江蘇枇杷凍害發生規律及風險區劃

張旭暉+楊建全+王俊等

摘要： 針對江蘇枇杷生產的實際情況，根據相關研究成果和對比觀測資料，確定枇杷凍害致災臨界氣象條件，建立以凍害程度密切相關的冬季極端最低氣溫、低溫出現日數、冷積溫為主要參數的凍害指數計算模型，研究江蘇枇杷凍害發生時空分布規律，進行凍害風險區劃，為江蘇枇杷生產科學防御凍害提供依據。結果顯示，江蘇環太湖枇杷栽培區溫度條件明顯好于沿江和沿海栽培區，隨著冬季氣候的變暖，枇杷凍害有減輕的趨勢，對江蘇枇杷栽培極為有利。但枇杷栽培北延區（南通市北部、鹽城市南部地區）的凍害明顯重于傳統種植區，即便是1988年氣候變暖后，冬季凍害仍會頻繁發生，因此，該區要盡量引種耐寒性較強的品種，積極營造小氣候環境，加強凍害防范。

關鍵詞： 枇杷；凍害指數；發生規律；風險；區劃；凍害防御

中圖分類號： S425 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）08-0157-04

枇杷適合亞熱帶東部溫暖濕潤的氣候條件，冬季開花、春季形成果實，其花和幼果在冬季或早春遇-3.0～-9.0 ℃低溫極易受凍，因此冬季極端最低氣溫是限制枇杷栽培最重要的因素。江蘇是我國枇杷栽培的北緣地區，主要種植在太湖洞庭山一帶，低溫凍害是影響枇杷生產的主要氣象災害，如2009年1月23—27日，受強冷空氣影響，江蘇省蘇州市持續低溫冰凍天氣，24日早晨最低氣溫達-7.3 ℃，有50%左右的枇杷遭受凍害，造成幼果凍壞凍死，2009年江蘇省蘇州市吳中區東山鎮減產50%～60%，嚴重的果園基本絕收。近年來，隨著強農富民政府的推進，枇杷栽培北延至江蘇省揚中、南通、海門、東臺等市，低溫對江蘇枇杷生產的危害更突出。本研究針對江蘇枇杷生產的實際情況，根據相關研究成果 [1-5]和對比觀測資料，確定枇杷凍害致災臨界氣象條件，建立以凍害程度密切相關的冬季極端最低氣溫、低溫出現日數、冷積溫為主要參數的凍害指數計算模型，研究江蘇枇杷凍害發生時空分布規律，進行凍害風險區劃，為江蘇枇杷生產科學防御凍害提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

2010—2012年在蘇州市吳中區金庭鎮衙甪果園對比觀測枇杷凍害情況。通過在枇杷樹的迎風方搭建防風屏障，或者在較低矮枇杷樹上方搭建遮陽網棚，每次冷空氣來臨前，預報極端最低氣溫可能降至-2 ℃以下時，提前蓋網。低溫發生后，對比觀測防風屏障或遮陽網棚內外枇杷受凍情況。

1.2 資料來源

歷史氣象資料來自江蘇省氣候中心，枇杷凍害災情及產量等來自項目實際觀測，或由江蘇省揚中市農業局和江蘇省蘇州市吳中區農業局提供。

1.3 凍害指數確定

枇杷凍害主要發生在12月至次年3月。觀測結果顯示，當氣溫低于-3.0 ℃時，落花落果嚴重，坐果率、品質和產量降低，這與前人研究結果相符。低溫出現越頻繁，極端氣溫越低，持續時間越長，凍害越重。綜合考慮冬季最低氣溫（Tn）、≤-3.0 ℃低溫日數（Tnd）、冷積溫（Tns）為因子，構建低溫凍害指數：

1.3.4 凍害等級劃分

根據上述低溫凍害綜合氣候指標計算方法計算蘇州吳中區歷年低溫凍害綜合氣候指標，綜合歷史災情，確定枇杷低溫凍害等級劃分標準（表1）。

1.4 構建凍害風險指數

災害危險性區劃可客觀反映某地可能發生災害的概率或超越某一概率的災害最大等級。凍害強度和發生頻率是表征凍害在地域空間上的差異性規律和特征的基礎，凍害風險表示如下：

H=∑[DD（]n[]i=1[DD）]Ji×Pi。 （6）

式中：H為凍害致災風險指數；Ji、Pi分別表示第i個凍害強度等級以及該等級凍害發生概率。

綜合考慮江蘇省各等級凍害發生的強度及其出現頻率，將枇杷凍害風險等級劃分為3級，即高風險區、中等風險區、低風險區。

1.5 氣候突變診斷方法

以信噪比檢驗霜凍的氣候突變性 [6]，計算公式如下：

2 結果與分析

2.1 枇杷凍害發生規律

江蘇省枇杷凍害南部明顯輕于北部，環太湖枇杷栽培區溫度條件明顯好于沿江和沿海栽培區，為枇杷的穩產高產提供了良好的溫度保障。由表2可見，近53年中，蘇州凍害發生計17年，發生頻率為32.1%，約3年1遇，其中只有3年是重度災害；無錫凍害發生計23年，發生頻率為43.4%，其中有4年是重度災害；南通凍害發生計27年，約2年1遇，其中只有4年是重度災害；揚中凍害發生計29年，發生頻率為54.7%，略高于南通，但其中有6年是重度災害；東臺凍害發生計44年，發生頻率為83.0%，且其中有8年達到重度災害標準。

2.2 枇杷凍害時間變化特征

從凍害發生的年代看，重度凍害集中在20世紀60年代后期至80年代初期，其中1969年、1970年、1980年重災的范圍最廣，危害最重。而21世紀的2008年、2009年、2012年的凍害只屬于中度或輕度災害。利用式（7）診斷江蘇省各站53年[CM（25]冬季低溫凍害指數氣候突變性。取序列的長度10年計算

[FL（2K2]S/N值，全省各站均≥0.67，普遍介于0.85～1.21之間，其中蘇州為0.92，無錫為1.33，南通為0. 91，揚中1.12，東臺為0.90。為了增加突變信息，本研究取連續S/N≥0.67的峰值作為突變點（當序列長度取10，S/N值≥0.67，相當于t>2.119，達到95%信度以上的水平），則全省各站均發生突變，突變時間大多在20世紀80年后期至90年代初，即在該時段枇杷凍害從相對頻發期突變成相對低發期。

以突變點相對集中的1988年為時間節點，比較氣候變暖前后凍害發生情況。圖1和圖2分別為1961—1987年和1988—2013年枇杷重度凍害發生頻率分布圖，比較可知，重度發生頻率大于75%的區域（圖中白色部分），1987年之前覆蓋了淮北及江淮之間北部地區，而1988年以后，大于75%的區域明顯縮小，淮北西南部及江淮西北部發生頻率均低于75%；重度發生頻率小于25%的區域（圖中黑色部分），已由江蘇東南部擴展至蘇南、南通全部及泰州與揚州的西南部。由此可見，冬季氣候變暖后，對枇杷栽培是極為有利的。

2.3 枇杷凍害風險區劃

根據公式（1）至公式（5）計算出1961—2013年枇杷各級低溫凍害發生頻率，再由公式（6）計算風險指數。將研究區低溫凍害風險指數劃為高風險區、中風險區、低風險區3級，根據風險等級劃分結果，采用GIS技術制作風險區劃圖（圖3）。致災風險指數值越高，表明發生低溫凍害的可能性越大，凍害程度越嚴重。

2.3.1 高風險區

江蘇枇杷低溫凍害高風險區（Ⅰ區，圖3白色部分，風險指數在2.02～2.62之間）分布淮北地區和江淮之間西部地區，本區冬季低溫凍害10年9遇，其中重度凍害5年3遇，即使在1988年氣候變暖后，極端最低氣溫也在-13～-18.0 ℃之間，常年≤-3.0 ℃低溫日數在25～35 d。其主要原因是地勢低洼，易為冷空氣堆積，加之緯度偏北，凍害發生時最低氣溫過低，且降溫幅度大，可見本區氣候條件不宜枇杷栽培。

2.3.2 中風險區

枇杷低溫凍害中度風險區在江淮西部、鹽城市南部、南通市北部（Ⅱ區，圖3灰色部分，風險指數在 0.91～2.01之間），本區冬季低溫凍害發生頻率跟Ⅰ區持平略低，但凍害程度降低，重度、中度、輕度低溫凍害發生頻率比較接近，1988年后，該區極端最低氣溫在-10.0～-14.0 ℃之間，常年≤-3.0 ℃低溫日數在15～25 d。近年來，在江蘇強農惠農政策的推動下，枇杷栽培面積不斷向北延伸，本區栽培面積不斷增加，但本區凍害仍然頻繁發生，如東臺市輕度以上凍害十有八九，中度以上的凍害2年1遇，即使在氣候變暖以后，極端低溫仍時有發生，因此，本區枇杷擴大種植需加強低溫防范。

2.3.3 低風險區

枇杷低溫凍害輕度風險區在蘇、錫、常及淮北東南部（Ⅲ區，圖3黑色部分，風險指數在0.30～0.91之間），該區重度低溫凍害幾乎不發生，特別是1988年后，中度低溫凍害也少有發生，輕度凍害約5年1遇，該區極端最低氣溫也明顯高于高、中風險區。1988年氣候變暖后，極端最低雖然也出現過低至-8.0 ℃左右，但出現次數少，持續時間短，常年≤-3.0 ℃[JP3]低溫日數只有5～10 d。這主要是由于緯度偏南，凍害發生時最低氣溫高于蘇北，此外由于寧鎮山脈的屏障，溧陽、宜興、高淳一帶地勢較高；東山受太湖水體調節，減輕了凍害。

3 結論與討論

江蘇枇杷凍害發生程度南部明顯輕于北部，環太湖枇杷栽培區溫度條件明顯好于沿江和沿海栽培區，為枇杷的穩產高產提供了良好的溫度保障。隨著冬季氣候的變暖，傳統種植區凍害有減輕的趨勢，對江蘇枇杷栽培是極為有利的。

近年來，在江蘇強農惠農政策的推動下，江蘇省枇杷生產規模在不斷增加，栽培范圍在向北延伸至南通市北部、鹽城市南部地區，該區屬于枇杷低溫凍害中風險區，即便是1988年氣候變暖后，常年≤-3.0 ℃低溫日數在15～25 d，冬季凍害仍會頻繁發生，凍害明顯重于傳統種植區，因此該區要盡量引種耐寒性較強的品種，積極營造小氣候環境，加強凍害防范。

2010—2012年在蘇州吳中區金庭鎮衙甪村枇杷防凍害試點進行對比試驗， 結果證明，使用建筑鋼管和遮陽網在較高的枇杷樹上搭建防風屏障，或者在較矮的枇杷樹上搭建遮陽網棚，溫度可以提高0.5～1.0 ℃，減緩風速，降低風力，調節園間濕度，可以有效減輕凍害、低溫連陰雨、大風危害，減輕枇杷花和幼果的寒害，起到?；ū９?，減少落花落果，提高坐果率的作用，保證枇杷優質高產；此外，遮陽網棚內的茶葉和其他經濟作物也有很好的防寒抗凍效果，提高產量和品質。可見，通過搭建防風屏障或遮陽網棚可以有效提高枇杷防凍害效果。

參考文獻：

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