庫爾勒香梨生態氣候適宜性分析及種植氣候區劃效益分析

劉兆旭，劉 晶

（1.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆 烏魯木齊 830002；2.新疆維吾爾自治區防雷減災中心，新疆 烏魯木齊 830002；3.中亞大氣科學研究中心，新疆 烏魯木齊 830002）

庫爾勒市位于新疆維吾爾自治區的中部，地勢總體呈“北高南低、西高東低”的特點，總面積為7209.96 km2。氣候特點：晝夜溫差較大，冬天寒冷，夏天炎熱，降水量少，日照較充足，空氣干燥，春、夏季多風沙天氣。庫爾勒地區地域遼闊，其地貌特征較為復雜，下墊面狀況多樣，受其影響，各地氣候具有顯著的區域性差異。氣候是影響植物生長及生態系統的重要因素［1-2］，氣象災害也是影響植物生長的不穩定因素［3］。日照、氣溫、降水量、有無霜凍期是影響香梨產量高低、品種優劣的重要氣候因素［4-7］。林彩霞等［8］研究認為，香梨的氣候適宜區主要在庫爾勒境內，庫爾勒晝夜溫差大，具有豐富的熱能資源，因此產出的香梨品質優良；馮宇輝等［9］對庫爾勒香梨的產量和品質進行了研究；馬建江等［10］對庫爾勒香梨低產原因與增產措施等進行了研究。近年來，隨著氣象數據的完善，香梨生態適宜性的指標數據也更加完善。

近年來，隨著極端災害天氣的增多，特別是氣象災害對農作物的影響凸顯出來［11-13］。本文利用新疆氣象局提供的地面及探空數據，對庫爾勒香梨的災害概況及影響進行了分析，對香梨的生態氣候適宜性進行了分析，對香梨的種植效益進行了評估，通過合理應用豐富多樣的農業氣候資源，最大限度地避免了不利氣候的影響，促進了庫爾勒市經濟的持續穩定發展和農民增收。

1 資料來源和方法

筆者選用了庫爾勒地區1980～2011年逐日氣溫、日照、降水量、風速等氣象資料以及新疆地理信息數據，對庫爾勒香梨的主要氣候特征產生的災害性影響進行了深入分析，并對香梨的種植生態適宜性進行了區劃分析。

本研究采用了“積分回歸”的方法進行研究分析［12］，公式為：

式（1）中：i=1，2,…，n，n為樣本數；j=1，2,…，τ，τ為全生育期的生物時段，一般以旬為單位；xij(t)為各時段的氣候要素值；aj(t)為積分回歸系數，也稱作影響系數，是指氣候要素值每增加或降低1個單位，對最終產量的影響。

2 庫爾勒香梨生態氣候適宜性分析

2.1 香梨種植氣候特點分析

庫爾勒市年平均日照時數為2800～2900 h，東南部的塔克拉瑪干沙漠邊緣地帶是庫爾勒市日照時數最多的區域；庫爾勒市年平均氣溫11.4 ℃，年極端最高氣溫39.0 ℃，年極端最低氣溫-19.4 ℃；年平均氣溫的空間分布呈現出由沙漠邊緣地帶向山區遞減的特點。庫爾勒市降水量少，變率大；山區多，平原少；北部多，南部少。降水主要集中在5～9月；歷年平均降水量為30.5 mm，歷年最大降水量為118 mm，歷年最小降水量為21 mm；年降水量的空間分布格局與年平均氣溫大體相反，呈現“山區多，平原和沙漠邊緣地帶少”的特點。庫爾勒市歷年平均無霜期為174 d，初霜期為10月下旬，終霜期為次年3月初。無霜凍期的空間分布與年平均氣溫的相似，也呈現出由沙漠邊緣地帶向山區遞減的特點。

近年來，在全球變暖的背景下，庫爾勒氣候也呈現出逐漸變暖的趨勢，1979～2012年的年平均氣溫總體以0.359 ℃/10 a的傾向率呈顯著的上升趨勢，34年來已升高了1.2 ℃，然而，在這種背景下，庫爾勒香梨凍害發生的頻率卻有增加的趨勢。在1950～1960年間，庫爾勒出現了2次比較嚴重的香梨凍害（1954～1955年的冬季、1966～1967年的冬季），進入20世紀90年代以來，一共發生了5次比較大范圍的香梨凍害［14］，基本上是2～4年一遇，致使香梨安全越冬受到嚴重影響（表1）。由于凍害具有災害影響面積大、影響時間長的特點，凍害會使花芽凍傷、凍死，從而使產量大減，損失慘重，越冬凍害已成為香梨產業健康發展的第一大障礙。因此，應開展庫爾勒市香梨種植的精細化氣候區劃工作，適應氣候變化特點，科學安排和合理調整香梨的種植規模和種植區域，為促進庫爾勒市香梨的產量穩定提供科學依據。

表1 庫爾勒地區1966～2012年香梨樹冬季凍害情況

2.2 香梨氣象災害分布特征

在庫爾勒地區，對香梨的品質、產量有較大影響的氣象災害主要是凍害、花期霜凍、大風等。

2.2.1 越冬凍害分布特征 香梨的抗寒能力不強，根據香梨生物學特性，香梨凍害是由于氣溫低于香梨樹體耐受界限溫度時，樹體組織內結冰，引起原生質的脫水而使細胞死亡。通過凍害調查資料分析，當最低氣溫低于-20 ℃時，香梨樹開始受凍；最低氣溫≤-25 ℃是香梨凍害輕重的界限溫度；最低氣溫≤-30 ℃是香梨有無生產力的界限溫度（表2）。對香梨生存有重要影響的因素主要是冬季休眠期的低溫期。冬季前期溫度高，抗寒鍛煉時間短，冷空氣出現時間早，凍害發生的可能性就大。凍害發生程度的輕重，不僅與最低氣溫有關，更與低溫持續的時間密切相關，幾次大的凍害都是在低于-20 ℃日達數10 d以上情況下發生的。同時，香梨的立地條件不同受凍害程度也不同，低洼地、沙礫土壤的梨樹受凍害較重；防護林健全、植被密蔽的區域梨樹受凍較輕；新開墾的偏遠荒地受凍害程度比多年的熟地嚴重。在田間管理上，有機肥投入少而化肥過多、負載量過大、秋末控水不及時、間作棉花等作物、病蟲害嚴重等類型的果園，凍害更為嚴重。此外，每次香梨凍害都伴隨有穩定的地面積雪，積雪使地面反射率增大，氣溫難以快速回升，強化了局地低溫的維持，樹干上積雪的晝夜反復凍融，加重了凍害的發生。

表2 香梨受凍各界限溫度及受害情況

根據對歷年香梨凍害資料的統計分析，庫爾勒香梨凍害比較嚴重的地區主要分布在上戶鎮哈拉蘇農場的29團和30團及庫爾楚園藝場這一帶。上述地區主要位于庫爾勒偏西約50 km的地帶，這里屬于天山南麓山前的一個低洼區，地勢低、風速比較小，且冷空氣堆積不易擴散［15］。該地區以北是戈壁荒灘，干旱且沒有植被，輻射降溫比較明顯，冷空氣持續時間、強度都高于周邊地區，故凍害最為嚴重。但是周邊梨園的地勢比較高、防護林也比較密集、土壤質地很好，因而所遭受的凍害較輕。

根據統計分析結果，庫爾勒市地區最低氣溫≤-22 ℃是香梨凍害輕重的界限溫度，在海拔高度900～1000 m的帶狀范圍內冬季極端最低氣溫最高，極端最低氣溫一般 在-22～-20 ℃（90%保證率），900 m以下以及1000～1200 m的丘陵、低山地帶極端最低氣溫一般為-25～-22 ℃，海拔高度在1200 m以上的區域極端最低氣溫一般為-25 ℃以下，其中，海拔1200 m以上的中山帶及高山帶可低至-30℃以下。

從歷史極端低溫變化來看，歷年凍害基本都是由于低溫造成的。庫爾勒大概每10年會出現一次比較大的凍害，其中庫爾勒市大墩子村1954年冬季極端低溫達到-30.7 ℃。造成低溫凍害的主要原因是由于極端最低氣溫和持續低溫的時間長［16］。在2002～2003、2007～2008、2010～2011、2012～2013年的冬季，極端最低溫度均在-22 ℃以下且持續時間長，使得庫爾勒香梨出現了較大的凍害。經統計分析，凍害的最低溫度是-22 ℃，大樹主桿發生凍害的溫度是-25 ℃；當達到-30 ℃時整株樹會凍死。持續時間越長，凍害越嚴重。

2.2.2 大風災害分布特征 庫爾勒市一年四季均會出現大風，在作物生長季的4～9月出現頻率更多。平原地區4～9月一般出現9～15 d大風天氣，山區可多至16～38 d大風天氣（圖1）。

圖1 庫爾勒市大風日數分布圖

大風和風沙氣候會對庫爾勒地區香梨的花期、幼果期以及香梨成熟采摘期造成影響。庫爾勒八級以上大風天氣往往伴有沙塵，一方面會影響昆蟲傳粉，同時也會造成空氣濕度降低，柱頭變干，柱頭被塵土覆蓋后變干減少光合作用，影響坐果［17］。如果在幼果膨大的初始期遇到大風天氣，果皮表面的組織就會遭到破壞，產生褐斑，這會嚴重影響香梨的品質，導致即使庫爾勒香梨產量達到要求但果品質量不高。如：2001年的春季大風天氣導致很多香梨果皮的表面產生斑點，雖然產量很高，但是質量卻不高，造成了較大的經濟損失。在8～9月，果實成熟前，香梨已成果，如果此時出現大風天氣，則會造成大量落果，對香梨產量有很大影響。在20世紀90年代特別是1995和1997年的秋季，大風天氣使已經成熟的香梨大量落果，由于缺少防風措施使得梨園損失相當慘重。這2年的香梨產量減產了10%。庫爾勒地區災害性大風天氣每年都有發生，并且多發于春季和秋季，對香梨危害比較嚴重。

2.3 香梨的生長發育與氣候

香梨比較喜光和干燥，耐高溫，抗寒力不好，對土壤肥力的要求不高。庫爾勒市光照資源豐富，能夠滿足香梨對光照條件的要求。雖然降水稀少，但因為境內流經塔里木河，年徑流量高達33億m3，另外，孔雀河平均年徑流量也達到11.8億m3，為灌溉滿足香梨對水分的需求奠定了基礎。因此，溫度條件是對香梨生長發育、產量形成和品質優劣影響最直接的氣候因子。

庫爾勒香梨的年生長周期（表3）從3月上旬一直持續到11月中旬，芽膨大和秋季落葉始期約在日平均氣溫10.0 ℃左右，開花至果實成熟期約在日平均氣溫≥15.0 ℃的時段內，生長期約需≥10℃積溫3400 ℃·d以上。

表3 庫爾勒市香梨物候期

營養生長貫穿于香梨的全生育期，其中4月下旬至6月底的新梢生長期對香梨產量和品質影響最大。另外，果實采收后至落葉前的營養生長關系到翌年早春芽的生長和開花的質量，此時段也是重要的營養生長期。香梨的營養生長要求日平均氣溫≥10.0 ℃，該階段持續時間長、溫度高、光照充足，有利于香梨的營養生長，反之，低溫寡照則不利于香梨的營養生長。

2.3.1 香梨生殖生長與氣候的關系 香梨的生殖生長包括開花受精、幼果發育、果實膨大和果實成熟4個階段，也是對環境條件反應的敏感時期。統計分析表明，庫爾勒香梨開花期的遲早與香梨果實產量呈顯著（P=0.05）的負相關，即開花較早的年份香梨的產量一般相對較高，反之，則產量較低，就多年平均而言，香梨始花期每提早1 d，香梨單產將增加280 kg/hm2。盡管其成因還有待進一步研究，但該現象對開展香梨產量年景預測等具有一定參考意義。庫爾勒香梨開花期多在4月上旬，但年際間差異很大，近30年來，最晚的年份和最早的年份開花始期相差了17 d。統計分析表明，庫爾勒香梨開花期的早晚主要受前期溫度條件的影響，其中，3月份平均氣溫以及1月中旬平均氣溫對香梨開花期遲早的影響尤為明顯（圖2）。3月份平均氣溫每偏高1.0 ℃，香梨開花始期將提早2 d；冬季最冷的時段1月中旬的平均氣溫每偏高1.0℃，香梨開花始期將提早1 d。

圖2 香梨開花始期與3月份平均氣溫和1月中旬平均氣溫相關關系

庫爾勒香梨花粉一般在氣溫低于10.0 ℃時基本上不會萌發，超過30.0 ℃時柱頭易干枯。因此，開花期的溫度應在10.0～30.0 ℃范圍內，最適宜溫度為15.0～25.0 ℃。庫爾勒香梨開花期平均氣溫多在15.0℃左右，處于適宜溫度的下限，偶受霜凍危害。

庫爾勒香梨果實生長發育期為4月下旬～9月上、中旬，期間日平均氣溫基本≥20.0 ℃。在日平均氣溫15.0～26.0 ℃范圍內，氣溫與香梨果實的生長速度呈正相關關系，日平均氣溫在24.0～26.0 ℃時，生長速度最快。庫爾勒香梨的果實膨大期一般在6月下旬～8月中旬，該時期的平均氣溫一般都在24.0～27.0 ℃，對果實生長十分有利。

2.3.2 近34年庫爾勒香梨產量變化與氣候的關系從圖3a可知，從1979～2012年間，庫爾勒市香梨的總產量呈明顯上升的趨勢。20世紀70年代末至80年代初庫爾勒香梨總產量為3000～4000 kg/hm2，至2010年前后已增至16000～18000 kg/hm2，這說明栽培技術的改進是近34年庫爾勒香梨產量提高的重要因素［20］。但是氣候條件的差異也對庫爾勒香梨的產量產生了重要影響，從圖3b可以看出，這34年間的氣候產量波動十分明顯，波動范圍基本保持在1484～6401 kg/hm2，尤其是在20世紀90年代后期波動強度的增長趨勢更加明顯，這說明氣候變化使香梨產量年際間變化的不穩定性有增強的趨勢。

圖3 1979～2012年庫爾勒市香梨實際產量、趨勢產量（a）和氣候產量（b）的變化

2.3.3 近34年庫爾勒市氣溫變化及其對香梨產量的影響 受太陽輻射強度周年變化以及大氣環流、地理環境因素的綜合影響，庫爾勒市香梨生長季的多年平均溫度條件也呈現出具有規律的周期性變化（表3、圖4），從11月上旬香梨樹落葉并逐漸進入休眠期開始至隆冬的1月上、中旬，氣溫由5.7 ℃迅速下降至-7.0 ℃，之后，氣溫逐漸回升，至7月中、下旬升至香梨生長季的旬平均氣溫最高值27.2 ℃，之后氣溫又開始逐漸下降，至9月上旬香梨成熟時旬平均氣溫為22.0 ℃。

圖4 庫爾勒市香梨生長季平均氣溫的旬際變化

1979～2012年，庫爾勒市年平均氣溫以0.359℃/10 a的傾向率呈極顯著（P＜0.01）的上升趨勢，氣候變暖十分明顯。1979～2012年，庫爾勒市年平均氣溫以0.359 ℃/10 a的傾向率呈極顯著（P＜0.01）的上升趨勢，氣候變暖十分明顯。但是這34年的香梨生長周期各時段的平均氣溫變化還具有一定的差異性（圖5），在秋末冬初以及次年2月上旬至9月上旬的平均氣溫總體上呈明顯上升的趨勢，期間各旬平均氣溫變化傾向率在-0.067～1.284 ℃/10 a，絕大多數的旬平均氣溫上升趨勢通過了P＜0.05的顯著水平。但12月中旬～次年1月下旬平均氣溫卻總體呈降低趨勢，各旬平均氣溫變化傾向率為0.088～0.551 ℃/10 a，其中，1月下旬平均氣溫的下降（傾向率為-0.551℃/10 a）通過了P＜0.01的極顯著水平。

圖5 1979～2012年庫爾勒市年平均氣溫變化

氣溫變化對香梨產量也有一定的影響。香梨的生長周期主要是在11月上旬至次年的9月上旬，可分為休眠期、生長發育期、果實成熟期3個階段。從各旬平均氣溫對庫爾勒香梨產量的影響變化趨勢可以發現（圖6），休眠期中各旬的平均氣溫對香梨產量的影響系數是44.3～174.2 kg/（hm2·℃），其中12月中旬至次年2月下旬的影響系數處于一個最大的階段，影響系數高達160.0～174.2 kg/（hm2·℃），因此，可以確定12月中旬至次年2月下旬是氣溫對香梨影響的關鍵時期。這是因為庫爾勒冬季的氣溫處于較低的時期，對香梨越冬會造成一定影響，這就需要使溫度適當偏高一些，香梨越冬才會更安全，這對春季香梨樹的早發、提高香梨的產量都有很重要的意義。香梨的生長發育期（3月中旬～8月中旬）各旬的平均氣溫對香梨量產影響較小，影響系數基本維持在-30.8～28.7.0 kg/（hm2·℃），說明在該階段溫度條件是非常適宜香梨生長發育的。果實成熟期（8月下旬～9月上旬）庫爾勒年平均氣溫一般為22.0～24.6 ℃，這個時段的氣溫就需要適當的偏低一些，可以延長果實生長、成熟時間，減少水分的蒸發，保證石細胞少，對提高香梨的產量和品質有利，該階段的影響系數為-88.1～182.6 kg/（hm2·℃）。

對比香梨在生長季各旬平均氣溫對香梨產量的影響、各旬平均氣溫變化的分布情況（圖6）可以看出，香梨休眠期，尤其是隆冬的12月中旬至次年2月下旬平均氣溫對香梨產量的影響一般為正效應，但12月中旬至次年2月下旬平均氣溫總體呈下降趨勢，供需趨勢相悖，說明該階段的氣溫變化對香梨產量的提高將造成不利影響。主要生長發育階段（3月中旬～8月中旬）氣溫的變化對香梨產量的影響會很小，這時各旬氣溫處于一個上升趨勢，但是對香梨量產不會產生大的影響。果實的成熟期（8月下旬～9月上旬）的氣溫對香梨量產的影響為負效應。

圖6 香梨生長季各旬平均氣溫傾向率及旬平均氣溫對香梨產量影響系數的變化

通過分析1979～2012年庫爾勒市香梨氣候產量與生長季各時段溫度條件的相關系數（表4）可以看出，香梨氣候產量與整個生長季內平均氣溫以及年內≥5 ℃、≥10 ℃、≥15 ℃、≥20 ℃界限積溫的相關關系均不顯著，但與1月中、下旬，3月中、下旬平均氣溫，1月和越冬期間極端最低氣溫以及越冬期＜0 ℃負積溫呈顯著的正相關，這也說明了越冬時期的溫度條件是影響香梨產量的重要因素，萌芽的開放期、果實的成熟期溫度對香梨產量有一定程度的影響。而香梨生長期≥5 ℃、≥10 ℃、≥15 ℃、≥20 ℃界限積溫均基本能滿足香梨生長發育的需求。

使用逐步回歸法建立表4中達到P＜0.05以上顯著水平的各氣候因子與香梨氣候產量間的 “最優”回歸模型，公式為：

表4 庫爾勒市香梨氣候產量與生長季各要素的相關系數表

式（2）中：X1為1月中、下旬平均氣溫（℃）；X2為3月中、下旬平均氣溫（℃）；X3為9月上旬平均氣溫（℃）。

使用公式（2）計算出的1979～2012年庫爾勒香梨的氣候產量對實際氣候產量具有較好的模擬效果（圖7），說明公式（2）可應用于庫爾勒市香梨年景預測以及產量預報的實際工作之中。

圖7 1979～2012年庫爾勒香梨的氣候產量與模擬氣候產量逐年演變情況

3 香梨種植氣候區劃分析

3.1 香梨種植氣候區劃指標

香梨越冬期溫度條件是影響庫爾勒市香梨安全越冬和產量高低的主要氣候因素，生長發育期間的熱量條件對香梨產量也有一定影響。因此，綜合分析各項氣象條件的影響結果，結合前人的研究成果［4-8］確定了庫爾勒香梨的氣候區劃指標（表5、表6），并按照最適宜、適宜、次適宜和不適宜進行分級。

表5 香梨種植氣候區劃因子及指標

表6 各界限溫度出現頻率

3.2 香梨區劃方法

庫爾勒香梨的區劃使用的地理信息資料是1∶50000的新疆基礎地理信息數據。運用了GIS技術將1∶50000等高線數據轉換成高分辨率數字地形模型（DEM），在此基礎上與氣候因子進行空間分析建模，進行區劃結果分級。

因為考慮不同的因子在區劃評價所占比例有所不同，故對不同的區劃因子賦予不同權重，對隸屬的計算結果進行加權平均得到了綜合區劃指標［21］，并確定香梨精細化農業氣候區劃（圖8）。

圖8 庫爾勒市香梨種植氣候區劃

3.3 庫爾勒香梨區劃結果

3.3.1 最適宜種植區 包括恰爾巴克鄉、托布力其鄉、鐵克其鄉、蘭干鄉、阿瓦提鄉、英下鄉、和什力克鄉、哈拉玉群鄉等以南區域。本區域熱量資源豐富，≥10 ℃積溫在3800 ℃·d以上，≥20 ℃積溫也在2500 ℃·d以上，生長期間積溫最豐富，熱量資源與香梨果實生長期配合最佳，能夠充分滿足香梨生長發育需要。但是，冬季偶有-22～-20 ℃以下低溫氣候，有輕度凍害發生。

3.3.2 次適宜種植區 包括庫爾勒、上戶鎮、28團、29團、29團9連、29團10連、29團3連、30團場、30團8連等。本區域≥10 ℃積溫在3300～3800℃·d之間，≥20 ℃積溫在1900～2500 ℃·d之間，熱量資源能夠充分滿足香梨生長發育需要；具備較好的香梨栽植環境資源。但冬季偶有-25～-22℃以下低溫氣候，有輕到中度凍害，同時又有大風危害。該區域應注意種植防風林帶。

3.3.3 適宜種植區 包括30團10連、30團磚瓦廠等以北山前沖擊平原地帶，本區域香梨生長期≥10 ℃積溫在2500～3300 ℃·d之間，≥20 ℃積溫在1200～1900 ℃·d之間，光熱資源基本能滿足香梨生長發育的需求。但主要不利因子是冬季≤-25℃以下的低溫，約5年一遇，造成該區域香梨出現中到重度以上凍害。該區域需采取保護栽培和選擇抗寒品種相結合模式，可適當種植。

4 香梨種植效益分析

4.1 科學安排香梨種植區域

近34年來庫爾勒市的氣候具有明顯的變化，這些變化對香梨種植和生產既有有利的方面，也有不利的影響。

4.1.1 大風和冰雹日數顯著減少 香梨生長發育期間，尤其是開花至果實成熟期間若遇大風天氣易導致落花、落果，從而影響產量。1979～2012年庫爾勒市4～9月平均大風日數為14.5 d，但34年來大風日數呈顯著減少趨勢，尤其是進入21世紀以來，4～9月大風日數明顯減少（圖9），2000～2012年4～9月平均大風日數為10.1 d，較1979～1999年平均（17.2 d）減少了7 d。開花至果實成熟期間的4～9月大風日數的減少對香梨生產有利。

庫爾勒市冰雹出現次數較少，1979～2012年的34年間，香梨開花至果實成熟期的4～9月共出現冰雹13次，平均每年僅出現0.38次，但由于冰雹具有突發性強、對農業的破壞性大等特點，一旦發生將會對香梨生長發育，尤其對果實膨大至成熟期的香梨生產造成嚴重的破壞，給果農帶來很大損失，如1998年庫爾勒市部分地區受冰雹災害的影響，香梨產量銳減了60%左右。然而近34年來庫爾勒市冰雹出現次數呈顯著減少趨勢（圖9），尤其是進入21世紀以來4～9月冰雹發生次數明顯減少，2000～2012年的13年里僅發生了1次，因此對香梨生產有利。

圖9 1979～2012年庫爾勒市4～9月大風、冰雹日數變化

4.1.2 庫爾勒地區≥10 ℃和≥15 ℃積溫明顯增多 香梨的營養生長期一般在日均溫≥10 ℃期間進行，果實生長期則在≥15 ℃期間完成，因此，≥10 ℃和≥15 ℃積溫是衡量一個地區熱量條件對香梨生長發育和產量形成適宜程度的重要指標。受全球氣候變暖的影響，1979～2012年庫爾勒市≥10 ℃和≥15 ℃積溫呈明顯增多趨勢（圖10），2000～2012年較1979～1999年，≥10 ℃和≥15 ℃積溫分別增多了200和300 ℃·d，這相當于在梨樹安全越冬有保障的前提下，庫爾勒香梨可種植區域的海拔上限向高海拔區域提升了100～120 m，香梨的可種植區域增大。

圖10 1979～2012年庫爾勒市≥10 ℃和≥15 ℃積溫變化

4.1.3 香梨越冬條件并未得到改善 冬季極端最低氣溫、負積溫以及最冷時節的1月中、下旬的平均氣溫是體現冬季寒冷程度、評價果樹越冬安全性的重要指標。然而，在全球氣候變暖的背景下，1979～2012年庫爾勒市冬季極端最低氣溫和負積溫卻均未出現升高趨勢（圖11a、圖11b），1月中、下旬的平均氣溫甚至還出現了降低的趨勢（圖11c），這說明庫爾勒香梨的安全越冬條件并未得到改善，冬季低溫對香梨安全越冬的影響仍是制約香梨高產、穩產的關鍵因素。

圖11 1979～2012年庫爾勒市冬季極端最低氣溫（a）、負積溫（b）和1月中、下旬平均氣溫（c）變化

4.1.4 香梨成熟期氣溫升高對產量的形成不利 庫爾勒香梨果實成熟期（8月下旬～9月上旬）多年平均氣溫為22.0～24.6 ℃，如果在該階段氣溫適當的偏低一些，可以延長香梨的生長和成熟時間，使香梨香味濃郁，汁多甘甜，石細胞少，對提高香梨產量和品質有利。然而，1979～2012年庫爾勒市8月下旬～9月上旬平均氣溫卻呈現顯著的升高趨勢（圖12），對香梨產量和品質均會產生一定影響。

圖12 1979～2012年庫爾勒市8月下旬～9月上旬平均氣溫變化

4.2 重視氣候變化對香梨品質的影響

前人的大量科研成果和生產實踐［4-8］均證明，庫爾勒地區氣溫日較差大是香梨高產、優質的主要氣候條件，然而，近34年受平均最低氣溫上升速率遠大于平均最高氣溫的影響，庫爾勒香梨果實生長期（5～9月）的氣溫日較差總體呈減小趨勢（圖13），尤其是20世紀90年代以來減小趨勢更為明顯，2000～2012年5～9月的平均氣溫日較差較1990～2000年減小了1.2 ℃，從理論上來說，如此明顯的氣溫日較差變化必將對庫爾勒香梨的產量尤其是品質產生不可忽視的影響。另外，香梨果實生長期氣溫的升高也將對香梨品質產生一定影響，因此，深入探討氣候變化對庫爾勒香梨產量和品質的影響，并采取科學有效的應對措施是保持庫爾勒香梨優異品質經久不衰的重要前提。

圖13 1979～2012年庫爾勒市5～9月平均氣溫日較差變化

4.3 因地制宜地發展多種林果的種植

庫爾勒市地域廣闊，氣候類型多樣，為多種林果的栽培提供了得天獨厚的氣候資源條件，除香梨外，庫爾勒市大部分地區的氣候也適宜大棗、杏、蟠桃和釀酒葡萄等特色林果的栽培，因此，根據各種林果的生物學特性及其對氣候條件的要求，因地制宜地發展多種多樣的林果，對充分合理地應用豐富多樣的農業氣候資源，最大限度地避免不利氣候的影響，促進庫爾勒市經濟的持續穩定發展和農民增收都具有十分重要的意義。例如，大棗和杏具有較香梨更耐冬季低溫、耐干旱、耐風沙、耐瘠薄的特性，因此，沙漠、戈壁邊緣地帶的部分鄉鎮和團場應將優質大棗和杏的種植作為該區域林果發展的主栽林種；蟠桃對熱量條件的需求略少于香梨，但其耐冬季低溫的能力較弱，因此，防止冬季凍害是蟠桃栽培需重點關注的問題；山前沖積平原肥沃的土壤、溫和的氣候以及冬季逆溫條件對釀酒葡萄的種植更為有利。

5 討論與結論

本文選用的氣象資料是庫爾勒地區1980～2011年的逐日氣溫、日照、降水量、風速等氣象資料以及新疆地理信息數據，采用了“積分回歸”的方法進行研究分析，對庫爾勒地區近34年的積溫、冬季極端最低氣溫和平均氣溫的變化規律進行了分析，并得到以下結論。

庫爾勒香梨果實生長發育期為4月下旬～9月上、中旬，期間日平均氣溫基本均≥20.0 ℃。在日平均氣溫15.0～26.0 ℃范圍內氣溫與香梨果實的生長速度是呈正相關的關系，日平均氣溫24.0～26.0℃時生長速度最快。

庫爾勒香梨的果實膨大期一般在6月的下旬～8月的中旬，該時期的平均氣溫一般都在24.0～27.0 ℃，對果實生長十分有利。

庫爾勒香梨最適宜的種植區包括恰爾巴克鄉、托布力其鄉、鐵克其鄉、蘭干鄉、阿瓦提鄉、英下鄉、和什力克鄉、哈拉玉群鄉等以南區域。該區域熱量資源豐富，≥10 ℃積溫在3800 ℃·d以上，≥20 ℃積溫也在2500 ℃·d以上，生長期間積溫最豐富，熱量資源與香梨果實生長期配合最佳，能夠充分滿足香梨生長發育需要。但是，冬季偶有-22～-20 ℃以下低溫，有輕度凍害發生。

庫爾勒市地域廣闊，氣候類型多樣，為多種林果的栽培提供了得天獨厚的氣候資源條件，除香梨外，庫爾勒市大部分地區的氣候也適宜大棗、杏、蟠桃和釀酒葡萄等特色林果的栽培。因此，根據各種林果的生物學特性及其對氣候條件的要求，因地制宜地發展多種多樣的林果，對充分合理地應用豐富多樣的農業氣候資源，最大限度地避免不利氣候的影響，促進庫爾勒市經濟的持續穩定發展和農民增收都具有十分重要的意義。