灵石县核桃对主要气象因子的适应性分析

胡桃花，闫慧芳，张 喆，张利明，冯 斌

(1.晋中市气象局，山西 榆次 030600；2.太原市气象局，山西 太原 030100；3.晋中市规划和自然资源局，山西 榆次 030600)

核桃(JuglansregiaL.)是胡桃科核桃属植物。中国核桃栽培面积居世界首位。核桃属深根性、喜光、耐寒树种，适生区无霜期150～240 d，年日照时数 1 800～2 300 h。随着全球气候变化，生态环境的改变，气象灾害的频发，很大程度上影响了核桃等林果的生长发育[1]。本文结合灵石县核桃发展，通过收集整理1990—2019年计30年的气温、降水量、温度变化、春季低温变化等历史气象资料，分析其对核桃生长结果的影响，对核桃产业发展进行一些探讨。

灵石县位于山西省中部，晋中盆地南端，面积 1 206 km2，其四周群山环绕，山地和丘陵面积占90%以上。县城东部有太岳支脉石膏山，海拔 2 532 mm，西部丘陵属吕梁山脉，中部为汾河谷地。平均气温11℃，年降水量492 mm，无霜期140 d。灵石县作为“中国核桃之乡”，把核桃作为“一县一业”的主导产业发展[2]，种植面积达2.05万hm2，12个乡镇均有分布，种植面积占到耕地面积的70%以上[3]，正常年份产量1.2万t，产值2.28亿元。以核桃为主的林果业正逐渐成为当地农民增收的支柱产业。

1 资料和方法

温度、水分、光照是影响核桃树生长和果实品质的最主要气象因子[4]。气象数据采用山西省灵石县1990—2019年国家气象观测站的降水量、气温和日照时数等气象资料。对降水量、平均气温和日照时数采用线性趋向估计，以时间(t)为自变量，要素(y)为因变量，建立趋势分析一元回归方程y(t)=a+bt，其中b为变化趋向率，b值的符号反映上升或下降趋势[5]。近年来，春季的低温冻害对核桃萌芽、开花等关键生长结果阶段造成严重影响，轻则减产，重则形成绝收。按照核桃种植区冻害气象指标[6]，分析春季霜冻状况。

2 结果与分析

2.1 降水量

灵石县1990—2019年降水量等气象因子变化情况见表1、图1所示。

表1 不同时间段主要气象因子变化情况

图1 1990—2010年灵石县降水量Fig.1 Precipitation in Lingshi County from 1990 to 2010

从表1、图1中可以看出，灵石县1990年以来降水量呈波动上升趋势，总的趋势是降水量增加，每10年变化倾向率为20.7 mm。降水量在年际间变化很大，多雨年(747.8 mm，2013年)是少雨年(227.6 mm，1997年)的3.29倍。1994—2002年为少雨时段，平均降水量为390.3 mm，较多年平均值偏少101.3 mm，偏少20.6%。近10年(2010—2019年)平均降水量为538.8 mm，较多年平均值偏多47.2mm,偏多9.6%。核桃喜欢温暖湿润的生态环境，适宜年降水量为500～900 mm[7]。降水量是影响产量的重要因子，较适宜的降水量为核桃正常生长及开花结果提供充足的水分保证。

2.2 平均气温

灵石县1990—2019年平均气温如表1、图2所示。

图2 1990—2019年灵石县平均气温Fig.2 Average temperature in Lingshi County from 1990 to 2019

由表1、图2可以看出，灵石县30年来年平均气温11.2℃。最高12.03℃(1999年)，最低10.31℃(1993年)，相差1.72℃。1990—2019年30年间，年均气温呈波动上升趋势，基本在10～12℃间波动(仅1999年超过12℃)。年均气温序列变化倾向率为0.551℃/10 a,高于晋中市0.352℃/10 a的增长幅度[8]。近10年(2010—2019)年平均气温为11.3℃，较多年平均值升高0.1℃。核桃正常生长发育要求年平均温度11～13℃，灵石县生长期年均温适宜，为核桃生长发育的适宜区域。

2.3 日照时数

灵石县1990—2019年平均日照时数见表1、图3所示。

图3 1990—2019年灵石县年日照时数Fig.3 Sunshine duration in Lingshi County from 1990 to 2019

从表1、图3可以看出，灵石县1990—2019年平均日照时数 2 146.0 h，总体呈下降趋势，倾向率为-31.36 h/10 a，与左权县(倾向率-30.78 h/10 a)接近[9]。最高 2 351.2 h(1999年)，此后逐年波动下降，最低达到 1 774.6 h(2015年)。近10年(2010—2019年)平均日照时数 2 005.1 h，较多年平均值下降140.9 h，下降6.6%。核桃树喜光，年日照时数及日照强度对核桃的生长、花芽分化及开花结果影响较大，特别是盛果期需要充足的光照条件，低于 1 000 h可导致核桃仁、壳发育不良，但正常生长需要日照时数尚有争论[7,10～12]。近期日照时数完全满足核桃的正常生长及结果需要，但如果持续下降，有可能对核桃的生长结果造成影响。

2.4 春季低温冻害

灵石县1990—2019年最低气温如图4所示。按照核桃花期冻害气温指标等级(表2)划分，1990—2019年灵石县低温冻害发生37 d，其中轻微冻害22 d，轻度冻害10 d，中度冻害3 d，重度冻害2 d。王勇等[13]调查表明，2006年4月11-13日，山西省出现大雪降温天气，最低气温达-4.1℃，且连续3天最低气温低于-1℃，使晋中、吕梁等地核桃树大面积受冻，其中，雌花花芽平均受冻率在74%以上，雄花花芽平均受冻率达100%。冯斌[14]等调查表明，2010年4月的冻害导致核桃树平均受冻株率及其雄花芽的平均受冻率均为100%，枝条的平均受冻率为70.1%～88.6%，顶芽平均受冻率为80.6%～98.1%，侧芽平均受冻率为27.2%～54.4%。轻度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、重度冻害发生在4月核桃开花至幼果期，发生时间越晚，冻害越重。在气候变化的大背景下，异常气候事件出现的概率增加，尤其是极端天气现象增多，平均3～4年就会出现1次倒春寒[15],势必影响核桃生产的稳定性，产量和质量也会受到较大影响。因此，应高度重视核桃冻害发生期，加强监测，提前预警，科学预防，以减少春季低温冻害带来的损失。

图4 灵石县1990—2019年最低气温标记Fig.4 Minimum temperature map of Lingshi County from 1990 to 2019

表2 核桃花期冻害等级气温指标

3 结论与建议

1)通过对灵石县1990—2019年核桃主产区气象因子的分析，结果表明，年均降水量491.6 mm，呈增加趋势，倾向率20.7 mm/10a，近10年平均降水量为538.8 mm；平均气温11.2℃，呈升高趋势，倾向率0.551℃/10 a，近10年年均气温为11.3℃；平均日照时数 2 146.0 h，呈下降趋势，倾向率-31.36 h/10 a，近10年平均日照时数 2 005.1 h；低温冻害发生37 d，其中轻微冻害22 d，轻度10 d，中度3 d，重度2 d。该区域主要气象因子能满足核桃的正常生长结果。3月下旬到4月的低温冻害时有发生，是核桃发展的不利因素。

2)建议采取以下应对措施：①因地制宜，参照农业气候区划成果[16]，合理规划产业布局，选择适宜核桃正常生长结果地域，提早勘查，科学论证，因地制宜建园。②加强监测，提高预测准确度[17]，每年的3月下旬到4月中旬要随时注意天气预报和降温预警信息，在霜冻前采取覆盖、涂白、熏烟、灌溉[18]、增雨等措施及早预防。③科学管理，增施有

机肥，增强树势和营养积累，提高抗寒能力。④灾后及时补救。花期受冻后，在花托未受害的情况下，喷赤霉素或天达2116等，促进单性结实；实行人工辅助授粉，提高坐果率；加强整形修剪和土肥水管理，为来年正常生长结果打好基础[19]。⑤建立高效示范园区，狠抓良种引进、驯化、推广[20]，以及先进技术的组装配套。