連南檸檬生長環境及氣象災害對其影響的研究

朱 勇，段吟紅，潘國英，姜 濤（. 廣東省連州市氣象局，廣東 連州 53400；. 廣東省連南縣氣象局，廣東 連南 53300）

連南檸檬生長環境及氣象災害對其影響的研究

朱 勇1，段吟紅2，潘國英2，姜 濤2
（1. 廣東省連州市氣象局，廣東 連州 513400；2. 廣東省連南縣氣象局，廣東 連南 513300）

利用連南 1962—2013 年的氣象觀測資料及檸檬種植生長發育資料，分析檸檬生長的生態氣候環境條件和氣象災害的種類。結果表明，連南年平均溫度19.5 ℃，≥10 ℃的年活動積溫6 750.0 ℃，極端低溫-4.8 ℃，年降雨量1 600.5 mm，年日照時數1 549.9 h，無霜期312 d；氣象因子的變化等對檸檬各個生長階段有著明顯的影響，特別提出的是開花期的降溫、降水對檸檬掛果率的影響尤為顯著；通過小波分析，連南氣溫 1980 年后呈現明顯的4年周期性，多年降水則顯示出多重時間周期尺度的嵌套結構現象。本地氣象災害種類繁多，例如低溫陰雨（倒春寒）、雨雪冰凍、冰雹、雷雨大風、干旱等。因此，研究連南檸檬生長的生態氣象環境條件及氣象災害，對于加強農業氣象方面指導并提高檸檬的產量有著重要意義。

檸檬；生長環境；氣象災害

朱勇， 段吟紅， 潘國英， 等. 連南檸檬生長環境及氣象災害對其影響研究［J］. 生物災害科學， 2015， 38（4）:371-374.

連南地處廣東北部，同時位于南嶺山脈南麓，境內多為山地，山區立體氣候明顯，高山與平地之間溫差達 4～5℃，且四季分明，夏長冬短，春秋過渡快，春季陰冷濕潤，夏季炎熱多雨，秋季涼爽風清，冬季寒冷干燥。目前，連南主要栽培的檸檬品種為里西本，該檸檬在植物學分類上屬蕓香科［1］，柑桔屬，枸檬類，原產于意大利，2004 年從番禺引入連南，該品種果質的酸度達 5%～8%，香度清純，果肉無籽粒，無 苦味。連 南縣從 2003年開始建設檸檬商品生產基地，截 止 2013年底，種 植面積已達到 8.25萬 hm2，“檸檬”產業成為連南經濟支柱產業之一。但是，檸檬屬蕓香科柑橘屬常綠小喬木，是柑橘類中最不耐寒的種類之一［2］， 適宜于在冬季較暖、夏季不酷熱、氣溫較平穩的地方種植，因此，研究連南檸檬生長的生態氣象環境條件及氣象災害的影響，對 于加強農業氣象方面指導并提高檸檬的產量，有 著重要的意義。

1　連南縣氣候環境及檸檬生長發育特征

1.1 連南縣氣候環境分析

根據連南氣象局 1962—2013 年的氣象整編資料分析顯示，連南地區年平均溫度 19.5 ℃，年均氣溫變化范圍在 18.5～20.6 ℃之間，平 均相對濕度 79%，≥ 10℃的年活動積溫 6 750.0 ℃，年 降雨量 1 600.5 mm，年日照時數 1 549.9 h，無霜期長達 312 d，1 月份最低平均氣溫 4.7 ℃，極端低溫-4.8 ℃，丘陵、盆地等地區基本沒有低于-5 ℃的低溫和周期性的凍害地區。可見，連南冬無嚴寒，少受寒潮霜凍影響，夏無酷暑，加之沒有毀滅性病蟲害和水、空氣污染等危害，具備了優良的檸檬種植的生態氣候條件。另外，連南境內土壤多以黃色和紅色壤土為主，且礦質營養元素含量較豐富，土壤溫暖而土層深厚、排水良好的緩坡地較多，具有適宜于檸檬植株栽培的生態土壤條件。

1.2 檸檬生長發育特征

檸檬生長過程中，氣 候環境對其影響特別明顯［3］， 根 據連南農業局2008—2013年6年檸檬的連續生長資料，以及現場果樹農業氣象觀測，分析其主要發育期如表1，所示，2月下旬芽膨大、開放，3月中、下旬展葉，主要開花期在4月中旬，花期大約有2周時間，第二次開花在6月初，果實成熟期為10月中旬。

表1　連南縣檸檬生長發育期

2　氣候環境對檸檬生長的影響

2.1 年內氣候變化對檸檬生長的影響

根據有關資料表明，影響植物生長發育的最主要氣象因子是氣溫和降水；同時為了對應檸檬的生長發育期，本文選用小時間尺度的旬氣溫、降水資料，來分析連南地區年內的氣候變化規律。圖 1（a）表明連南旬氣溫呈現明顯的單峰型結構，同時基本符合以 7 月中旬為最高平均旬溫度（28.6℃）的正態分布，最低旬氣溫 8.7℃出現在 1 月上旬，這個變化和華南地區四季分明的季節性氣候比較一致。

圖1　連南年內旬平均氣溫、降水量的變化

連南地區降水主要集中在汛期（4—9 月），從圖 1（b）看出，全年降水也大致呈現以 5 月降水為高峰值的單峰型，具體來看從 1月上旬至3 月中旬呈緩慢上升的趨勢；3 月下旬降水突升至 70 mm，同時出現全年降水最集中時段，4 月上旬—6 月下旬降水大致呈現 85 mm 左右的震蕩周期，年峰值出現在 5月上旬為 98.9 mm；7月上旬至8月下旬是全年降水次集中期，大致呈現55 mm左右的震蕩周期；9月上旬后，雨量逐旬減少。檸檬芽膨大期出現在2月下旬，期間平均溫度11.6℃，意味著連南檸檬芽膨大保證溫度是11.6℃左右，在達到此溫度時，檸檬樹梢、根系才開始營養生長；芽開放至展葉期（3月上旬至下旬）正常生長發育的平均溫度是14.4 ℃，需要關注的是，連南地區2—3月份，冷空氣活動非常頻繁，經常出現長時間的低溫陰雨天氣，會導致植株生長發育遲緩或停止，甚至造成植株新芽、葉的凍傷死亡。

檸檬的花期主要集中在 4 月中旬前后，中旬氣溫 19.8℃，降水 85.0 mm，此段時間和檸檬掛果率最為相關。據 連南氣象資料顯示，連 南地區4月份大致3～4年就會出現一次倒春寒（ 連續3 d氣溫低于12 ℃），如果恰逢開花期，將對檸檬的座果率產生嚴重的減產影響。同時，連南地區 4 月份月降水為212.5 mm，幾乎每年都會出現暴雨（日降雨量≥50 mm）的強降水，如果出現在花期，則可能造成大雨洗花，花粉不能傳播從而造成減產。

檸檬掛果營養生長期主要在 7—9 月，期間平均氣溫 28.3 ℃，降水 334.4 mm，容易出現午后強對流及局地暴雨天氣，影響掛果率。

檸檬成熟、采收期是10 月上旬，期間氣溫 22.9 ℃，降水僅為 21.9 mm，幾乎沒有雷雨大風等對流天氣，有利于檸檬果實的成熟采收。

2.2 氣候年際變化特征

適宜的氣候環境對檸檬的穩產高產有極為重要的作用，那么多年氣候條件的年際變化趨勢也將對連南檸檬種植的規劃和發展有重要指導作用［4］。 圖2是1962—2013年連南年均氣溫和年降水量的年際變化分析圖。圖2（a）可見，1962—2013年連南年均氣溫在18.5～20.6 ℃之間波動變化，總體呈現為緩慢上升的線性趨勢，其中20世紀60年代至90年代中期氣溫主要變現為不穩定的震蕩波動，1997—2009年氣溫明顯高于常年；近幾年氣溫有所回落，但 是2011年起呈現連續三年的上升趨勢。圖 2（b）顯示連南年降水量在972.3～2 328.0 mm之間變化，起伏較大，波動特征明顯；在 20 世紀 60 年代、80 年代降水相對穩定，且處于平均線以下；20世紀 70、90 年代處于豐水期降水充沛，震蕩起伏較大；21 世紀以來連南地區年降水波動大，平均雨量1 778.6 mm，比多年平均偏多95.2 mm，且2002年降水量達2 367.2 mm，為歷史第二多年份。

圖2　連南年平均氣溫、降水量變化曲線

利用 MATLAB 工具，對連南地區 1962—2013 年年均氣溫和年降水量進行時間序列的小波分析 ［5］ 。圖 3（a）表明，連南地區氣溫在 1980 年以后存在明顯的 4 年左右的周期，另外 20 世紀 70～90 年代還表現出 7～12 年左右的準周期變化，目前震蕩周期等值線遠未閉合，預測未來幾年連南地區處于溫度的高值區。圖 3（b）則表明，連南年降水呈現多重時間周期尺度上的嵌套結構現象。總的來說，在年降水演變過程中存在著 22～26 年，8～12 年以及 3～5 年的 3 類尺度的周期變化。其中，在 22～26 年尺度上出現了枯-豐交替的準兩次震蕩；在 8～12 年時間尺度上存在準5 次震蕩，2013 年正值等值線震蕩區已閉合。同時，還可以看出以上兩個尺度的周期變化在整個分析時段表現的非常穩定，基本具有全域性；而 3～5 年尺度的周期變化，在 1992 年以后表現的較為穩定，目前處于負值震蕩區。氣溫和降水的尺度周期變化位相疊加表明，未來幾年連南地區處于高溫和低濕配合影響。

圖3　連南年平均氣溫、降水量 Morlet 小波系數分析

3　連南氣象災害對檸檬生長的影響

3.1 低溫陰雨（倒春寒）

南方春季的低溫陰雨定義為日平均氣溫≤12 ℃，且連續 3 d或以上。連南縣 2、3月份幾乎每年都會出現這種天氣，僅 持續時間長短和結束期的遲早不同而已，長 時間的低溫陰雨天氣會導致檸檬生長緩慢，甚至芽、葉凍傷死亡。更值得注意的是，連南地區每3 年左右就會出現一次倒春寒天氣，據有關資料顯示，木本植物開花期，當氣溫低于 12 ℃時，花粉發芽及伸長極差，氣溫低于 10 ℃則幾乎停止生長，這種情況容易出現花期枯萎，無法授粉，從而嚴重影響檸檬的掛果率。在連續低溫陰雨期間，可采取熏煙或者覆蓋法，進行防寒保暖，但要注意果園小氣候，注意做好通風，防止局部溫度過高。

3.2 冰雹、雷雨大風

春夏季節，冷空氣活動頻繁，連南常出現局地性冰雹、大雷雨風等強對流天氣。雷雨大風不僅影響昆蟲傳粉和刮落果實，而且使果樹的枝葉產生機械損傷，甚至倒伏。冰雹出現的機率雖較低，但往往伴有局地強風，所以一旦發生，所造成的損失是很大的。因此，檸檬生產基地應建立防護林或擋風墻，減輕風災危害。

3.3 干旱

連南從 7 月開始，雨量、雨日明顯減少，常有伏秋旱發生。如果把連續≥10 d無雨作為干旱過程指標，則每年都有干早發生，而且一般年份都有 2～3 次干旱過程。7 月之后，檸檬樹處于掛果營養生長的關鍵時期，若遇干旱，水分供應不足，勢必影響果品產量以及品質。因此，檸檬產業園應配備相應的灌溉排水系統。

3.4 雨雪、冰凍

檸檬是柑橘類中最不耐寒的種類之一。連南地區發生大范圍的雨雪冰凍現象比較罕見，但是如果出現，則會導致果樹凍傷，輕則當年減產，重則果樹凍死。例如 2008年，南方地區出現大范圍、連續性的雨雪冰凍災害，連南地區也發生了長時間的凍雨天氣，導致大部分檸檬凍傷、凍死，當年檸檬直接減產6 成以上。如遇有雨雪、冰凍天氣過程，應在當地政府部門的指導下，積極做好除冰，利用覆蓋法進行防寒、防凍的必要措施。

4　結　論

檸檬是柑橘類中最不耐寒的種類之一，連 南地區四季分明，山 區立體氣候明顯，年 平均溫度19.5 ℃，濕度 79%，≥ 10 ℃的年活動積溫 6 750.0 ℃，降雨量 1 600.5 mm，日照時數 1 549.9 h，無霜期長達 312 d，丘陵、盆 地等地區基本沒有低于-5 ℃的低溫和周期性的凍害地區，具 備了檸檬種植的優良生態氣候條件，比較適宜檸檬種植推廣。

氣候因子對檸檬各個生長階段有著明顯的的影響，特別提出的是開花期的降溫、降水對檸檬掛果率的影響尤為顯著；通過小波分析，連南氣溫1980 年后呈現明顯的4 年周期性，多年降水則顯示出多重時間周期尺度的嵌套結構現象。

連南處于南嶺山脈北側，氣象災害種類繁多，例如低溫陰雨（倒春寒）、雨雪冰凍、冰雹、雷雨大風、干旱等，廣大果農和有關部門須做好應對措施。

［1］ 吳昌標， 尤立克. 檸檬生長結果及其栽培要點［J］. 中國南方果樹，1981（1）: 36-38.

［2］ 蔡文華， 陳家金， 陳惠. 福建省2004/2005冬季低溫評價和果樹凍害成因分析［J］. 亞熱帶農業研究， 2005，1（3）: 35-39.

［3］ 安岳檸檬生長的生態氣象環境及其變化研究［J］. 成都信息工程學院學報，2009（9）:33-36.

［4］ 黃木松， 胡方平. 粵北山區水晶梨氣候生態適應性分析［J］. 廣東氣象，1999（3）:22-24.

［5］ 石春林， 金之慶， 湯日圣， 等. 水稻高溫敗育模擬模型［J］. 中國水稻科學，2007，21（2）: 220-222.

Effects of Environment and Meteorological Disasters on Lemon Growth in Liannan County

ZHU Yong1， DUAN Yin-hong2，PAN Guo-ying2，JIANG Tao2
（1. Lianzhou Bureau of Meteorology， Lianzhou 513400， China； 2. Liannan Bureau of Meteorology， Liannan 513300， China）

Meteorological data and lemon cultivation and growth data during 1962--2013 in Liannan County were collected and used to analyze the types of ecological and climate conditions and meteorological disasters affecting lemon growth. The results showed that the annually average temperature was 19.5 ℃，annually active accumulated temperature （≥10 ℃） was 6 750.0 ℃， the extreme low temperature was -4.8 ℃，the annual rainfall was 1 600.5 mm， the annual sunshine hours was 1549.9h， and the frost-free period was 312 days. Changes in weather and other factors had a significant impact on lemon growth at various stages， in particular that at the flowering stage the cooling and precipitation influence on lemon fruiting rate was significant. Wavelet analysis showed a significant four-year periodicity of temperatures after 1980， while years of precipitation showed the phenomenon of multiple nested structure showing time period scales. A wide range of local meteorological disasters existed， such as the cold and rainy weather （late spring）， snow and ice， hail，thunderstorms， and droughts， etc.. Therefore， the study of ecological and meteorological environmental conditions and meteorological disasters in Liannan County played a significant role in strengthening the guide of agricultural meteorology and improving the yield of lemon.

lemon； environment； climate change； impacts； meteorological disasters

S666.5；P467

A

2095-3704（2015）04-0371-04

2015-10-22

朱勇，男，工程師，主要從事預報、農氣觀測相關工作，E-mail:zhuyonging@163.com。