河北临城县核桃春季低温冻害气候特征分析

赵玉兵，孙东磊

（1.平乡县气象局，河北 平乡 054500；2.邢台市气象局，河北 邢台 054000）

河北临城县核桃春季低温冻害气候特征分析

赵玉兵1，孙东磊2

（1.平乡县气象局，河北 平乡 054500；2.邢台市气象局，河北 邢台 054000）

该文利用临城县国家气象站1960～2016年气象资料，分析该地核桃冻害发生主要时段、频率及最低气温变化规律及特征。结果表明：淤核桃春季冻害发生主要时段为3月20日～4月20日，轻微冻害发生集中在3月下旬，轻度、中度冻害发生集中在4月上中旬。于1960～2016年达到冻害气象指标日数21d，其中轻微冻害、轻度冻害、中度冻害分别占57.1%、33.3%、9.7%。③1960～2016年3月下旬最低气温<-2℃日数共计37d，年均0.63d，1960～2016年4月上中旬<0℃日数共计14d，年均0.28d。榆3月下旬最低气温呈明显升高趋势，上升速率为0.4℃/10a，3月下旬最低气温2000年前后发生突变，核桃冻害发生风险降低。

核桃；冻害；气候

核桃是原产我国、栽培历史悠久的重要经济树种。我国是世界上核桃产量和栽培面积最大的国家，现栽培面积达200万hm2，产量近50万t。近年来，核桃作为河北省重要的经济林树种发展十分迅速，沿太行山脉种植面积约10万hm2，特别是薄皮、早实核桃，深得广大农民的普遍欢迎。太行山南段东麓（邯郸、邢台、石家庄山区及丘陵区）秋末冬初、春季的气温变化起伏较大，强降温过程经常发生，致使核桃在落叶期、休眠期、萌芽—展叶期、开花—幼果期时常遭受低温冻害，轻则造成减产，重则形成绝收。随着全球气候变化，极端天气事件频发，核桃低温冻害发生几率呈上升趋势。河北省临城县是太行山南部核桃种植集中区和示范区，常年种植1.33万hm2，本文利用河北省临城气象站1960～ 2016年气象资料，临城县绿岭果业公司基地2006～ 2016年小气候自动站资料、部分时段人工气温观测资料和核桃冻害调查资料，分析了临城县核桃春季冻害发生的主要时段、低温冻害发生的频率、冻害发生时段最低气温变化规律及特征，以期为气象部门核桃低温冻害预警服务、农业生产部门管理提供参考。

1 资料与方法

1.1 资料

本研究采用了河北省临城县气象站1960～2016年气象资料；临城县绿岭果业公司示范基地（位于临城县城北6km处，海拔90～135m）2006～2016年小气候自动站资料、核桃冻害调查资料及部分时段气温人工观测资料。

1.2 方法

研究采用的冻害气象指标见表1。该指标由核桃种植区栽培管理专家河北农业大学李保国教授根据邢台、邯郸、石家庄主要核桃品种多年生产管理经验、部分冻害资料调查和参考有关研究而制定[1-3]。“绿岭”为太行山南麓薄皮核桃主要栽培品种，果实生育期为110～120d，抗逆性、抗病性、抗寒性均强，而且耐旱。“绿岭”为雄先型品种，雄花花芽膨大到雄花开放盛期一般为17～26d，自雄花散粉初期至散粉末期，一般为12～16d。雌花花芽膨大到结果稍伸出一般为11～15d，雌花开放初期至末花期一般为8～11d[4]。运用Mann-Kendall方法进行变化趋势突变检验[5]。

表1 核桃冻害气象指标

2 核桃春季低温冻害气候特征分析

2.1 核桃春季低温冻害发生时段

2006～2016年，临城主要核桃品种雄花芽膨大期平均为3月19日，最早为3月15日，最晚为3月25日。核桃雄花散粉末期平均为4月14日，最早为4月8日，最晚为4月23日。核桃雌花芽膨大期平均为3月18日，最早为3月15日，最晚为3月21日。核桃雌花末花期平均为4月24日，最早为4月19日，最晚为5月5日，核桃花期为3月15日至5月10日。多年3月15日至5月10日逐日最低气温资料分析，最低气温低于0℃最晚出现在2013年4月20日，4月下旬未出现日最低气温低于零度的情况。表明历年4月下旬温度因子未导致核桃出现冻害现象，个别年份3月中旬核桃处于花芽膨大期，抗寒性较强，遭遇低温造成冻害程度较轻，所以核桃冻害发生主要时段为3月20日至4月20日。

2.2 达到冻害气象指标日数

按照核桃冻害气象指标等级划分方法，1960～ 2016年临城气象站达到冻害气象指标日数21d，其中轻微冻害12d，轻度冻害7d，中度冻害2d，分别占57.1%、33.3%、9.7%（见表2）。轻微冻害发生时间主要集中在3月下旬，核桃萌芽展叶期，轻度、中度冻害发生在4月上中旬，核桃开花至幼果期，发生时间越晚，冻害程度越重。根据临城绿岭公司调查资料，2006年4月12日受强降温影响，临城绿岭公司示范区最低温度达-2℃，并伴有降雪，已萌发新梢的核桃树大面积遭受中度冻害，1a生枝、1a生定植苗、花器、新梢均遭受不同程度的冻害；2013年源月18～19日普遍出现降雪天气，绿岭核桃基地积雪厚度达到5cm以上；20日凌晨形成严重低温霜冻，核桃种植基地最低气温-4.0℃，致使新梢严重受冻。

表2 1960～2016年达到冻害气象指标日数

2.3 历年3月下旬<-2℃日数、4月上中旬<0℃日数

历年3月下旬<-2℃日数能在一定程度反映萌芽至展叶期受冻害风险大小。1960～2016年3月下旬<-2℃日数共计37d，年均0.63d，最少0d，最多4d，出现在1974年。1960～1969年出现6d，1970～ 1979年出现10d，1980～1989年出现10d，1990～ 1999年出现8d，2000～2009年出现2d，2010～2016年出现1d。

图1 3月下旬最低气温变化M-K检验

历年4月上旬<0℃日数能在一定程度反映了开花期至幼果期受冻害风险大小。临城站1960～ 2016年4月上中旬<0℃日数共计14d，年均0.28d。1960～1969年出现2d，1970～1979年出现3d，1980～ 1989年出现1d，1990～1999年出现4d，2000～2009年未出现，2010～2016年出现3d。

2.4 极端低温时间变化特征

历年3月下旬最低气温平均为-0.9℃，极端气温出现在1970年3月23日，达-6.2℃，最高出现在2008年3月25日，为3.1℃。线性趋势分析表明：3月下旬最低气温呈明显升高趋势，上升速率为0.4℃/10a。突变检验表明：1965～1976年、1997～2016年UFk值均大于0，在依1.96信度线之间UFk和UBk曲线出现4个交点，第一个交点出现在2000年左右，2008年、2014～2016年远远超过置信线，说明该地区3月下旬最低气温在2000年前后发生了突变，2014～2016年呈明显升高趋势（图1）。

历年4月上中旬最低气温平均为1.5℃，极端最低气温出现在1962年4月3日，达-4.3℃，最高2016年4月4日，为7.5℃。最低气温呈明显升高趋势，上升速率为0.3℃/10a，但未通过显著性检验。突变检验表明，除1962年、1973年、1974年外，其他时段UFk值均大于0，在依1.96信度线之间UFk和UBk曲线出现7个交点，第一个交点出现在1961年左右，交后1983年、1986年、2005年、2006年超过置信线，其他时段均在置信线之间。说明该地区4月中下旬最低气温没有明显突变发生。

图2 4月上中旬最低气温变化M-K检验

3 讨论

由于临城县区域气象站或小气候站建站时间短，时间序列不足5年，核桃种植基地气温人工观测样本仅为核桃花期部分时段，且样本少，本研究所选取的气象资料为临城国家气象站资料，一定程度上反映了该区域主要气候特征，但具有一定局限性。刘瑾等研究认为，核桃遭遇花期冻害时区域自动站和国家站之间的气温指标相关性90豫的站点相关系数高于0.9，同一时刻，区域站气温与海拔高度呈负相关[5]。因此本研究根据临城国家气象站确定达到冻害等级气象指标的日数要比利用区域站实际日数少，达到冻害程度要比利用区域站轻。2013年4月18～19日，按照临城国家气象站资料分析达到中度冻害，但区域站资料分析已经达到重度冻害等级，田间实际调查结果为重度冻害等级，表明冻害实际发生比国家气象站气象资料达到冻害气象指标发生频率更高，冻害程度更重。本研究确定冻害气象指标采用核桃种植区专家根据研究区域主要品种“绿岭”多年生产管理经验及部分冻害资料调查而定，从临城绿岭基地近年冻害调查情况分析，冻害发生及危害程度还同48h降温幅度、是否有积雪等有关。本文所采取的冻害气象指标未考虑上述因素，由于冻害资料样本有限，气象指标有待进一步验证修订。同时，太行山南段东麓邯郸、邢台、石家庄核桃种植品种达10种以上，由于不同品种间核桃树的抗寒性差异较大，核桃冻害气象指标及发生频次分析，应根据具体区域主推品种对核桃冻害气象指标进行修订。

4 结论

河北省临城县核桃冻害发生时段为3月20日至4月20日，轻微冻害发生时间主要集中在3月下旬，核桃处于萌芽至展叶期，轻度、中度冻害发生在4月上中旬，核桃处于开花至幼果期；历年3月下旬最低气温呈明显升高趋势，上升速率为0.4℃/10a，3月下旬最低气温在2000年前后发生了突变，2014～2016年呈明显升高趋势，核桃萌芽展叶期核桃冻害发生风险降低；4月中下旬最低气温升高趋势不明显，没有明显突变发生，2010～2016年4月中下旬出现2次中度冻害，1次轻度冻害，核桃冻害风险加大。

［1］施丽丽，李保国，齐国辉，等.河北省太行山区核桃主要栽培品种综合性状研究［J］.河北林果研究，2012，27（4）：418-423.

［2］李美美，赵建建，宋新英，等.“绿岭”核桃霜冻后剪除冻梢的生理效应研究［J］.北方园艺，2015（1）：12-16.

［3］任俊杰，赵爽，马华冰，等.“绿岭”核桃枝条贮藏营养与晚霜冻害发生程度及树体恢复关系的研究［J］.河北农业大学学报，2015（3）：34-40.

［4］施丽丽，李保国，齐国辉，等.不同受冻程度核桃嫁接苗相关理化性质的研究［J］.河北农业大学学报，2011，34（5）：37-41.

［5］符淙斌，王强.气候突变的定义和检测方法［J］.大气科学，1992，16（4）：482-493.

［6］刘瑾，孙东磊，李武龙，等.利用区域自动站资料分析核桃花期冻害气象条件及成因［J］.气象科技，2014，42（6）：1100-1105.

The Characteristic Analysis of Walnut Spring Freeze Injury in Linchen County,Hebei Province

ZHAO Yu-bing1，SUN Dong-lei2
（1.Pingxiang meteorological service，Pinging，Hebei，054500；2.Xingtai meteorological service，Xingtai，Hebei，054000）

Using the observation data of the Lincheng County National meteorological Station during 1960～2016,the main occurring period,frequency and the lowest temperature changes and characteristics of spring freeze injury in Walnut are stud-ied.It is found（1）spring freeze injury in Walnut occurs mainly between March 20 and April 20.Slight-freeze injury mainly occurs during the last ten-day of March mild-freeze injury and moderate-freeze injury mainly occurs duringfirst ten days or middle ten days of April;（2）the numbers of days up to freeze injury reached 23 days during 1960-2016，and Slightfreeze injury was 57.1%,mild-freeze injury was 33.3%,moderate-freeze injury was 9.7%.（3）the days of minimum temperature <-2℃in late march were 37dwith annual average 0.63d during 1960～2016.the days of lowest temperature<-0℃inearly 20 days of October in late march were 14dwith annual average 0.28d during 1960～2016.（4）The lowest temperature in late march was increased significant with a rising rate of 0.4℃/10a，it shows that 1980 is a jump point of air temperature dis-continuity by abrupt change analysis;it reduced the risk of freeze injury during walnut flowering and leaf-expansion stage.

Walnut；Freeze injury；Climate

S42

A

1002-3356（2016）04-0041-04

2016-07-02

邢台市科技局重大科技项目“邢台西部山区核桃冻害预警及评估系统研究”（201032011）

赵玉兵（1981-），女，硕士，助理工程师，主要从事气象服务工作。E-mail：xtsdl@126.com。