泸州龙眼主要气象灾害特征及其与产量的灰色关联分析

龙源期刊网泸州龙眼主要气象灾害特征及其与产量的灰色关联分析作者：王翔武伟上官昌贵黄晚华来源：《湖南农业科学》2014年第20期摘要：泸州是我国最重要的北缘龙眼种植区，泸州龙眼以晚熟闻名于世，但其产量受气象灾害的影响波动大。对泸州1976～2013年多年气象资料和受灾害资料进行了统计，并对气象因子与龙眼产量进行了灰色关联分析。结果表明，干旱发生频率最高，高温灾害发生频率最低，低温冻害和风雹灾发生频率较低，但成灾率最高，龙眼产量损失最大。气象灾害对产量的影响大小顺序为：低温冻害风雹灾害连阴雨害高温日灼洪涝灾害倒春寒害高温冲梢干旱灾害。因此，在龙眼生产上要重点预防低温冻害。关键词：龙眼；气象灾害；特征；产量；灰色关联分析；泸州中图分类号：S42文献标识码：A文章编号：1006-060X（2014）20-0048-04GrayCorrelationAnalysisofCharacteristicsofMajorMeteorologicalDisastersandYieldofLonganinLuzhouWANGXiang1，WUWei1，SHANGGUANChang-gui2，HUANGWan-hua3（1.MeteorologicalBureauofLuzhou，Luzhou646000，PRC；2.MeteorologicalBureauofSichuan，Chengdu610071，PRC；3.HunanMeteorologicalInstitute，Changsha410118，PRC）Abstract：Asthemostnorthernmarginoflonganplantingarea，Luzhouisfamousforitslate-maturinglongan.However，theyieldoflonganisaffectedsignificantlybythemeteorologicaldisasters.Throughtherecordingofmeteorologicaldataandhistoricalcalamitiesoverthreedecadesfrom1976to2013andthegreycorrelationanalysisofmeteorologicalfactorsandlonganproduction，someconclusionscanbedrawnlikedroughtoccurrencefrequencyisthehighest，hightemperaturedisasteroccurrencefrequencyisthelowest，lowtemperaturefreezeinjuryandstrongwindrarelyhappenbutmostlyaffectetheyieldoflongan.Accordingtothesizeoftheinfluenceofyield，themeteorologicaldisastersinturnarelowtemperaturefreezeinjury，strongwindwithhail，continuousrain，hightemperaturesunburn，floods，unusuallycoldspellinearlyspring，“blunttip”inhightemperatureanddrought.Inconclusion，protectiveresponsetowardslowtemperaturefreezeinjuryismostimportant.龙源期刊网：Longyan；meteorologicaldisaster；characteristic；yield；graycorrelationanalysis；Luzhou收稿日期：2014-09-23基金项目：四川省气象局应用开发课题（2008-30）作者简介：王翔（1980-），男，重庆永川市人，工程师，硕士，主要研究方向为农业气象。通讯作者：黄晚华以四川省泸州市为代表的内陆地区，是龙眼栽培的北缘区域，属龙眼栽培次适宜区，栽培史在2000a以上，种质资源十分丰富。由于其地理位置特殊，泸州龙眼以果实晚熟、优质闻名于世，已成为我国重要的龙眼种植区。然而，泸州作为我国龙眼的最北缘种植区域，各类气候风险较大，特别是随着年际间气候要素变化，低温冻害、连阴雨、风雹灾害等气象灾害发生较多，导致龙眼产量波动、徘徊。对广西、广东等南亚热带的龙眼气象灾害已有研究报道，但对中亚热带的龙眼气象灾害研究很少。泸州龙眼地方品种种植历史悠久，其生理特性和对气象灾害适应程度与华南地区的差异较大。有文献表明华南龙眼在最低气温-2～-3℃，成年果树受害率达到50%～80%[1]，但实际调查中发现，泸州龙眼在数次最低气温1材料与方法1.1资料来源本文资料包括1976～2013年有灾害年份的龙眼种植面积、单产及各灾情受灾面积。龙眼种植和灾害资料来源于市统计局、农业局、救灾办、市图书馆。气象灾害由泸州市5个气象站1976～2013年气象统计得到，来源于泸州市气象局。1.2气象灾害因子的选取龙眼产量形成因子主要是挂果率和果实大小，挂果率与成花数、成果数有关。因此，影响成花、成果的气象因子即可视为影响泸州龙眼的主要气象灾害因子。在已有的研究中表明，产量形成关键期（花芽期、花期、第一次生理落果期、第二次生理落果期）遭遇的气象灾害是龙眼的主要气象灾害。另外，由于种植带是最北缘地带，是否能安全越冬（冬季冻害）也是一个必须考虑的因子[3]。因此，结合泸州气候的特点和泸州龙眼的物候特征得出影响龙眼产量的主要气象灾害有：冬季低温冻害（12月～翌年2月），花芽形态分化期的高温冲梢（3～4月初），花穗、花期、第一次生理落果期的春旱、连阴雨（3～5月）和第二次生理落果期的龙源期刊网夏、伏旱、高温日灼（6月中旬～8月）。在统计中，春旱、夏旱、伏旱统一称为干旱。统计灾害指标参照匡昭敏等[2]提出的指标。2泸州龙眼主要气象灾害特征及影响2.1低温冻害龙眼低温冻害是指龙眼在遭受低温天气造成植株死亡或者减产的气象灾害。据统计泸州发生龙眼低温冻害的平均年份有11a，发生频率为30%，发生时段主要集中在12月下旬至2月上旬。其中，强度最大的年份为2008年，最长持续日数达13d，龙眼产量不足正常年份的3%，果树损害率90%以上、死亡10%左右，且翌年单产比正常年份少30%以上。2000年以来，随着全球环境变暖，发生的频率有所下降，仅发生过2次。由于秦岭对冷空气的阻挡作用，位于四川盆地的泸州冬季气温比同纬度的华东地区高3～4℃，极端最低温度在0℃左右，所以发生低温冻害的频率不高，但冻害影响却十分明显。低温冷冻主要影响春芽的萌发和生长，冻伤、冻死春芽，造成果树无法正常抽梢、形成花芽，导致花少而减产，严重时造成叶片焦枯、枝条干裂，甚至整株死亡，一般30%以上叶片受冻焦枯的果树当年不会开花。2.2风雹灾据统计，泸州龙眼种植区遭受风雹灾害有5a，泸州龙眼种植区风雹灾平均年发生频率为14%。37a来泸州龙眼主产区最为严重的一次风雹灾发生在1989年4月20日，最大风速超过了30m/s，灾害造成全市龙眼大面积枝断树倒，并且正值花穗现蕾期，受灾果树当年未开花，全部绝收，当年全市龙眼产量仅为正常年份的10%。泸州的风雹灾一般发生在龙眼开花至果实成熟时期，受害特征为花、叶、果部分被刮落或打落，严重时树枝折断，果树倒地，龙眼大幅度减产或绝收。2.3连阴雨灾害连阴雨是在龙眼生育期出现连续的降水，日照时数偏少50%以上的天气过程。在龙眼花期和幼果期，7天以上的连阴雨将会对龙眼致害[4]。4月下旬至5月下旬为泸州龙眼的开花期至幼果期，此间遭遇连阴雨会造成结果率降低，幼果脱落，病虫害发生严重。据统计，泸州龙眼种植区连阴雨发生频率为35%。最严重的一次连阴雨灾害发生在1991年5月，雨日达27天，日照不足常年的20%，并伴随着低温天气，大面积龙眼出现花而无果，造成严重减产，平均单产不足正常年份的20%。近10年来连阴雨天气发生频率有所增加，但未造成严重灾害，可能与农技措施的改良有关，根据天气预报进行人工防控，有效提前或推迟了泸州龙眼的生育期，人为避开了阴雨时段。2.4旱灾据统计，泸州市发生干旱的年份有26a，发生频率达70%。近10年来发生频率有所增加，尤其是高强度的大旱有明显增加，如2006年和2011年这两年的旱灾是在有气象资料以来龙源期刊网次。2006年，泸州发生了长达51天的高温伏旱天气，塘库干涸，人畜饮水困难，龙眼树受灾近60%，受灾果树至少减产40%。泸州龙眼遭受的干旱多为伏旱，特别是夏伏连旱，其影响主要表现为落果和阻止果实膨大。虽然干旱发生频率大，龙眼树根系发达，一般性干旱不会至灾，并且干旱是一个发展的过程，有预见性，只要水源充足，救灾容易，所以，即使大面积发生旱灾，灾害影响也较小。但若水源不足，无法及时救灾，旱情则会迅速发展，影响会快速变大。2.5高温泸州龙眼高温灾害分为春季高温冲梢和夏季高温日灼。这两种灾害在泸州地区发生的频率较小，不足20%。在花芽分化期日均温连续3天≥18℃，龙眼将发生高温冲梢[5]。泸州龙眼花芽形态分化期一般在3月，据统计，泸州发生高温冲梢的年份有6a，发生频率为16%，发生频率明显低于华南地区。发生频率从西到东逐渐加大，合江县种植区相对最大。近10a发生频率有所增大，这可能与全球气候变暖有关。最为严重的一次是在1990年3月中下旬，种植区连续6天日均温≥18℃，最高日均温达22.4℃，全市有2/3的龙眼果树受灾，发生灾害的果树减产50%以上。高温日灼是指较高的温度和强烈的日照对作物造成的不利影响。龙眼幼果在连续3天日最高气温≥38℃，连续5天日最高气温≥35℃，日照时数在10h以上的天气过程下将会有轻微灼伤[2]。高温日灼发生在龙眼第二次生理落果时影响较大，会造成幼果脱落，随着高温日数持续时长的增加灾害加重。泸州龙眼发生高温日灼灾害的概率较小，据统计发生高温日灼的年份仅有4a，发生频率仅有10%，属于小概率灾害。2.6其他气象灾害洪涝和倒春寒对泸州龙眼产量也有一定不利影响。按照气象标准，洪涝在泸州发生频率为41%，但实际造成龙眼洪涝灾害的概率只有22%，主要原因是龙眼作为多年生乔木，根系发达，抗涝性强。倒春寒是指3～4月降温幅度达到8℃，日均温降低到10℃以下并持续3d以上的低温冷害，主要影响泸州龙眼的成花。倒春寒在泸州龙眼种植区发生频率很低，不足10%。3气象灾害与龙眼产量的灰色关联分析3.1龙眼受灾和龙眼减产情况3.1.1气象灾害受灾情况通过调查、收集龙眼灾害资料整理后见表1。由表1可见，泸州龙眼受灾主要是干旱、低温冻害、连阴雨、高温日灼、洪涝、倒春寒、高温冲梢、大风冰雹等。3.1.2龙眼产量波动分析龙源期刊网由于龙眼为多年生果树，产量与树龄、管理水平、土壤肥力关系密切，且产量有大小年现象，本研究只探讨产量与气象灾害的关系。泸州龙眼正常年份产量为3000kg/hm2，根据龙眼产量（统计数据）与正常年份产量的比较分析（表1），由Excel软件生成减产率柱状图，见图1。由图1可知，泸州龙眼在1976～2013年这33年中有5年减产80%以上，为极重灾年份，特别是2008年，单产仅75kg/hm2，减产98%，几乎绝收。减产率50%～80%的年份有2a，属于重灾年份。其他年份减产率在10%～50%，属于中度受灾年份。收集到的17年受灾资料中每年都有不同程度的减产，但减产差异大，说明泸州龙眼产量与气象灾害类别、灾害强度的相关性大，这需要利用产量与灾情资料进行进一步分析。3.2灰色关联分析影响泸州龙眼产量的气象灾害多种多样，不同产量形成期所受灾害不