芮城县日照时数变化特征及其对苹果花期的影响
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摘要 利用芮城国家一般站1960—2017年的逐日日照时数观测资料及农业气象物候数据，研究分析芮城县日照时数变化特征及其对苹果花期的影响。结果表明，1960—2017年芮城县年日照时数呈下降趋势，除4月日照时数呈上升趋势外，其余月份均为下降趋势;春季为上升趋势，夏、秋、冬季为下降趋势，其中夏季下降最明显，其次是冬季;日照时数与苹果开花盛期成负相关，即日照时数多，苹果花期提前，2—3月日照时数是影响芮城县苹果花期的主要气象因子。
关键词 日照时数;变化特征;苹果花期;山西芮城
中图分类号 P422.11;S661.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2019）09-0049-02
日照时数定义为在一定时间段内太阳直接辐照度达到或超过120 W/m2的时间总和，以小时为单位，取1位小数[1]。日照是太阳辐射最直观的表现，也是表征当地气象状况和气候特点的重要气象要素之一，与农业生产和人类活动息息相关[2]。
范晓辉等[3]对山西省1959—2008年日照时数时空变化特征进行研究，得出1959—2008年山西省年平均日照时数、四季日照时数均呈显著减少趋势;赵永强等[4]对山西省日照时数的时空变化特征進行分析，得出1961—2010年山西省平均日照时数在年代、年、季尺度上都呈减少趋势，且空间差异明显表现为南部到北部逐渐增加。芮城县位于山西省西南端，平均海拔505.7 m，有“山西的南大门”之称，是农业大县，苹果种植面积占农业总种植面积的比例很大。气温、降水对苹果发育期影响的研究已经有很多，本文着重分析日照时数的变化特征及其对苹果花期的影响，旨在为当地农业生产及物候预测提供一定的依据。
1 资料来源与研究方法
资料选取芮城国家一般站1960—2017年的逐日日照时数，苹果发育期的物候资料选取1984—2012年苹果开花盛期日期。采用线性倾向估计分析日照时数年、月、季等的变化特征。物候日期采用日序换算法[5]，即将苹果开花盛期日期转化为距离1月1日的实际日数，利用SPSS软件计算出日照时数和苹果花期之间的Pearson相关系数，并采用t检验进行显著性检验。
2 日照时数变化特征
2.1 年变化
从图1可以看出，1960—2017年芮城县年日照时数整体呈下降趋势，变化倾向率为-51.19 h/10 a，下降趋势比较明显，其中2007年年日照时数最少（1 902.5 h），1965年最多（2 583.9 h），二者相差681.4 h。58年年日照时数平均值为2 224.5 h，对比多年平均值来看，日照时数变化主要存在2个阶段，一是1960—1980年，年日照时数基本多于多年平均值;二是20世纪80年代以后，年日照时数基本小于多年平均值。
2.2 月变化
从表1可以看出，1960—2017年月日照时数中4月呈上升趋势，变化倾向率为4.34 h/10 a;其余月份全部为下降趋势，月日照时数的整体变化规律与年日照时数一致。其中，8月的下降趋势最明显，变化倾向率为-9.27 h/10 a;其次是1月，变化倾向率为-7.96 h/10 a;下降最少的是3月，变化倾向率为-0.06 h/10 a。1960—2017年芮城县月平均日照时数也呈下降趋势，变化倾向率为-4.56 h/10 a，与年日照时数的变化规律一致。其中，6月的平均日照时数最多，达到230.9 h;1月的平均日照时数最少，仅为147.8 h，两者相差83.1 h。
2.3 季变化
从图2（a）可以看出，1960—2017年芮城县春季日照时数整体呈上升趋势，变化倾向率为1.31 h/10 a，1962年春季日照时数最多，达735.7 h;最小值出现在1964年，为451.7 h。由图2（b）可以看出，夏季日照时数呈下降趋势，且下降趋势较明显，基本呈波动状态，变化倾向率为-20.53 h/10 a，最大值为865.3 h，出现在1969年;最小值为490.2 h，出现在2007年。由图2（c）可以看出，秋季日照时数整体呈下降趋势，变化倾向率为-13.05 h/10 a，最大值为653.6 h，出现在1972年;最小值为338.1 h，出现在2011年。由图2（d）可以看出，冬季日照时数整体也呈下降趋势，变化倾向率为 -19.07 h/10 a，最大值为634.5 h，出现在1963年;最小值为300.7 h，出现在1989年。总之，除春季外，夏、秋、冬季的日照时数变化趋势与年日照时数变化趋势一致，呈减少趋势，夏季减少的最多，其次是冬季，最后是秋季。
3 日照时数与苹果花期的相关性
有关文献研究表明，花期预报一般要提前20 d以上[6]，由于芮城苹果多年平均开花盛期在4月16日，从预报的时效角度考虑，将苹果花期的日照时数统一统计到3月30日。从图3可以看出，苹果开花盛期序列整体呈下降趋势，且下降趋势较为明显，说明1984—2012年苹果花期整体表现为提前。其中，1986年开花序列最多，为116 d;2004年开花序列最少，为97 d。
以1—3月日照时数和2—3月日照时数分析日照时数苹果花期的相关性，从表2可以看出，1—3月日照时数与苹果花期的Peason值为-0.320，成负相关，说明日照时数多、开花期提前，日照时数少、开花期推迟;但是从显著性检验结果来看，P值为0.091，没有通过显著性检验;2—3月日照时数与苹果花期的Peason值为-0.410，成负相关;从显著性检验结果来看，P值为0.027，在0.05水平上显著相关。由此可以得出，1月苹果树处于冬眠期，日照时数对其生长发育影响不大，2—3月日照时数是影响苹果花期的主要气象因子之一。
4 结论与讨论
分析结果表明，芮城县1960—2017年年日照时数呈下降趋势，变化倾向率为-51.19 h/10 a;除4月日照时数为上升趋势外，其余月份均为下降趋势，月平均日照时数也呈下降趋势;除春季外，夏、秋、冬季的变化趋势与年日照时数变化趋势一致，也呈减少趋势，夏季减少的最多，其次是冬季，最后是秋季。总之，1960—2017年芮城县日照时数变化趋势与山西省大范围的变化趋势一致。导致芮城县日照时数的原因，有待深入研究。
苹果开花盛期序列整体呈下降趋势，且下降趋势较为明显，1—3月日照时数和2—3月日照时数与苹果开花盛期均成负相关关系，即日照时数多，苹果花期提前，1—3月日照时数与苹果花期相关性没有通过显著性检验，2—3月日照时数与苹果花期在0.05水平上显著相关。这说明1月日照时数与苹果花期影响不大，2—3月日照时数是影响苹果花期的主要气象因子之一。
5 参考文献
[1] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：北京气象出版社，2003.
[2] 刘义花，汪青春，王振宇，等.1971—2007年青海省日照时数的时空分布特征[J].资源科学，2011，33（5）：1010-1016.
[3] 范晓辉，郝智文，王孟本.山西省近50年日照时数时空变化特征研究[J].生态环境学报，2010，19（3）：605-609.
[4] 赵永强，王志伟，李海涛.山西省日照时数的时空变化特征[J].中国农学通报，2017，33（15）：124-128.
[5] 白洁，葛全胜，戴君虎.贵阳木本植物物候对气候变化的响应[J].地理研究，2009，28（6）：1606-1614.
[6] 金美玉，赵晶，付强.龙井市苹果梨始花期预报模型研究[J].安徽农业科学，2017，45（25）：189-192.
作者简介 李苏霞（1988-），女，山西平陆人，工程师，从事综合气象业务工作。
收稿日期 2019-01-09
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