沾化冬棗降水適應性分析

任鐘冬 孫衛衛 宗曉鴻 李業民

摘要：據統計，包括暴雨洪澇、連陰雨、干旱在內的降水異常災害是沾化冬棗主產區最嚴重的氣象災害，因此降水條件成為主產區最易產生不利影響的氣象要素。為了解掌握沾化冬棗的降水適應性，對沾化冬棗產業化發展以來降水異常災害發生情況進行統計，并結合主產區唯一適用的沾化國家一般氣象站降水觀測資料，系統總結了沾化冬棗適宜降水條件特征，再結合各降水異常災害受災時段的降水情況，進一步分析總結對沾化冬棗不利的降水條件，估計部分致災降水條件。

關鍵詞：農業氣象；冬棗；降水；氣象災害

中圖分類號：S3-33文獻標志碼：A論文編號：2013-0857

0引言

冬棗果實成熟晚，品質極上[1]，其中又以沾化冬棗品質為最[2]。但研究表明，沾化冬棗對氣候適宜區有著嚴格要求[3]，氣象因素對冬棗產質量水平影響巨大[4-5]。隨著生產管理技術的成熟統一，氣象災害也成為冬棗生產中最大的影響因素[6]。開展沾化冬棗氣候適應性研究對提高沾化冬棗產質量水平，科學規劃產業發展具有重要現實意義，是目前冬棗產業發展面臨的科研課題[7]。

現有冬棗氣候適應性研究多從品種引種等角度出發，重點傾向于溫度、光照等條件的研究[8-9]，其中極少涉及降水要素的分析，籠統且缺乏資料支持[10-11]，目前尚無系統的、基于產區生產和降水觀測資料的研究。2002年沾化冬棗產業化發展以來[12]，產區完整規范的生產、受災記錄已積累10余年，結合代表性良好的降水觀測資料[13]，本研究擬通過統計對比，以期能夠更加客觀精確地了解沾化冬棗的適應降水條件。

1資料與方法

1.1降水異常災害發生情況

對沾化冬棗產業化發展以來遭受的氣象災害進行統計。2002—2013年沾化冬棗共遭受氣象災害20次，其中11次由降水異常所致，可歸為暴雨洪澇、連陰雨和干旱3類（以下統稱降水異常災害），其中又有9次為產區大范圍受災，災害損失普遍巨大，有3次損失過億元。從發生次數、影響范圍、損失程度等方面來看，降水異常災害均為沾化冬棗主產區最為嚴重的氣象災害。

為便于分析，對降水異常災害基本情況進行整理。對多災并發的，根據災害影響分清主要災害和伴發災害。受災范圍限于局地，且面積不超過1000 hm2的確定為局地受災，全產區普遍受災，受災面積超過104 hm2的確定為全區受災，介于兩者之間的確定為區域性受災。參考自然災害災度等級劃分標準[14]，災害損失不超過1000萬元的為輕災，超過1000萬元的為中災，過億元的為重災。

1.2資料來源

經整理后11次災害相關信息，見表1。

由表1可見，沾化冬棗產業化發展12年以來，有10年因在某1個或幾個生長發育期遭遇不利降水條件而受災，受災時間均在開花之后。

除表1所列災害信息，開展降水適應性分析還需使用產區降水觀測資料，且選用資料應連續、準確，積累時間不短于冬棗產業化歷史，最好取自產區腹地。主產區符合以上條件的僅有沾化國家一般氣象站（以下簡稱54730站）1處。而2009年7—10月干旱和2010年7月19日暴雨洪澇沒有波及54730站所在地區，即可認為以上2次災害受災時段54730站降水條件并未致災，應當作正常降水條件對待。以下采用54730站降水觀測資料和另外9次災害發生情況進行分析。

1.3統計項目與方法

為反映不同時間長度內降水條件的影響，除統計各生長發育期降水條件外，還需對全年、萌芽—成熟期（以下簡稱主要生長期）、始花—末花期（以下簡稱花期）和始花—硬核期（以下簡稱花果發育期）降水條件進行統計。統計項目為時段平均值和各類極值、日數。考慮到日照要素對連陰雨災害發生有較為直接的影響，還需對各時段無日照時數進行統計。

先對54730站2002年以來觀測資料進行處理，人工剔除9次降水異常災害所影響到的當年各生長發育期資料，再對剩余資料進行統計。各統計時段只對本時段內資料完整的年份進行統計，統計時段內只要有資料被剔除，該年份即不參與本時段資料統計。如全年降水情況只統計全年無災的2004、2006、2009年3年資料，成熟期則統計2002、2003、2007、2011年之外成熟期無災的8年資料，而萌芽—花序出現期因從未出災則所有年份均參與統計，其他統計時段按同理確定統計年份。

經上述處理統計得出的結果排除了不利降水條件的影響，可視為沾化冬棗的適宜降水條件，同時結合9次降水異常災害期間的降水條件，可進一步分析得出不利降水條件。

2結果與分析

2.1適宜降水條件分析

經統計，沾化冬棗適宜降水條件見表2。

由表2可知，沾化冬棗在年度降水量417.0~841.5 mm時均未受災，其各生長發育期降水分布極不均勻。歷時約6個半月的主要生長期集中了全年9成以上的降水，其中約3個半月的花果發育期降水占到全年7~8成，歷時約5個半月的落葉—休眠期降水不足全年總量的1成。降水量季節分布特征與華北、東北和內蒙等地區較為一致[15]。

歷時均在1個月左右的萌芽—展葉、花序出現、成熟3個時期屬于降水較少的生長發育期，累計降水量均在100 mm以下，大量級和連續集中性降水少，少雨多晴，尤其是萌芽—展葉和成熟期，曾經受2 mm以下的累計降水量和連續近1個月的干旱無雨天氣而未受災。

花果發育期是降水最為集中的時期。其中，歷時2個半月的花期無災年份累計降水量介于221.1~445.6 mm之間，平均為317.5 mm，占到全年降水量的5成以上，其中又以末花期降水最為集中，盛花期次之，始花期最少。花期相對多雨少晴，連續降水日數長，大量級降水多，集中了全年大部分的暴雨過程。硬核期降水量和陰雨日數總體介于花期與其他生長期之間，偏于少雨多晴，連續降水日數較短，降水狀況波動極大，累計降水量6.1~232.0 mm均未受災，無災年份曾出現過100 mm以上的日降水和130 mm以上連續降水，以及連續近1個月的無雨天氣。

以上分析較為客觀地反映了沾化冬棗適宜降水條件特征，限于統計年代短、站點少，表2數據不能作為沾化冬棗適宜降水條件指標，只可作為偏于嚴格的參考指標，實際適宜降水指標應較之更為寬松。

2.2不利降水條件分析

對9次降水異常災害受災時段54730站降水資料進行統計，對照表2分析沾化冬棗暴雨洪澇、連陰雨和干旱災害發生條件。

2.2.1暴雨洪澇災害分析9次降水異常災害中暴雨洪澇發生次數最多，共發生5次，分別發生在盛花—成熟的各個階段，受災范圍和損失情況大小不一，以全產區普遍受災，中、重災為多。現將受災時段降水情況分析如下。

2013年盛花—末花期，因低槽和切變線頻繁影響，從7月9日—28日共出現3次暴雨，最大日降水量達98.5 mm，最大連續降水量達141.7 mm，19天內累計降水量達372.4 mm。2005年和2012年末花期主要受熱帶氣旋影響出現暴雨洪澇，前者受“麥莎“減弱后的熱帶低壓影響，2天內降水量達108.4 mm，并伴有大風；后者前期受副高外圍暖濕氣流和切變線影響，后期受“達維”減弱后的熱帶風暴影響，在4天內出現大雨、暴雨、大暴雨各1場，日最大降水量達152.3 mm，累計降水量達256.7 mm，同時伴有大風，全縣2.6萬hm2冬棗受災，損失達4.2億元，成為損失最重的一次自然災害。2010年末花—硬核期，受副高外圍和冷空氣活動影響，8月5日—25日期間共出現5次大雨，最大連續降水量達137.7 mm，20余天累計降水量達272.0 mm，全縣冬棗受災面積約達2.8萬hm2，成為影響范圍最大的自然災害和受災時間最長的洪澇災害。2003年10月10—12日，受冷空氣和西南暖濕氣流共同影響出現大暴雨，日最大降水量達103.1 mm，最大連續降水量達123.7 mm，冬棗在成熟上市期遭遇暴雨洪澇和大風災害。

由此可見，暴雨洪澇災害多由副高、冷空氣異常活動和北上臺風影響所致，5次災害中有4次影響到花期，有3次伴有大風。因其在不同生長發育期致災機理不同[16]，因此其成災臨界條件也不同。結合表2統計數據估計，1月滑動降水量在花果發育期超過 250 mm，成熟期超過100 mm，或連續降水量在花期超過100 mm，成熟期超過50 mm，均極易造成洪澇災害。

2.2.2連陰雨災害分析沾化冬棗產業化發展以來共發生2次連陰雨災害，是次均損失最重的降水異常災害類型。受災時段降水情況如下。

2007年成熟期，受異常偏強的副高外圍暖濕氣流，以及冷空氣、切變線等共同影響，9月26日—10月12日共17天內降水日數和無日照日數分別多達12天和14天，最長連續降水日數長達7天，全縣冬棗受災面積超過1.5萬hm2，損失接近4.2億元，成為損失最重的自然災害之一。2011年硬核—成熟期，受副高外圍、切變線和低槽活動影響，從9月11日—18日8天內降水日數和無日照日數均多達6天，最長連續降水日數長達5天。

可見連陰雨災害多由較穩定的副高外圍和切變線影響所致，在主產區多發生于果實生長后期。結合表2數據估計，當硬核期、成熟期連續降水日數達到5天，或在成熟期降水日數或無日照日數超過10天時，即很可能因連陰雨受災。

2.2.3干旱災害分析沾化冬棗主產區水澆條件普遍較差，尤其是54730站所處中部和東部地區基本無水澆條件，該站所在地區共發生過2次干旱災害，受災時間較長，均超過3個月，但災害影響總體小于其他2種災害。

2次干旱災害均因降水長期偏少所致，其中2008年6月1日—9月9日累計降水量162.8 mm，較同期無災年份最小值偏少48%，2002年7月1日—10月20日累計降水量僅99.5 mm，較同期無災年份最小值偏少46%。以上2年花果發育期累計降水量分別為191.9 mm和163.2 mm，較同期無災年份最小值 310.6 mm偏少3~5成。上述用于比較的各時段無災年份最小累計降水量均出現在2009年，該年7月26日起降水嚴重偏少，截至10月下旬冬棗采收完畢累計降水量僅68.5 mm，較同期無災年份最小值少66%，其中7月26日—8月21日累計降水量僅9.3 mm，較同期最少的2002年少53%，雖然該年局地出現旱災，但以上降水條件并未導致54730站所在地區受災。

據此分析，沾化冬棗對干旱具有較強耐受性，較短時間的嚴重干旱一般不會致災，當干旱持續3個月以上，并導致花果發育期累計降水量不足200 mm時，則很可能會造成旱災。

3結論與討論

綜上所述，沾化冬棗降水適應性較強，偏耐旱。適宜年降水量應在400~850 mm左右，主要生長期需水量占全年9成以上，其中又以花果發育期需水最多，占全年的7~8成。

萌芽—花序出現需水較少，1月滑動降水量不宜超過100 mm，適宜少雨多晴，可耐受近1個月的連續無降水天氣。花果發育期需水量大，累計降水量小于200 mm時可能發生旱災。其中花期需水量占全年的5成以上，適宜相對多雨少晴氣候，對大量級降水和連陰雨耐受力也相對較強，但當1月滑動降水量超過250 mm，或連續降水量超過100 mm時仍易遭受洪澇災害。硬核期需水量僅次于花期，旱澇耐受性較強，少雨多晴較為適宜，當1月滑動降水量超過250 mm時易受洪澇災害，連續降水日數達到5天時易因連陰雨受災。成熟期需水量較少，宜少雨多晴，可耐受近1個月的連續無降水天氣，當1月滑動降水量超過100 mm，或連續降水量超過50 mm時易洪澇成災，當1月滑動降水日數或無日照日數超過10天，或連續降水日數達到5天時易因陰雨寡照受災。

以上結論通過對沾化冬棗產業化發展10年來主產區降水觀測資料和降水異常災害發生情況分析得出，較為客觀地反映了沾化冬棗的降水適應性，在諸多領域都具有較高的參考價值和指導意義。但是，限于資料年代短、站點少，分析研究存在很大局限性，更為全面精確地適宜降水指標仍有待于今后更為系統、全面的研究。

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