萊陽市氣候資源與萊陽梨種植適宜性分析

馮德鋒，耿雪寒，呂浩嘉，黃選瑜，李永華

（1.萊陽市氣象局，山東萊陽 265200；2.萊陽市氣象防災減災服務中心，山東萊陽 265200；3.曲阜市氣象局，山東曲阜 273100）

0 引言

萊陽市地處膠東半島中心地帶，有著得天獨厚的氣候資源，萊陽茌梨種植歷史悠久，素稱梨鄉。萊陽茌梨俗稱萊陽梨，薔薇科，梨屬，落葉性喬木，是四大經濟栽培梨種之一白梨的優良品種。成熟后的萊陽茌梨，果實呈倒卵形，果皮為黃綠色，肉質細嫩，清脆多汁，芳香濃郁，含糖量較高是水果中的佳品。因此在歷史上曾被當成貢品進獻給皇家，到現在為止已經有400余年的種植歷史了。明代栽植的“梨樹王”“貢梨樹”仍然枝繁葉茂。影響萊陽梨產量的因素諸多，主要有氣候、地理、人為、病蟲害等，由于氣候、土壤和地貌等氣候生態條件是制約萊陽梨生長發育和形成產量品質的前提和基礎[1]，因此科學有效開展對萊陽梨生態氣候的適宜性研究是非常有必要的。本研究從萊陽梨關鍵生長發育期入手，將氣溫、降水、光照、相對濕度、平均風速因子細化到逐月及各生育期，深入分析各氣象因子與萊陽梨產量的關聯程度，從而找出不同生育階段與萊陽梨產量關聯度密切的氣象因子，為萊陽梨高產栽培管理提供科學依據，也為氣象部門做好農業氣象服務工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 數據來源

選取萊陽國家基本氣象站1994～2022年逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、日照時數等氣象觀測數據和萊陽梨生育期，萊陽梨種植面積和產量數據來源于萊陽市農業技術推廣中心。

1.2 研究方法

應用統計學方法、回歸分析法和相關系數分析等方法，求出各氣象因子的氣候傾向率，并采用線性回歸分析檢驗方法，檢驗氣候傾向率是否顯著；采用線性回歸法分析萊陽梨產量的年際變化趨勢，計算出氣象產量與各生育期氣象因子的相關系數，根據相關系數的大小，找出相關顯著的氣象因子。

1.3 趨勢產量和氣象產量的提取與分離

為研究氣象因素對作物產量的影響，農業氣象學者常把作物產量分解成[2-3]實際產量=趨勢產量+氣象產量，為了研究分析氣象因子對萊陽梨產量的影響，本文采用五年滑動平均值法模擬出萊陽梨的趨勢產量4]。

1.4 萊陽梨生長發育期劃分

萊陽梨在年生長周期中，隨著氣候的變化，整個發育期劃分如下：3月中下旬為芽萌動期、4月上中旬為開花期、4月下旬為落花期、5月上中旬為生理落果期、5月下旬～6月上旬為花芽生理分化期、6月中下旬為幼果膨大期、7月上旬～8月下旬為果實迅速膨大期、9月上中旬為果實膨大與糖分積累期、9月下旬～10月中旬為果實成熟采摘期、10月下旬-12月上旬為落葉期、12月中旬～翌年3月上旬為休眠期[5]。

2 結果與分析

2.1 萊陽梨生長的氣候變化特征

2.1.1 萊陽梨生長季內氣象因子的變化

由表1可知，萊陽市近29年萊陽梨生長季內的氣溫變化特征：平均氣溫、平均最低氣溫呈極顯著的上升趨勢，氣候傾向率分別為0.30、0.44℃/10a，生長季內多年平均氣溫為18.3℃，平均最低氣溫12.6℃。3～9月平均氣溫和最低氣溫均呈上升趨勢，10月呈下降趨勢；平均最高氣溫、極端最低氣溫呈顯著上升趨勢，氣候傾向率分別為0.23、0.81℃/10a，平均最高氣溫18.4℃，極端最低氣溫-16.3℃，3月溫度升高幅度較大；氣溫日較差呈下降趨勢，3月和10月呈上升趨勢，8月下降幅度較大。降水變化特征：29年來生長季內降水呈下降趨勢，8月下降幅度較大，傾向率為35.58 mm/10a，平均年降水量為669.5 mm，空氣平均相對濕度呈上升趨勢。日照變化特征：日照時數呈極顯著下降趨勢，傾向率為-80.9 h/10a，各月光照時數均呈下降趨勢，6月份下降幅度較大。平均風速變也呈極顯著下降趨勢，春季（3～5月份）下降幅度較大。由此可知，萊陽梨生長季內氣溫升高主要是春季和初秋氣溫升高，降水減少主要是初春和夏季降水減少，日照時數減少。

表1 1994～2022年萊陽梨生長季內氣象因子的氣象傾向率

2.1.2 萊陽梨各發育期內氣象因子的變化

從表2可以看出，1994～2022年萊陽梨各生長發育期內平均氣溫、平均最低氣溫、有效積溫均呈上升趨勢；而平均風速、日照時數均呈減少趨勢。氣溫方面，芽萌動期至果實成熟采收期的平均氣溫升溫幅度為0.04～0.97℃/10a。降水方面，萊陽梨生長發育季前期（開花期至花芽生理分化期）和后期（果實膨大與糖分積累期至果實成熟采收期）的降水量明顯增多，尤其是花芽生理分化期和果實膨大與糖分積累期的降水量明顯增多；而在生長發育季中期（果實迅速膨大期至果實迅速膨大期）的降水量呈明顯減少趨勢。日照時數方面，整個生長發育季均呈減少的趨勢。萊陽梨生長發育季的平均有效積溫為4468.5℃·d，近29年萊陽梨生長發育季的積溫明顯增多，增加速率為64.17℃·d/10a。

表2 1994～2022年萊陽梨發育期內各氣象因子的線性傾向率

2.2 氣象因子與萊陽梨產量的相關分析

2.2.1 生長季內氣象因子與產量的相關分析

由表3可知，萊陽梨氣象產量與溫度、降水、日照時數等密切相關。生長季內13個氣象因子中有9個氣象因子與氣象產量呈正相關關系，其中10月氣溫日較差與氣象產量達到了極顯著水平（P＜0.01），5月氣溫日較差和5月日照時數與氣象產量達到了顯著水平（P＜0.05）。4月極端最高氣溫、10月平均最高氣溫、10月極端最高氣溫以及8月降水量與氣象產量呈負相關關系，其中10月平均最高氣溫和8月降水量與氣象產量達到了極顯著水平（P＜0.01），4月和10月極端最高氣溫與氣象產量達到了顯著水平（P＜0.05）。

表3 生長季內氣象因子與梨氣象產量的相關分析

2.2.2 發育期內氣象因子與產量的相關分析

由表4可知，花芽生理分化期、果實成熟采收期、果實迅速膨大期和開花期為萊陽梨產量形成的關鍵期。生育期內14個氣象因子中有10個氣象因子與氣象產量呈正相關關系，其中花芽生理分化期內的平均氣溫、平均最高氣溫、有效積溫與氣象產量達到了顯著水平（P＜0.05）。果實成熟采收期內平均氣溫、平均最高氣溫、有效積溫和生理落果期內平均風速與氣象產量呈負相關關系，其中果實成熟采收期內平均最高氣溫與氣象產量達到了極顯著水平（P＜0.01）。

表4 生育期內氣象因子與梨氣象產量的相關分析

3 結論與討論

1）1994年～2022年來萊陽梨生長季內氣候變化特征表現為：溫度方面總體上升，具體為平均氣溫、平均最低氣溫呈極顯著的上升趨勢，上升速率分別為0.30、0.44℃/10a，平均最高氣溫、極端最低氣溫呈顯著上升趨勢，上升速率分別為0.23、0.81℃/10a，極端最高最低氣溫也呈上升趨勢；降水方面，降水時間分布不均，水量總體呈下降趨勢，主要是芽萌動期、幼果膨大和迅速膨大期，具體月份為3、6和8月，而生長發育季前期（開花期至花芽生理分化期）和后期（果實膨大與糖分積累期至果實成熟采收期）的降水量明顯增多；光照方面，日照時數呈極顯著下降趨勢，下降速率為-80.9 h/10a，各生育期內的日照時數均呈下降趨勢，但萊陽市光照條件足以滿足梨生長發育需求。其他方面，有效積溫呈上升趨勢，尤其芽萌動期呈極顯著上升趨勢，上升速率為20.23℃·d/10a，空氣相對濕度總體呈增加趨勢，而平均風速呈極顯著下降趨勢，下降速率為0.35（m/s）/10a。

2）不同氣象因子對產量的影響不同，溫度因子是萊陽梨生產中重要的因子，其次是降水和日照。通過逐月、逐生育期的氣象資料來分析萊陽梨生長季各氣象因子與萊陽梨氣象產量的相關性，最終得出表3表4中27個相關性較好的氣象因子，以正相關為主，相關性達到極顯著水平的有4個，達到顯著水平的有11個。

3）萊陽市氣溫和積溫較高，光照資源豐富，氣溫日較差較大，降水量適中，滿足萊陽梨生長發育期需求，有利于果實著色、糖分積累和品質提高。