新疆疏附县阿月浑子物候期与气象条件分析

麦合不热提·买买提

（新疆维吾尔自治区喀什地区气象局，新疆喀什 844000）

0 引言

气候变暖已经成为不争的事实，并对生态系统产生了重大的影响[1]。植物物候现象不仅反映季节变化，也是生态系统对全球气候变化的响应[2]。近年来，全球变暖对植物春季物候期产生了显著影响[3]。植物物候变化受到多个气候因子的影响，包括温度[4-5]、积温[6-7]、降水、日照时数[8]等。不同作物物候对气候变化的响应不同[9]，随着全球气候的不断变暖，植物物候发生显著变化；植物物候成为全球气候变化研究的重要内容。研究其动态变化对于深入了解地理环境变化的规律和区域差异具有重要的科学意义[10-11]。因此，开展木本植物物候变化及其对气候变化的响应研究，对指导地区农林业生产和应对气候变化对产业发展的负面影响具有重要意义[12-14]。

阿月浑子(PistaciaveraL.)的商品名称为“开心果”，是漆树科(Anacardiaceae)黄连木属(PistaciaL.)落叶小乔木[15]。阿月浑子树属于亚热带旱生之物，株高5～7 m，雌雄异株，先花后叶，阿月浑子起源于伊朗，是沙漠地区重要的经济作物之一。近年来，阿月浑子已跃居成为世界第五大坚果作物[16]，中国阿月浑子是唐代由古波斯经“丝绸之路”引入新疆，距今已有1300多年的栽培历史[17]。中国新疆是唯一的阿月浑子栽培区，集中分布地区为疏附县、莎车县和喀什市[18]。20世纪90年代引入优良品种12个，目前已初选出‘柯曼’和‘皮特斯’2个品种，“疏附开心果”农产品地理标志地域保护范围为喀什地区疏附县，为了进一步为当地做好农业生产气象服务，为合理进行种植业结构调整提供科学依据，本研究对新疆疏附县阿月浑子物候期与气象条件进行分析。以期为不断提升特色林果产业提质增效，综合生产、科技支撑、加工转化、市场开拓等综合能力，为保障果农收益、促进特色林果发展，提供有效支撑。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况

疏附县地处新疆维吾尔自治区西南部，地理坐标为：75°44′10″—76°30′25″E，39°12′15″—39°55′30″N，平均海拔1300 m，地处帕米尔高原东麓，塔里木盆地西缘古老的喀什噶尔绿洲上，是祖国西陲重镇和交通枢纽，是大喀什核心区的重要一翼。东邻喀什市，西以砾石戈壁接乌恰县，南与疏勒、阿克陶接壤，北隔喀拉塔格山、库玛塔格山和阿图什市相望。疏附县水系主要有克孜勒河、盖孜河，其次为恰克玛克河、吐曼河。疏附县地处中亚大陆的腹部，属暖温带的荒漠生物气候带。疏附县幅员辽阔，地形复杂，由于光、热、昼夜日差大等自然原因，受特殊的地理环境影响，喀什地区是独特的自然地理格局，处于西风气流带的疏附县境内生态环境极其脆弱，气候变化及各类气象灾害天气对当地农业、特色林果发展产生巨大影响。在气候变暖的背景下，探讨疏附县气候条件与阿月浑子生长的利弊关系具有一定的研究价值。因此结合阿月浑子长发育情况，分析疏附县气候条件与阿月浑子生长的利弊关系，结合阿月浑子的生态学特性，对疏附县阿月浑子种植的气候资源及阿月浑子栽培的气象条件进行了系统的分析，对该地区经济的快速持续发展具有重要的指导意义。

1.2 资料来源

本研究利用喀什国家基准气候站（75°45′E，39°29′N，海拔高度：1384.4 m）从1987—2022年的逐日平均气温、最低气温、最高气温、逐日地表0 cm 低温、大风、沙尘暴等气象资料和喀什地区阿月浑子研究中心阿月浑子历年花芽膨大（萌芽）期、花序芽开放期（花蕾期）、雌雄花期、叶芽膨大期（萌动期）、叶芽开绽期（开放期）、展叶期、成熟期、叶片变色期、落叶期、休眠期等物候资料（疏附县阿月浑子种植始于1986 年，种植面积为210 hm2）及相应温度指标，对疏附县阿月浑子种植区进行气候适宜性分析，并对疏附县阿月浑子春季霜冻、冬季冻害和夏季高温热害等灾害的时空分布进行分析。

1.3 分析方法

数据处理及分析在Microsoft Office Excel 2003软件的支持下进行。利用气候倾向率和气候趋势系数方法将疏附县阿月浑子物候期与气象条件进行分析，找出对阿月浑子物候期影响显著的因素，并通过相关分析和线性回归方法评价气象因子对阿月浑子物候期的影响。

2 结果与分析

2.1 疏附县历年气候概况分析

疏附县历年平均气温为12.4℃，升温趋势为0.6℃/10 a，极端最高气温值为39.8℃（2022年7月24日），极端最低气温值为-22.3℃（2008年1月28日），年平均地表0 cm温度（土壤表面温度）平均值为21.3℃，升温趋势为0.6℃/10 a，极端最低值为-27.6℃（1991年12月29日），年日照时数为2825 h，增幅为64.9 h/10 a；年降水量为73.0 mm，增幅为2.7 mm/10 a，最大年降水量为191.6 mm（2010年），最大日降水量为39.9 mm（2004年5 月1 日），土壤为壤土或粘壤土，土层深厚，主要靠于河水、井水渠灌，水源充足，圆满保证作物、特色林果生长发育期间的灌溉、土壤水分需求。历年开春期为2月14日，无霜期233 d。

2.2 阿月浑子年生长发育阶段

阿月浑子为先开花后展叶植物，观测和记录为雌株‘kerman’（‘柯曼’）和雄株‘peters’（‘皮特斯’）2 种品种，疏附阿月浑子物候期各生长发育阶段，除了花期稍微不一致以外，其他物候期基本一致。阿月浑子年生长发育阶段，物候观测依据和标准按照中国气象局《农业气象观测规范（上卷）》[19]规定进行，生长物候期包括花芽膨大（萌芽）期、花序芽开放期（花蕾期）、雌雄花期、叶芽膨大期（萌动期）、叶芽开绽期（开放期）、展叶期、成熟期、叶片变色期、落叶期、休眠期等。

芽膨大（萌芽）期一般在3 月上旬初开始，旬平均气温达到5℃以上时，阿月浑子花芽开始膨大；在3 月上旬末，叶芽开始膨大（萌动）、鳞片错开，以全树有25%左右时为准。

芽开放期在3 月下旬初开始，旬平均气温达到10℃时，花序芽生长（花蕾期）；在3 月下旬末开始，叶芽进入开绽期：鳞片裂开，露出绿色叶尖。

开花期（展叶期）在3月末—4月中旬末，旬平均气温达到12℃时，雄株‘peters’（‘皮特斯’）开始散粉，雌株‘kerman’（‘柯曼’）可进入花期，不同品种的开花（散粉）期规律亦基本一致，总花序由基部到顶部、由下至上依次开放、散粉；侧花序上的小花开放和散粉从顶部到基部，由上至下。在4月上旬末开始，全树萌发的叶芽中有25%第一片叶展开。

叶片变色期：一般10 月上旬—10 月下旬，旬平均气温15℃起下降到10℃期间，秋季正常生长的植株叶片变黄或变红。

落叶期：在10月中旬，旬平均气温为12℃左右时，开始落叶，全树有5%的叶片脱落为落叶期，25%叶片脱落为落叶盛期，95%叶片脱落为落叶终期。

休眠期：12月上旬—翌年2月下旬，落叶后至树液活动前。

2.3 1987—2022年疏附县阿月浑子春季物候的变化

1987—2022年，疏附县阿月浑子花芽（叶芽）膨大（萌芽）期在2月下旬—3月中旬之间，平均日期为3月4 日，1987—2022 年，芽膨大期呈提前趋势，即提前趋势为4.5 d/10 a，通过信度0.01 的显著性水平；花序芽开放期和叶芽开绽期在3月上旬—4月上旬之间，平均日期为3月21日，芽开放期的提前趋势较明显，即提前趋势为5.9 d/10 a，通过信度0.01 的显著性水平；阿月浑子属于雌雄花异株，雌花芽第2 年萌发后形成圆锥花序，序长10～20 cm，着生在1 a生枝条的顶端。雄花芽第2 年萌发后形成圆锥状雄花序，序长5～10 cm，雄花既没有花瓣，又没有蜜腺，花粉传播主要依靠风媒[20]。群体雄花花期早于雌花花期，存在雌雄花期不遇现象，通过辅助授粉解决雌雄花花期不遇而带来的授粉受精差的问题。1987—2022年，疏附县阿月浑子开花期（展叶期）在3月末—4月中旬之间，开花平均日期为4月4日，开花呈提前趋势较，即提前趋势为4.6 d/10 a，通过信度0.01的显著性水平，雌树‘kerman’花期较短（10 d 左右），雄树‘peters’花期长(15～18 d)，雌雄花期重叠约4 d左右（图1）。

图1 1987—2022年疏附县阿月浑子春季物候期的变化

2.4 阿月浑子春季生长期的旬平均气温变化

从1987—2022 年疏附县阿月浑子春季生长期的旬平均气温变化（图2、表2）可知，疏附县2 月下旬、3月上、中、下旬、3月、4月上、中旬平均气温呈线性上升趋势，气候倾向率为0.8～1.2℃/10 a，其中3月下旬增温趋势比较明显，均通过信度0.01的显著性水平。疏附县阿月浑子春季物候期[芽膨大期、芽开放期、雌雄花期（展叶期）]与春季旬、月平均气温呈负相关关系，并相关性较明显，即气温越高，阿月浑子春季物候期越早。

图2 1987—2022年疏附县阿月浑子春季生长期的平均气温

表1 1987—2022年疏附县阿月浑子春季物候期的变化

表2 1987—2022年疏附县阿月浑子春季生长期的旬气温变化

2.5 气象因子对阿月浑子花期的影响

1987—2022年期间，1994、2001、2021年疏附县阿月浑子出现花序有不同程度的萎蔫现象，其中，雌树花序有轻微的萎蔫现象，雄树部分花序顶端萎蔫严重，2021 年阿月浑子落花比较严重。主要原因：1994 年4月5 日最低气温为11.2℃，4 月6 日下降到2.4℃，降温幅度为8.8℃，4 月7 日气温持续下降到-3.6℃，又下降了6.0℃，降温强度属于较强，而且接近-4℃，出现霜冻。2001 年4 月8 日最低气温为13.9℃，4 月9 日下降到3.8℃，降温幅度为10.1℃，降温强度属于较强。2021年3月29日—4月1日疏附县出现6级左右西北阵风，伴有扬沙和短时沙尘暴，风口风力9～10 级，疏附县膘尔托阔依乡，疏附县广州新城极大风速27.5 m/s，最小能见度0.6 km，最低气温、地表0 cm 最低温度分别为11.0、8.7℃（3月29日）下降到3.0、-3.0℃（3月30日），降温幅度分别为8.0、12.0℃；4月1—7日喀什大部地区出现中到大雨（浅山区域降雪），疏附县总降水量为13.0 mm，疏附县周边部分县区出现霜冻，疏附县阿月浑子出现花序萎蔫、落花现象。

2.6 气象因子对阿月浑子果实的影响

1987—2022 年期间，2013、2022 年疏附县阿月浑子果实出现日灼现象，变成褐色（或黑色），种仁停止生长，加重阿月浑子病害的发生，影响了产量和品质。主要原因：2013年出现≥35℃的高温天气总日数为22 d，其中连续12 d出现≥35℃的高温天气（7月28日—8月8 日），连续4 d 出现≥38℃的高温天气，在此期极端最高气温为39.3℃（7 月30 日）；2022 年6 月24 日—7 月7日连续14 d、7月18—29日连续12 d出现≥35℃的高温天气，其中7月23—28日连续6 d出现≥38℃的高温天气，在此期极端最高气温为39.8℃（7 月24 日），是1987—2022 年的最高值，出现阿月浑子果实日灼现象，并产生病害，影响了阿月浑子果实、产量和品质。

2.7 气象因子对阿月浑子休眠生长发育的影响

新疆疏附县1987—2022 年阿月浑子休眠期间，2008、2017 年部分阿月浑子花芽受冻；1991、2008、2012年1～3 a生部分阿月浑子幼树枝条受冻。

阿月浑子休眠期间，2008、2017 年部分阿月浑子花芽受冻的主要原因：从对阿月浑子果园1987—2022年休眠期间逐日最低气温的统计分析情况来看：1995、2002、2008、2012、2017、2021 年共6 a 休眠期间出现-16～-23℃的日最低气温日数比较多，其中，-16～-23℃日最低气温的持续时间最多的年份是2017年，出现日数为14 d（1月9—22日），-16～-18℃的日最低气温连续出现7 d，-18～-20℃的日最低气温连续出现7 d，当年极端最低气温为-19.7℃。1987—2022 年期间，极端最低气温值为-22.3℃（出现在2008年），2008年-16～-23℃的日最低气温日数为10 d，其中，-20～-23℃的日最低气温总日数为6 d（连续出现日数为4 d）；1995、2002、2012、2021年出现-16～-20℃的日最低气温日数为4～9 d。其中2008、2017年花芽受冻，本文的研究结论说明，在疏附阿月浑子果园-18～-23℃（尤其是-20～-23℃）的最低气温日数的长短、≤-20℃的极端最低气温是2008、2017 年疏附阿月浑子休眠期间花芽受冻的主要原因之一。

1991、2008、2012年阿月浑子休眠期间，1～3 a生部分阿月浑子幼树枝条受冻的主要原因：1987—2022年期间，地表0 cm 温度（土壤表面温度）极端最低值为-27.6℃（出现在1991 年12 月29 日），1991 年12 月28日地表0 cm 温度最低值为-15.2℃，12 月29 日下降12℃，当日地表0 cm 温度最低值降到-27.6℃，截止到1992年1月22日共17 d出现-20℃以下的地表0 cm温度最低值，其中，11 d出现-23℃以下地表温度最低值；2008年1月平均气温为-8.8℃（1987—2022年期间的第二个平均气温最低值），并1月21日—2月14日共26 d连续出现-8.0℃以下的逐日平均气温，2008年1月出现1987—2022 年期间的极端最低气温值（-22.3℃，出现在2008年1月28日），2008年1月27—30日共4 d连续出现-20～-23℃的逐日最低气温值；2012 年1 月平均气温为-9.0℃（1987—2022 年期间的首个平均气温最低值），并2012 年1 月共20 d 出现-8.0℃以下的逐日平均气温值（连续出现日数为1月18—29日共12 d），另外，2012年1月21—27日共7 d连续出现-16～-20℃的逐日最低气温值；结果1991、2008、2012年阿月浑子休眠期间1～3 a生部分阿月浑子幼树枝条受冻，≤-20.0℃的逐日最低地表0 cm温度（土壤表面温度）连续出现日数、极端最低地表0 cm温度、≤-8.0℃的月平均气温及其连续出现日数、-20～-23℃的逐日最低气温连续出现日数、≤-20.0℃的极端最低气温是1991、2008、2012 年阿月浑子休眠期间1～3 a生部分阿月浑子幼树枝条受冻的主要原因之一。

3 结论与讨论

1987—2022年，疏附县阿月浑子花芽（叶芽）膨大（萌芽）期、花序芽开放期和叶芽开绽期、花期平均日期分别为平均日期为3 月4 日、3 月21 日、4 月4 日，雌树‘kerman’花期较短（10 d 左右），雄树‘peters’花期长(15～18 d)，雌雄花期重叠约4 d 左右；1987—2022 年期间，疏附县2月下旬至4月中旬旬平均气温呈线性上升趋势，气候倾向率为0.8～1.2℃/10 a，结果阿月浑子春季物候均呈提前趋势，提前幅度4.5～5.9 d/10 a，均通过信度0.01的显著性水平。这与郑奕、CHMIELEWSKI、陆佩玲、MA等[21-24]的研究结论“在各种气候因子中，气温对树木春季物候期的影响最强，气温升高，春季物候期提前”一致。

1987—2022年期间，1994、2001、2021年疏附县阿月浑子出现花序有不同程度的萎蔫现象，其中，雌树花序有轻微的萎蔫现象，雄树部分花序顶端萎蔫严重，2021年阿月浑子落花比较严重。主要原因：阿月浑子花期期间，最低气温的降温强度较强、而且接近-4℃，出现霜冻。花期期间，出现9～10 级大风（阵风），伴有扬沙和短时沙尘暴，地表0 cm最低温度的降温幅度较大，接着出现中到大雨（浅山区域降雪），引起出现霜冻，结果造成阿月浑子花序萎蔫、落花现象。研究结论与周如久等[25]、邢世岩等[26]对阿月浑子花期物候期方面的研究结论相类似。

1987—2022 年期间，2013、2022 年疏附县阿月浑子果实出现日灼现象，变成褐色（或黑色），种仁停止生长，加重阿月浑子病害的发生，影响了产量和品质。主要原因：夏季，连续出现≥38℃的高温天气4 d以上，连续出现≥35℃的高温天气12 d以上，期极端最高气温≥39.0℃，出现阿月浑子果实日灼现象，并易产生病害，影响了阿月浑子果实、产量和品质，疏附县≥35℃、≥38℃的高温以及连续出现日数对阿月浑子开花期的危害不可忽视，研究结论与樊桂敏[27]对阿月浑子果实方面的研究结论相类似。

阿月浑子休眠期间2008、2017年部分阿月浑子花芽受冻，主要原因：休眠期间，-18～-20℃的日最低气温连续出现7 d 以上，并极端最低气温接近-19.0℃或者-20～-23℃的日最低气温出现日数为4 d 以上，并极端最低气温＜-22.0℃，结果当年花芽受冻。说明，阿月浑子果园-18～-23℃的最低气温日数的长短、≤-20℃的极端最低气温是2008、2017年疏附阿月浑子休眠期间花芽受冻率最严重的主要原因之一，研究结论与岳阳等[28]对阿月浑子花芽冻害方面的研究结论相类似。

≤-20.0℃的逐日最低地表0 cm 温度（土壤表面温度）连续出现日数、极端最低地表0 cm温度、≤-8.0℃的月平均气温及其连续出现日数、-20～-23℃的逐日最低气温连续出现日数、≤-20.0℃的极端最低气温是1991、2008、2012 年阿月浑子休眠期间1～3 a 生部分阿月浑子幼树枝条受冻的主要原因之一。阿月浑子越冬时，尤其是幼苗的越冬，有被冻死的危险，因此，及时关注气象台发布的最新滚动式预报以及各类气象灾害预报预警信，做好防寒保暖措施，对栽培措施应要求严格，特别是要注意对3 a 生以下幼苗的越冬防寒措施。研究结论与国内相关学者对阿月浑子的生长习性、适生区域方面的研究结果一致[29-32]。