate and wine grape growth data of 10 meteorological stations in wine grape cultivable area of Ili Kazak Autonomous Prefecture, Xinjiang Uygur Autonomous Region, spatial distribution and variation of wine grape climate resources and agricultural meteorological disasters in the study area from 1961 to 2020 were analyzed. Those were calculated by M-K test, trend test and other statistical methods, combined with ArcGIS spatial expression. It can be provided a scientific basis for more efficient and reasonable use of local snow resources to alleviate drought and freezing injury and optimize wine grape overwintering methods. The results showed that: (1) the light and heat resources in Ili region were rich except Zhaosu and Nilke, while the spatial distribution of precipitation was uneven and less than 455mm. The precipitation in the whole area increased by 5.1mm·10y?1from 1961 to 2020, which generally met the climatic requirements for the wine grapes growth and development. The snowfall during the wine grapes overwinter period in the whole region increased by 7.4mm·10y?1, while the probability of snow cover in 0?10cm was greater than 90%. (2) The frequency and intensity of frost damage decreased during the overwintering period in the whole region from 1961 to 2020, while drought was more serious in July and September in the potential growing season.

Ili region; Wine grapes; Agricultural climate resources; Snow resources; Agricultural meteorological disasters

10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.001

楊凡,劉園,劉布春,等.伊犁地區(qū)釀酒葡萄農(nóng)業(yè)氣候特征分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2023,44(4):261-273

2022?04?07

國家重點研發(fā)計劃“重大自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與防范”重點專項（2017YFC1502803）；中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP-2014-IEDA）

劉園，副研究員，博士，主要從事農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風險評估研究，E-mail：liuyuan@caas.cn；楊興元，研究員，博士，主要從事葡萄與葡萄酒工程研究，E-mail：402114241@qq.com

楊凡，E-mail：914818105@qq.com