贛南地區近40年秋冬季降水量變化及對甜柚的影響

卓紅秀 郭鑫宇 廖德華

摘要：以贛南地區1979年1月至2019年2月17個縣（市、區）逐日降水量為基礎資料，采用一元回歸、M-K檢驗、小波方差分析等方法，分析近40年贛南地區秋、冬季降水量的變化規律及其對贛南甜柚的影響。結果表明，近40年贛南地區秋、冬季降水量沒有明顯變化趨勢，但月降水量的變化趨勢明顯，2、9月呈顯著減少趨勢;11、12月呈明顯增多趨勢。近40年秋季降水量在1985年出現了較明顯的突變期，冬季降水量沒有明顯的突變期。秋、冬季降水量都有2個明顯主周期，分別是3年主周期和24年次主周期。9月降水量的減少，11—12月降水量的增多，可能是造成贛南地區甜柚品質下降的主要原因之一。

關鍵詞：秋冬季降水量;變化特征;甜柚;贛南地區

中圖分類號： S162.5+5 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）17-0305-04

贛南位于江西省南部，東域橫臥武夷山，西境有羅霄山脈的諸廣山盤踞，南面為南嶺山脈，北有雩山山脈盤踞，具有周高中低、南高北低的地理特征，從而形成了其獨特的氣候特點。以南康甜柚為代表的贛南地區甜柚種植面積達7萬hm2以上，近年來，甜柚產業已成為農業增收、農民脫貧致富的優勢產業。秋冬季是贛南地區甜柚產量、品質形成以及采摘和貯運的關鍵季節，研究分析秋冬季降水變化特征對柚園生產管理和甜柚產業防災減災具有重要意義。

農業高度依賴于水資源，在氣候變化中降水變率提高，干旱和洪澇等氣象災害頻次明顯增加[1]，降水通過對作物的水供給以及對地下水的補給，對當地的農業生產產生重要影響[2]。在全球氣候變暖的背景下，各地降水出現了明顯的變化[3-10]。我國西北地區秋季、冬季降水量以增多趨勢為主[11-12]，華中地區冬季降水量總體增加[13]，西南地區冬季降水量有增多的趨勢[14]。陳標金1994年分析了江西省1951—1991年降水量變化特征[15]。楊愛萍等分析了江西省降水集中程度的變化特征[16]。章毅之等分析了1961—2017年江西省小時降水量的時空分布特征[17]。廖紅玲等采用累積距平、小波分析等方法研究了1959—2007年贛南降水量的變化特征[18]。目前，有關贛南地區降水量特別是秋冬季降水量變化的研究報道尚不多見。2015年以來，贛南地區甜柚存在不同程度品質下降的現象，本研究利用1979年1月至2019年2月逐日降水量資料對秋冬季降水量變化特征及其對甜柚的影響進行分析，旨在為指導秋冬季農業生產和甜柚提質增效提供科學依據。

1 材料與方法

研究區位于24°29′～27°09′N，113°54′～116°38′E之間（圖1），地處中亞熱帶南緣，年平均氣溫在18.4～19.8 ℃之間，年降水量為1 580 mm左右，年日照時數為1 620 h左右，無霜期280 d以上，屬典型亞熱帶濕潤季風氣候。

氣象資料為來自贛州市1979年1月至2019年2月17個縣（市、區）氣象站的逐日降水量資料。分析所用的贛南地區季、月降水量為17個縣（市、區）降水量的平均值。按照氣象季節劃分方法，9—11月為秋季，12月至次年2月為冬季。運用DPS數據處理系統[19]，采用一元回歸方法分析降水量隨時間變化的傾向率。采用Mann-Kendall（M-K）檢驗方法[20-21]對1979—2018年贛南地區秋、冬季降水量時間序列進行突變檢驗。運用小波分析（母小波為Mexican Hat函數）方法分析贛南地區近40年來秋季、冬季降水量的變化周期。

2 結果與分析

2.1 秋、冬季降水量的變化特征

1979—2018年贛南地區秋季降水量變化趨勢見圖2，可以看出，近40年贛南地區秋季平均降水量為 218.4 mm，沒有明顯的變化趨勢，但年際變化較大，最大值出現在2002年，為494.0 mm，最小值出現在1996年，為 75.0 mm 二者相差近6倍，特別是21世紀以來降水量的振幅明顯加大，20世紀90年代初開始贛南地區秋季降水量略有增多趨勢。秋季降水量的年代間變化較明顯，20世紀80年代，降水量為232.2 mm，21世紀前10年，為208.0 mm，與平均值相近，20世紀90年代最少，為177.2 mm，20世紀前10年最多，為260.7 mm。

從圖3-A可以看出，贛南地區秋季降水量經過1979—1985年短期偏多后，在1985年出現了由多變少的突變，1985—1996年波動減少，1996年達最少，但1997—2018年秋季降水量呈波浪式增多趨勢。對1979—2018年秋季降水量進行小波方差分析，由圖3-B可知，贛南地區秋季降水量存在2個明顯的主周期，其中3年為主周期，24年為次主周期，表明秋季降水量除受24年周期影響處，還受3年短周期的影響。

1979年1月至2019年2月贛南地區冬季降水量變化趨勢見圖4，可以看出，近40年贛南地區冬季平均降水量為218.1 mm，其年際振幅大，1979—1998年呈波浪增多趨勢，20世紀末到21世紀前18年降水量整體呈持續偏少態勢，但降水量極值均出現在21世紀以后，最大值出現在2016年，為497.8 mm，最小值出現在2009年，為43.1 mm，冬季降水量年代間變化具有少-多-少-多的變化特點，20世紀80年代和2001—2018年與平均值相近，20世紀90年代最多，為238.6 mm，21世紀前10年最少，為190.2 mm。

從圖5-A可以看出，贛南地區1979年1月至2019年2月冬季降水量沒有出現明顯的突變期，1997年以前多數年份冬季降水量偏多，1998年后雖有個別年偏多，但總體呈偏少態勢。從圖 5-B可知，1979—2018年冬季降水量也有2個明顯的周期，其中3年為主周期，24年為次主周期。

2.2 秋、冬季月降水量的變化特征

由于季降水量有時不能完全反映某地降水量的實際變化特征，特別是季降水量不能完全表達對農作物的階段影響，因而有必要對月降水量變化特征進行分析。秋、冬季各月（12、1、2、9、10、11月）1979—2018年降水量的變化趨勢見圖6，可以看出，12、1、11月降水量呈增多趨勢，其中11月、12月顯著增多，其增多傾向率分別為19.9 mm/10年、12.3 mm/10年，分別通過0.05和0.01顯著性水平檢驗。2月和9月降水量呈顯著減少趨勢，其減少傾向率分別為 22.4 mm/10年、15.2 mm/10年，均通過了0.05顯著性水平檢驗。10月降水量沒有明顯的變化趨勢，但年際振幅較大，2002年最多，為288.8 mm，1979年最少，為0.1 mm，其中有9年的月降水量不足10 mm。

2.3 秋、冬季降水量變化對甜柚的影響

根據國家一級農業氣象觀測站-南康區氣象局近10年甜柚發育期觀測資料可知，甜柚每年2月下旬開始萌發，3月底至4月上旬開花，4月下旬幼果形成，6—9月果實快速膨大，10月中旬果實著色，11月中旬至12月中旬為成熟采收期?？梢娗锒窘邓渴菦Q定甜柚產量和品質的關鍵季節。

水分是影響柑橘果實大小、質地、果汁量和風味的主要氣象因子。柑橘果實在膨大期如遇久旱就會導致水分不足，生長發育受阻，果實干癟，可溶性固形物偏少。在果實迅速膨大期至成熟期若降水過多，則果汁含量增多，但可溶性固形物含量降低，風味變淡，同時還影響貯藏性[22-24]。

從圖6可以看出，贛南地區9月降水量呈顯著減少趨勢，表明秋旱出現概率增多，對正處于需水量大階段的甜柚果實膨大非常不利，造成產量下降，商品果率降低。10—11月是甜柚品質形成的關鍵期，12月是甜柚采收期，2011年以來11、12月降水量增多，其中2015—2018年11—12月降水量比多年平均明顯偏多，特別是2015年、2016年偏多1倍以上，這可能是導致2015年、2016年贛南大部分地區甜柚味淡、無味，品質明顯差于往年的主要原因之一。

3 結論與討論

對贛南地區1979年1月至2019年2月秋、冬季降水量的變化特征進行分析，結果表明，（1）近40年贛南地區秋季平均降水量為218.4 mm，沒有明顯的變化趨勢，但年際變化較大，20世紀90年代初以后略有增多趨勢。秋季降水量的年代間變化較明顯，20世紀90年代最少，20世紀前10年最多。近40年秋季降水量在1985年出現了較明顯的突變，1985—1996年波動減少，1997—2018年呈波浪式增多趨勢。秋季降水量存在2個明顯的主周期，其中3年為主周期，24年為次主周期。（2）近40年贛南地區冬季平均降水量為218.1 mm，沒有明顯變化趨勢，1979—1998年呈波浪增多趨勢，20世紀末到21世紀前18年降水量呈持續偏少態勢。冬季降水量年代間變化具有少-多-少-多的變化特點，20世紀90年代最多，21世紀前10年最少。近40年冬季降水量沒有出現明顯的突變期，1997年以前多數年份偏多，1998年后大部分年份偏少。近40年冬季降水量也有2個明顯的周期，分別是3年和24年。（3）近40年秋、冬季各月降水量變化趨勢明顯，12、1、11月降水量呈增多趨勢，其中11、12月顯著增多，其增多傾向率分別為19.9 mm/10年和12.3 mm/10年。2月和9月降水量呈顯著減少趨勢，其減少傾向率分別為 22.4 mm/10年和 15.2 mm/10年。10月降水量沒有明顯的變化趨勢，但年際振幅較大。（4）贛南地區9月降水量呈顯著減少趨勢，導致秋旱發生概率增多，對正處于需水量大階段的甜柚果實膨大非常不利，造成產量下降，商品果率降低。而11—12月降水量的逐年增多，特別是2011年以來11、12月降水量比常年明顯偏多，可能是導致贛南大部分地區近年來甜柚品質變差的主要原因之一。

由于甜柚品質的形成除受降水因素影響外，還受光照、氣溫、土壤、管理、施肥等因素影響，因而造成近年來贛南地區甜柚品質下降的原因還有待進一步研究闡明。

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