近40 年来河北省核桃高温日灼变化特征分析

□文/杨丽娜 党红凯 赵玉兵 张杰 路漫漫 宋庆

核桃是世界著名的4 大坚果之一，在我国有着悠久的栽培历史和广泛的分布[1］。据河北省林业厅统计，河北省核桃种植面积为32.5 万公顷，结果面积为15.3 万公顷。其中，太行山产区种植面积28.3 万公顷，占全省的87.1%，结果面积13.1公顷，占全省的85.9%；燕山产区种植面积4.2 万公顷，占全省的12.9%，结果面积2.2 万公顷，占全省的14.1%。河北省核桃产量为22.8 万吨，其中，太行山产区17.9 万吨，占全省的78.6%，燕山产区4.9 万吨，占全省的21.4%。河北省11 市均有核桃种植，本研究以县域种植面积大于等于1000公顷，作为核桃种植主产区，共计37 个县（市、区）。根据地理位置分为太行山和燕山两个产区，其中，太行山产区包括阜平、涞水、涞源、唐县、易县、曲阳、顺平、平山、赞皇、灵寿、井陉、元氏、行唐、鹿泉、藁城、栾城、正定、定州、临城、信都、沙河、内丘、涉县、武安、磁县；燕山产区包括遵化、迁西、迁安、丰润、玉田、卢龙、海港、抚宁、青龙、涿鹿、宽城、兴隆。

日灼是核桃生育过程中的一种主要灾害，多发生在核桃果实膨大期至种仁充实期，严重日灼直接影响核桃的产量和品质，它与天气气候条件密切相关。随着矮化栽培模式的普及和全球气候变暖，有逐年加重的趋势；河北省邢台地区高温年份的核桃果实日灼率达到了10%～12%[1］。核桃日灼病的发生是一个复杂的过程，它与气候、品种、果实发育期、树势、果实着生部位、土壤状况等有密切关系，但过高的果面温度是其发生的根本原因[2］，日灼会极大地降低果实的外观品质，同时还会极大影响果实内在品质[3-6］。目前，对于河北省核桃果实日灼发生的主要时段及分布特征尚鲜有报道。因此，本研究利用河北省核桃主产区国家气象站点1979～2018年气象资料，采用统计方法，分析河北省核桃高温日灼发生的主要时段、频率变化规律及不同时段的分布特征，以期为气象部门核桃高温日灼灾害预警服务、林业生产部门管理提供参考。

一、资料与方法

本文所用资料包括：河北省核桃主产区国家气象站1979～2018 年气象资料，来源于河北省气象共享平台；临城、沙河、原邢台县核桃种植基地部分时段核桃高温日灼调查资料，来源于核桃种植基地及作者实地调查。

本文根据前人研究成果[7］及实地调查，确定日灼灾害等级指标，分为轻度日灼（≥38℃）和重度日灼（≥40℃）两级。并运用统计方法，计算发生频次（频率），本文规定，核桃生育期内，核桃主产区国家气象站，1天达到高温日灼指标，则定义为1 次，2 天达到高温日灼指标，则定义为2 次，以此类推；核桃主产区37 个国家站中，凡有一站温度符合高温日灼条件，就定义该日为一个高温日灼风险日。采用Mann-Kendall 方法进行对历年变化趋势突变检验[8］。

二、核桃高温日灼灾害特征分析

（一）核桃高温日灼灾害发生时段

根据1979～2018 年间4 月下旬～8 月下旬逐日最高气温统计分析，河北省核桃主产区出现重度日灼的主要时段为6 月2 日～7 月17 日，其中，最早时间为5 月24日（武安、内丘、临城、赞皇、井陉），最晚时间为7月29日（井陉、涿鹿）。

图1 河北省核桃主产区重度日灼出现次数及达到最高温度分布图

近40年来，太行山产区各地区重度日灼发生次数为5～33 次，大部分地区集中在10～30 次；燕山产区发生重度日灼次数相对较少，仅涿鹿、宽城、抚宁等地出现1～2 次。太行山产区重度日灼发生最早时间为5 月24日，最晚时间为7 月29 日；燕山产区最早为6 月11 日，最晚时间为7月29日。河北省核桃重度日灼发生在5～7月，其中，太行山产区5～7 月均有发生，5 月发生频率为6.2%，6 月为55.2%，7 月为38.6%；燕山产区仅6 月和7 月各出现2 次。太行山产区各地区轻度日灼发生次数为2～105 次，大部分地区为30～100 次；燕山产区发生轻度日灼次数相对较少，为5～17 次。太行山产区轻度日灼发生最早时间为5 月2 日，最晚时间为8 月25 日；燕山产区最早为5 月19 日，最晚时间为8 月21 日。河北省核桃轻度日灼主要发生在5～8月，其中，太行山产区5 月发生频率为6.7%，6 月发生频率为49.9%，7 月发生频率为42.1%，8月发生频率1.3%；燕山产区5月发生频率为6.5%，6月为34.8%，7月为52.2%，8月为6.5%。

表1 河北省核桃主产区重度日灼不同年代发生次数

近40 年间，河北省核桃主产区发生重度日灼408 站次，其中，太行山产区出现404 站次，占99.2%，1979～1998 年占12.3%，1989～1998 年 占11.3%，1999～2008年占39.0%，2009～2018年占36.5%。

表2 河北省核桃主产区轻度日灼不同年代发生次数

近40 年间，河北省核桃主产区发生轻度日灼1537站次，其中，太行山产区出现1491 站次，占97.0%，1979～1998 年占14.4%，1989～1998 年占17.2%，1999～2008年占30.0%，2009～2018年占35.4%。

图2 河北省太行山核桃主产区4 个时间段不同程度日灼发生分布情况

综上所知，河北省核桃主产区发生轻度日灼次数明显多于重度日灼，且主要分布于太行山产区，历年间整体呈增加趋势，这与全球气候变暖的大气候背景一致。

（二）高温日灼气候特征分析

图3 历年河北省核桃产区重度风险日出现次数M-K检验

核桃主产区重度风险日分布在5 月下旬至7 月下旬，主要集中在6月至7月中旬。对1979～2018年河北省核桃主产区核桃高温日灼重度风险日数做M-K 检验，从MK 统计量曲线可以看出，1982～2013 年间，UFk 值大于0，表明这些年份中河北省核桃高温重度日灼风险日数呈增多趋势，其中，1995～2005 年呈明显增多趋势，2014～2018 年没有明显变化趋势，近40 年间没有明显突变发生。

图4 历年河北省核桃产区轻度风险日出现次数M-K检验

对1979～2018年河北省核桃主产区核桃高温日灼轻度风险日数做M-K 检验，从M-K 统计量曲线可以看出，1979～1983 年和1986～2018 年，UFk 值大于0，表明这些年份中河北省核桃高温轻度日灼风险日数呈增多趋势，其中，2000～2003、2005～2007、2009～2015 和2017～2018 年呈明显增多趋势；在1.96 信度线之间UFk和UBk 曲线出现3 个交点，第一个交点出现在1988 年左右， 2000～2003、 2005～2007、 2009～2010、 2012、2015 和2017～2018 年远远超过置信线，说明高温轻度日灼日数在1988年前后发生了突变，2000～2003、2005～2007、2009～2010、2017～2018年呈明显增高趋势。

三、结论与讨论

（一）近40 年来，河北省核桃重度日灼发生在5～7月，其中，太行山产区重度日灼发生最早时间为5 月24日，最晚时间为7 月29 日；燕山产区最早为6 月11 日，最晚时间为7月29日。轻度日灼主要发生在5～8月，其中，太行山产区轻度日灼发生最早时间为5 月2 日，最晚时间为8 月25 日；燕山产区最早为5 月19 日，最晚时间为8月21日。

（二）近40 年来，河北省核桃主产区发生轻度日灼次数明显多于重度日灼，且主要分布于太行山产区，历年间整体呈增加趋势，这与全球气候变暖的大气候背景一致[9-10］。

（三）通过1979～2018 年河北省核桃主产区核桃高温日灼轻、重度风险日数做M-K 检验，1982～2013 年河北省核桃重度日灼风险日数呈增多趋势，1995～2005年呈明显增多趋势，2014～2018 年没有明显变化趋势，近40 年间没有明显突变发生。轻度日灼日数在1988 年前后发生了突变，2000～2003、2005～2007、2009～2010、2017～2018年呈明显增高趋势。

（四）本文所用到河北省核桃主产区气象资料为国家气象站资料，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。另外，本研究高温日灼指标仅考虑了高温对核桃生长发育影响，未考虑辐射光照、风速、相对湿度等因素，指标有待进一步修订。