廣西博白縣50年來日照時數(shù)變化趨勢特征分析及其對水稻生產(chǎn)的影響

摘要：本研究利用一元線性傾向估計等方法，分析博白縣50年來日照時數(shù)變化趨勢及其對水稻生產(chǎn)的影響。結(jié)果表明，在1971—2020年，博白縣的年日照時數(shù)總體呈現(xiàn)明顯的減少趨勢，氣候傾向率為-31.0 h/10 a；就日照時數(shù)的季節(jié)變化而言，春季日照時長呈現(xiàn)出非顯著的增加趨勢，而夏季、秋季和冬季的日照時長均呈現(xiàn)減少趨勢，其中秋季的減少趨勢最為明顯；月日照時數(shù)變化特征為2月份呈現(xiàn)增加趨勢，其余月份均呈現(xiàn)減少趨勢；上述日照時數(shù)的變化趨勢整體增加了水稻生產(chǎn)氣象風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：博白縣；日照時數(shù)；變化趨勢：水稻

博白縣是廣西壯族自治區(qū)主要水稻生產(chǎn)區(qū)之一，也是國家級水稻制種大縣，其擁有適宜雜交水稻制種的耕地面積達(dá)1.33萬hm2，常年雜交水稻制種面積1 333～2 000 hm2[1]，對于保障廣西乃至全國的糧食安全具有重要的意義。

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告第一工作組報告中指出，全球氣候變暖加劇，直接致使氣候系統(tǒng)變化的幅度加大[2]。氣候系統(tǒng)變化的幅度加大勢必會對農(nóng)作物生長產(chǎn)生不可忽視的影響，而日照時數(shù)是表征氣候變化的因子之一。研究日照時數(shù)變化特征對于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)具有重要的意義，因此有許多學(xué)者對日照時數(shù)的變化特征進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。張山清等分析了近50年新疆日照時數(shù)時空變化，得出結(jié)果除春季日照時數(shù)呈不顯著的增多趨勢外，新疆夏季、秋季、冬季和年日照時數(shù)均呈顯著的減少趨勢[3]；陳國弟等研究了東興近53年來日照時數(shù)變化趨勢，發(fā)現(xiàn)東興市年日照時數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢[4]；尚軍林等在研究定西市

1961—2020年日照時數(shù)變化特征中發(fā)現(xiàn)定西市年日照時數(shù)呈現(xiàn)明顯的年代際變化特征，日照總體呈現(xiàn)波動減少趨勢[5]。本文通過詳細(xì)分析博白縣50年來日照時數(shù)變化特征及其對水稻生產(chǎn)的影響，以期望能夠為當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)提供參考。

1 資料來源和研究方法

1.1 資料來源

資料采用博白縣國家基本氣象觀測站1971—2020年

日照時數(shù)觀測資料。

1.2 研究方法

本文對博白縣日照時數(shù)的年、季節(jié)及月變化特征進(jìn)行分析，主要采用一元線性傾向估計、皮爾遜相關(guān)系數(shù)等方法進(jìn)行統(tǒng)計分析。其中，季節(jié)采用3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月—次年

2月為冬季的劃分標(biāo)準(zhǔn)。

一元線性傾向估計是一種統(tǒng)計方法，主要用于分析某一變量隨時間變化的趨勢。其方程形式為：

Y=A+Bt，t=1，2，3…

式中A為回歸常數(shù)；B為回歸系數(shù)，在氣候?qū)W上稱為氣候傾向率，它反映了Y隨t（時間）變化的趨勢和速率，當(dāng)B＞0時，Y隨時間的增加而呈上升趨勢，當(dāng)

B＜0時，則表示Y隨時間的增加而呈下降趨勢，通過運(yùn)用python語言計算皮爾遜相關(guān)系數(shù)r和P值檢驗變化趨勢是否顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 日照時數(shù)年變化分析

對1971—2020年博白縣年日照時數(shù)進(jìn)行分析（圖1），

結(jié)果表明，1971—2020年博白縣年均日照時數(shù)1 693.3 h，

最大值為2 021.1 h，出現(xiàn)在2003年，最小值為1 355.7 h，

年日照時數(shù)呈顯著減少趨勢（P＜0.05），氣候傾向率達(dá)-31.0 h/10 a，50年共減少155 h。

圖1 1971—2020年博白縣年日照時數(shù)變化趨勢

2.2 日照時數(shù)的季節(jié)性變化趨勢分析

2.2.1 春季日照時數(shù)變化趨勢分析

通過對1971—2020年博白縣春季日照時數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明（圖2a），春季日照時數(shù)平均值為294.5 h，最多值為413 h，出現(xiàn)在2018年，最小值為168.1 h，出現(xiàn)在1979年，氣候傾向率1.3 h/10 a，春季日照時數(shù)整體雖然呈現(xiàn)上升趨勢，但變化趨勢不明顯

（P＞0.05）。

2.2.2 夏季日照時數(shù)變化趨勢分析

分析夏季日照時數(shù)變化趨勢分析，結(jié)果表明（圖2b），

博白縣夏季日照時數(shù)整體上呈現(xiàn)非顯著減少的趨勢

（P＜0.05），氣候傾向率為-8.7 h/10 a，夏季平均日照時數(shù)為555.3 h，最多值出現(xiàn)在1983年為730.1 h，最少值出現(xiàn)在1997年為396.1 h，極差334.0 h。

2.2.3 秋季日照時數(shù)變化趨勢分析

對博白縣秋季日照時數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和變化趨勢分析，結(jié)果表明（圖2c），秋季日照時數(shù)在430.7～659.9 h，

最多年份出現(xiàn)在1971年（659.9 h），最少年份出現(xiàn)在1981年（430.7 h）；從整體上看，博白縣秋季日照時數(shù)呈顯著減少趨勢（P＜0.05），氣候傾向率-15.2 h/10 a。

2.2.4 冬季日照時數(shù)變化趨勢分析

分析冬季日照時數(shù)變化趨勢，結(jié)果表明（圖2d），

冬季日照時數(shù)平均值為294.0 h，最多值為453.5 h，出現(xiàn)在2008年，最小值為144.9 h，出現(xiàn)在1997年，極差308.6 h，氣候傾向率-3.7 h/10 a，冬季日照時數(shù)整體上呈現(xiàn)非顯著性減少趨勢（P＞0.05）。

2.3 日照時數(shù)的月變化趨勢分析

對50年來博白縣各月日照時數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計（見表1），

發(fā)現(xiàn)各月平均日照時數(shù)分布不均，平均日照時數(shù)最大值出現(xiàn)在7月，值為200.8 h；最小值出現(xiàn)在3月，值為59.4 h，極差距達(dá)141.4 h。全年各月日照時數(shù)變化趨勢存在差異，2月、4月、5月呈現(xiàn)微弱增加趨勢，8月、10月基本無變化趨勢，其余月份均呈現(xiàn)減少趨勢，其中11月減少趨勢最明顯也較大（P＜0.05），每10年減少9.7 h。

2.4 日照時數(shù)變化對水稻生產(chǎn)的影響

博白縣種植雙季稻，早稻生育期2—7月，晚稻生育期6—11月。研究表明水稻是喜陽作物，光照不足將直接影響水稻的健康生長，尤其是影響水稻的分蘗、開花、結(jié)實(shí)等，最終影響產(chǎn)量形成[6-9]。從年變化看，博白縣日照時數(shù)呈現(xiàn)顯著減少趨勢，這種變化趨勢使水稻光合作用減弱、生育期延長，增加氣象風(fēng)險。從季節(jié)分析，博白縣春季日照時數(shù)呈現(xiàn)增加趨勢，有利于早稻播種育秧及前期生長；夏季是博白縣早稻抽穗期到成熟期，晚稻播種育秧到分蘗拔節(jié)期，日照時數(shù)減少，不利于早稻幼穗發(fā)育及抽穗結(jié)實(shí)，但有利于晚稻育秧和移栽返青；秋季是博白縣晚稻關(guān)鍵生育期，日照顯著減少趨勢將增加晚稻花期紊亂、穎花退化風(fēng)險。從月份上看，4—5月日照時數(shù)呈現(xiàn)增加趨勢，能促進(jìn)提高早稻有效分蘗；6—7月是早稻關(guān)鍵期，日照時數(shù)呈減少趨勢，不利于早稻產(chǎn)量形成；9月是晚稻孕穗、抽穗期關(guān)鍵期，博白縣日照時數(shù)呈減少趨勢，不利于晚稻幼穗發(fā)育與抽穗；11月日照時數(shù)減少趨勢顯著，對晚稻收、曬不利。

3 結(jié)語

通過分析博白縣1971—2020年日照時數(shù)變化趨勢，得出以下結(jié)論：

（1）博白縣50年來，年平均日照時數(shù)以-31.0 h/10 a

的速率呈現(xiàn)明顯減少趨勢。這種年平均日照時數(shù)的顯著減少，將對當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)活動產(chǎn)生一定程度的影響。

（2）博白縣四季變化趨勢存在差異，春季日照時數(shù)呈現(xiàn)微弱增加趨勢，夏、秋、冬季的日照時數(shù)均呈現(xiàn)減少趨勢，其中秋季減少趨勢最明顯，具有較為明顯的統(tǒng)計學(xué)意義，可能會對晚稻的生長發(fā)育產(chǎn)生更為顯著的影響。

（3）各月日照時數(shù)變化趨勢特點(diǎn)，2月、4月、5月

呈現(xiàn)略微增加趨勢，8月、10月基本無變化趨勢，其余月份均呈現(xiàn)減少趨勢，其中11月減少趨勢最為顯著。月變化趨勢特征，反映了博白縣在不同月份的氣候特點(diǎn)和天氣系統(tǒng)的變化差異，對于水稻生產(chǎn)的時間安排和品種選擇等都具有重要的參考價值。

（4）博白縣日照時數(shù)的上述變化，增加了水稻生產(chǎn)氣象風(fēng)險。因此氣象部門應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)水稻生產(chǎn)氣象風(fēng)險預(yù)警，指導(dǎo)氣象災(zāi)害防御，保障博白縣水稻及制種的安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 許春燕，林遠(yuǎn)，龐己深，等.博白縣雜交水稻制種產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策建議[J].雜交水稻，2023，38（6）：151-155.

[2] 高啟慧，秦圓圓，梁媚聰，等.IPCC第六次評估報告綜合報告解讀及對我國的建議[J].環(huán)境保護(hù)，2023，51（Z2）：82-84.

[3] 張山清，普宗朝，李景林.近50年新疆日照時數(shù)時空變化分析[J].地理學(xué)報，2013，68（11）：1481-1492.

[4] 陳國弟，黃麗超.東興近53年來日照時數(shù)變化趨勢分

析[J].氣象研究與應(yīng)用，2009，30（S2）：70-71.

[5] 尚軍林，雷俊，姚玉璧，等.定西市1961—2020年日照時數(shù)變化特征分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2023，39（5）：116-123.

[6] 楊曉春.農(nóng)業(yè)氣象條件對水稻生長季的影響分析[J].農(nóng)村實(shí)用技術(shù)，2020（4）：76-77.

[7] 周宇，辛跳兒，謝燁.1961—2020年上海市日照時數(shù)的變化特征及對農(nóng)業(yè)的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2024，40（5）：89-96.

[8] 吳新娟，楊思慧，陳林，等.氣象因子對水稻灌漿速率及千粒重的影響分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2024，30（16）：22-25.

[9] 孔維財，尤明雙.南京單季晚稻生育期氣象因子對產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，62（3）：498-500.