喀什地区冬季果园微环境的低温特征分析

马 凯 ，闫 鹏 ，韩立群 ，樊丁宇 ，王继勋 ，卢春生

（新疆农业科学院a.园艺作物研究所；b.农业部新疆地区果树科学观测试验站，新疆 乌鲁木齐 830091）

喀什地区冬季果园微环境的低温特征分析

马 凯a，b，闫 鹏a，b，韩立群a，b，樊丁宇a，b，王继勋a，b，卢春生a，b

（新疆农业科学院a.园艺作物研究所；b.农业部新疆地区果树科学观测试验站，新疆 乌鲁木齐 830091）

为了研究冬季南疆果园微环境中的最低气温及其变化特征，从而为果树越冬防寒措施的制定提供参考依据，利用2009～2012年连续3个冬季在喀什地区伽师县、疏附县2个果园内实测的气温数据，就2个果园中最低气温的出现时间、变化趋势和低温持续的时间进行了分析，探讨了伽师果园微环境中测定的最低气温和伽师县气象站记录的标准气温之间的差异。结果表明：1月是当地果园气温最低的月份，2个果园连续3个冬季的最低气温都出现在1月，气温在清晨08:00时至上午10:00时达到当天最低值；伽师果园测定的日、旬最低气温与该县气象站记录的最低气温的变化趋势基本一致，伽师果园中测定的日、旬最低气温始终低于伽师县气象站记录的同期标准气温，其与气象站标准气温的平均温差在3.6～4.1 ℃之间。

果园微环境；低温；喀什地区

低温对植物的危害是一个世界性的问题，不仅限制农作物的栽种范围，也会造成农作物减产，是我国农林生产中重要自然灾害之一[1]。近年来，在全球气候变暖引发局部地区极端气候事件频发的大背景下，南疆环塔里木盆地特色果树冻害的发生频率也有加快的趋势，这给当地林果业发展带来了一定的影响[2-5]。针对南疆环塔里木盆地区域气候变化的研究报道已有很多，曹占洲等人[5]对南疆环塔里木盆地区域近50年来的冬季气温特征进行了分析；胡江玲等人[7]分析了南疆阿图什近47年来气温降水的变化特征及对农业生产的影响情况；刘进新等人[8]对南疆盆地近45年来的气温变化特征进行了分析。上述研究对认识和掌握南疆环塔里木盆地冬季气温的长期变化趋势具有一定意义。但是，有关果树冻害的研究除需掌握数十年长期温度数据及其变化趋势外，更要关注与冻害紧密相关的果园微环境的气候变化特征。然而，目前研究果园微环境条件下温度特征的研究报道却很少。因此，了解冬季果园微环境气温变化特征，探讨果园实际低温与气象站标准温度之间的差异，能为合理制定有效的果树防寒措施提供依据。

1 材料与方法

1.1 测温地点及待测果园的基本情况

试验测温地点分别设在南疆喀什地区的伽师县和疏附县。伽师县测温点位于伽师县林场，距离县城约11 km；果园内的树种为西梅，其冠径为1.7 m×2.1 m，冠高2.5～3.0 m，栽培密度为5 m×3 m。疏附县测温点位于县城边，距离县城约1.5 km；果园内的树种为阿月浑子，其冠径为2.2 m×2.5 m，冠高2.5～3.0 m，栽培密度为5 m×4 m。

伽师县气象站位于县城边，距离县城中心1 km。

1.2 测温仪器

温度测定采用浙江大学电气设备厂生产的ZDR-20型温湿度记录仪和以色列Fourier Systerms公司生产的MicroLite优盘型温度记录仪。记录仪使用前在20～－25 ℃范围内的温度条件下用气象用标准水银温度计进行校正，误差控制在0.5 ℃以内。

1.3 测温方法

在果园中部选择生长正常、主干明显的果树，将温度记录仪的探头置于果树主干北侧，距地面1.5 m处，记录仪固定在树体上，感温探头要避免阳光的直接照射。记录周期为2009～2012年的每年冬季12月至次年3月，记录仪每日记录数据的间隔时间均为30 min，最低气温为每日连续测定的48个温度数据的最小值。旬平均最低气温、旬最低气温都是以每日测定的48个数据为基础计算得出的。气象站标准温度数据由新疆气候中心提供，每日记录24次，记录时间间隔为60 min，计算方法同上。

2 结果与分析

2.1 冬季果园微环境的最低气温及低温出现的时间

2009～2012年冬季2个果园的最低气温及其出现的时间如表1所示。由表1可知，连续3个冬季2个果园的最低气温值均在－14.7～－26.2 ℃之间。2010～2011、2011～2012年冬季2个果园的最低气温都在－20 ℃以下；其中，伽师果园在2011～2012年冬季的最低气温达到－26.2 ℃，是2个果园连续3个冬季中出现的最低值，且其每年的最低气温都低于疏附果园。从最低气温出现的时间来看，2个果园3个冬季的最低气温都出现在1月份，出现时间在清晨08:00时至上午10:00时前后，即日出前的1～2 h。

表1 2009～2012年冬季2个果园的最低气温及其出现的时间Table 1 The lowest temperatures and their occurring time of two orchards in winters of 2009-2012

2.2 冬季果园微环境的低温变化特征及低温持续的时间

伽师、疏附县2个果园连续3个冬季的每旬平均最低气温的变化趋势如图1所示。由图1可知，进入12月以后，果园内的气温开始逐步下降，1月果园内的气温降至冬季的最低值，1月下旬以后，果园内的气温开始明显回升。伽师果园连续3个冬季的旬平均最低气温的最低值分别出现在1月下旬、1月上旬和1月下旬，疏附果园的也出现在1月下旬、1月上旬和1月下旬。可见，1月份是当地果园气温最低的月份，也是最冷月。

图1 2009～2012年12～2月2个果园的旬平均最低气温的变化趋势Fig. 1 Change trend of average the lowest air temperatures of ten-day periods from December to February in two orchards

喀什当地的果园一般在－20 ℃以下就有可能发生冻害现象。2010～2012年连续3个冬季（1月份）2个果园内最低气温的持续时间如图2所示。由图2可知，2010年1月的温度相对较高，伽师果园无－20 ℃以下的低温，疏附果园无－15 ℃以下的低温。2011、2012年的1月伽师果园内气温为－20 ℃的天数分别有5d、10 d，疏附果园的为1d、4 d，2个果园在这两年的1月份其最低气温主要在－15～－20 ℃之间。观测中发现，2010～2012年冬季虽然都有－20 ℃以下的低温出现，但果园中并未发生普遍的冻害现象，其原因可能是－20 ℃以下的低温持续的时间较短。

图2 2010～2012年1月2个果园内最低气温的持续时间Fig.2 Duration of the lowest air temperatures in January of 2010-2012 in two orchards

2.3 冬季果园微环境中测定的最低气温与气象站记录的标准气温的比较

伽师果园微环境中测定的与伽师县气象站记录的2010～2011、2011～2012年连续2个冬季每旬最低气温的变化趋势如图3所示。由图3可知，冬季12月至次年2月，果园气温和气象站气温的变化趋势基本一致，但果园中测定的最低气温始终低于气象站测定的标准气温。2010～2011年冬季果园内每旬最低气温与气象站的相比，平均温差为4.1 ℃，最大温差为5.2 ℃。2011～2012年冬季两者的平均温差为3.6 ℃，最大温差为4.7 ℃。

伽师果园与伽师县气象站的每日最低气温的变化趋势如图4所示。由图4可知，2011年1月份伽师果园和伽师县气象站每日最低气温的平均温差为3.7 ℃，当果园极端最低气温达到－22.1 ℃时，气象站测定温度为－17.8 ℃，高出果园测定气温4.3 ℃。2012年1月份伽师果园与伽师县气象站每日最低气温的平均温差为3.8 ℃，当果园极端最低气温达到－26.2 ℃时，气象站测定温度为－21.4 ℃，高出果园测定气温4.8 ℃。

在果园微环境中测定的最低气温与气象站记录的标准气温存在一定的温差，可能是由于果园测温点与气象站的实际距离、测温方式、测温环境等因素的不同而造成的。试验中伽师果园测温点距离伽师县气象站约12 km，该气象站位于县城边，受城市热岛效应的影响。其次，两种测温方式不同，气象站为百叶箱测温，果园测温记录仪探头位于树干阴面，没有其它遮挡物。果园与气象站的地面覆盖度也不一样，这些因素都能影响测温数据，但在果园中测定的最低温度反映了果园的实际低温情况，对果树的越冬防寒措施的制定具有更现实的参考价值。

图3 2010～2011与2011～2012年的冬季伽师果园中测定的每旬最低气温与伽师县气象站记录的标准气温的比较Fig. 3 Comparison of the lowest temperatures per ten-day period in Peyziwat orchard and standard temperatures provided by meteorological station in winter of 2010-2011 and 2011-2012

图4 2011与2012年的1月果园中测定的每日最低气温与气象站记录的标准气温的比较Fig. 4 Comparison of the lowest air temperatures of the day in orchard and standard temperatures provided by meteorological station in January

3 结论与讨论

果园微环境是以一定的大气候条件为背景的农业小气候，冬季果园微环境的低温特征与果树冻害密切相关。喀什地区伽师县、疏附县果园2010～2012年连续3个冬季的最低气温都出现在1月份，2个果园的气温均在清晨08:00时至上午10:00时达到最低值。1月是当地果园气温最低的月份，也是果树最有可能发生越冬冻害的时期，生产中应该重点关注，在最低气温出现之前应采取相应措施以预防和减轻冻害。在严寒的冬季，最低气温和低温持续时间是造成果树冻害的主要因素[9-11]。崔读昌等人[12]认为，一般果树发生越冬冻害的条件是气温低于－20 ℃的天数在20 d以上。在连续3年的测温中发现，2012年的冬季最冷，伽师果园气温在－20 ℃以下的天数持续10 d，疏附果园的为4 d，果园中的西梅和阿月浑子均未遭受冻害，这应该与低温持续时间短和不同树种抗寒力有差异等因素有关。所以，今后可针对南疆地区大樱桃、阿月浑子、红枣、核桃等易受冻果树，从温度指标方面分类开展果园微环境与果树冻害的深入研究。

果树冻害一般都会随着果园低温天气的持续较长时间的出现而发生。但是，气象站记录的标准气温并不代表果园中测定的实际气温，掌握果园微环境的实际气温及其变化规律，有助于研究果树冻害温度指标的控制和具体防寒技术措施的制定。试验观测结果表明，冬季12～2月果园微环境中实测的最低气温与气象站记录的标准气温其变化趋势基本一致。果园中实测的气温值始终低于气象站测定的标准气温，其与气象站标准气温的平均温差在3.6～4.1 ℃之间。从研究果树冻害温度指标方面考虑，果园中实测的低温数据具有一定的参考价值。果园中的实际低温受果园位置、地形、坡向、防护林等环境条件的影响，同时受树种、种植密度、果园覆盖度等人为管理措施的影响。因此，选择有代表性的果园，进行连续多年的温度监测和综合分析，这样才能更精确地研究果树冻害与低温之间的关系。

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[12]崔读昌.中国农业气候学[M].杭州:浙江科学技术出版社,1999: 159.

Analysis on low temperature characteristics of orchard microenvironment in winter in Kashi Prefecture

MA Kaia,b, YAN Penga,b, HAN Li-quna,b, FAN Ding-yua,b, WANG Ji-xuna,b, LU Chun-shenga,b
(a. Institute of Horticulture Crops; b. Xinjiang Fruit Science Experiment Station of Ministry of Agriculture, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, Xinjiang, China)

s:In order to study the lowest temperature and its change characteristics of orchard microenvironment in the southern of Xinjiang in winter, and to provide a basis for working out some measures for overwintering and cold-proof of fruit trees, based on the actual air temperature data of two orchards in Peyziwat County and Shufu County in winters of 2009-2012, occurring time, change trend and duration time of low temperature were analyzed, and the differences of lowest air temperatures between orchard microenvironment and standard temperature provided by meteorological station were discussed. The results indicated that orchard air temperature was lowest in January, the lowest air temperature of two orchards occurred in January of continual three winters, and air temperature reached the lowest of the day at 08:00-10:00 in the early morning. The lowest temperatures of the day and ten-day period of Peyziwat orchard microenvironment had similar change trends with standard temperatures provided by meteorological station, and always 3.6-4.1℃ lower than the latter.

orchard microenvironment; low temperature; Kashi Prefecture

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.018 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-09-09

新疆维吾尔自治区公益性科研院所基本科研业务经费资助项目（KY2012004）。

马 凯，助理研究员。

王继勋，研究员。E-mail：ee_wjx@163.com

马 凯,闫 鹏,韩立群,等.喀什地区冬季果园微环境的低温特征分析[J].经济林研究,2015,33(3):103－107.

S608

A

1003—8981(2015)03—0103—05

[本文编校：伍敏涛]