陕西省果区气候变化及苹果花期冻害风险分析与区划

摘要

果业在陕西发展迅猛，已成为支柱产业。2007年陕西省苹果种植面积730万亩，产量701万吨。苹果开花期的气象条件对当年苹果产量、品质具有决定性的意义。紧密围绕影响苹果开花期的气候要素，研究了其变化特征及对苹果开花期的影响。建立了苹果始花期物候模型并模拟了未来气候变化的影响，根据未来苹果花期遭遇冻害将加剧的特点完成了陕西省果区及北扩可能区域花期冻害发生频率及风险分析。 本文利用陕西省果业县(区)1961-2007年的逐日平均气温及极端最低、最高气温、降水量资料及6个苹果物候观测站物候资料，应用多年平均值、5a滑动平均、距平、标准差、小波分析、小波系数的方差分析等多种统计方法分析了果区年及冬、春季降水量、气温变化及跃变点、显著性周期等特征，进行了气温/降水量年代际变化比较。分析了陕西省果区气候变化特点及对苹果开花期的影响。 分析结果表明，各果区降水量(年/冬季/春季)均呈减少趋势，，跃变点在80年代中期左右，干旱化趋势明显。气温(年平均/冬季平均/春季平均)呈现显著上升趋势，跃变点在80年代中期左右。春季气温升高趋势最显著，这些因素导致了果树开花期较八十年代提前了20d左右，在4月上中旬开花。而在4月上旬末-中旬遇冷空气几率极大，此时正值陕西果区苹果开花期，冷空气侵袭使陕西果区开花期遭遇冻害风险加剧。分析了气温、降水对苹果开花的影响。热量条件好，开花期提前，缩短了开花时间间隔。适宜降水促进果树开花，降水量过大推迟开花，剧烈的气温波动不利于开花。论述了暖冬年份春季强降温发生机率大，果树开花期遭遇强降温年份占一半以上。自上世纪九十年代后期“暖冬”年份增多，“暖冬”后常伴随春季强降温，陕西果区开花期遭遇强降温机率大。 建立了苹果始花期物候模型y=-1.4*T1-1.13*T2+0.11*+95.1。模型中y为始花日数的预测值，T1为1月份平均气温，T2为3月份平均气温，r为3月下旬日照时数。此模型精度高。模拟了未来气候变化对陕西果区影响情况，结果表明，陕西果区未来气候变化趋势将导致苹果开花期提前，遭遇冻害的机率未来将更加严重，不利于果业生产。若未来陕西果区冬季或春季气温升高1-2℃或日照时数较少10-20小时，则开花期偏早1-3d。若升温幅度更大，开花期提前愈多。该研究有助于预测气候变化背景下陕西苹果的开花时间，为实现花期调控提供科学依据。 论述了气象条件对果业的影响，分析了花期冻害、果实膨大期高温热害、冰雹、干旱、果实着色成熟期低温、连阴雨等果业气象灾害的指标及危害，对每一种果业气象灾害进行了个例分析。指出花期冻害是影响陕西果业的最主要气象灾害。 应用历史记录、灾害调查和GIS技术，首次成功地完成了陕西省果区及北扩可能区域花期冻害发生频率及风险分析，解决了花期冻害风险分析的量化问题，以县为单位将风险分为四个级别，对各地花期冻害风险进行了定性和定量化研究，并以等级程度表示风险结果，为种植区域北扩提供了科学依据。 本研究意义在于推进陕西省果业结构和种植制度调整。优化果业区域布局，促进优势农产品向优势产区集中，形成优势农产品产业带，提高果业生产能力。

目录

文摘

英文文摘

前言

声明

第一章绪论

1.1项目研究的背景

1.2陕西果区气候变化及物候研究进展

1.3本文的主要研究内容

第二章本研究过程中资料来源与方法

2.1资料来源

2.2资料的处理方法

第三章陕西果区气候变化特征

3.1果区年降水量变化特征

3.2果区近45a冬季降水量变化特征（所有图略）

3.3果区近45a春季降水量变化特征（所有图略）

3.4陕西果区年平均气温变化特征

3.5陕西果区冬季平均气温变化特征

3.6陕西果区春季平均气温变化特征

3.7本章小结

第四章果区气候变化对果业的影响

4.1陕西果区2001-2007年气候变化与始花期时间变化

4.2暖冬、春季强降温对苹果开花期的影响

4.3本章小结

第五章苹果始花期模型及未来气候变化对其影响

5.1苹果始花期模型

5.2未来气候变化对苹果始花物候的影响模拟

5.3本章小结

第六章陕西省果业及主要气象灾害

6.1陕西果业概况

6.2果业生产中的主要气象灾害

第三节本章小结

第七章陕西苹果花期冻害风险分析及区划

7.1陕西果区及陕北北部冬季气温趋势分析

7.2陕西苹果花期冻害风险分析

7.3陕西苹果花期冻害风险区划

7.4基于苹果花期冻害风险的栽培区域北扩建议

7.5本章小结

第八章全文总结与讨论

8.1本文研究结论

8.2本文的不足之处及下一步的研究计划

在学期间的研究成果

在学期间获奖情况

致谢