基于GIS的山東省蘋果花期凍害風(fēng)險(xiǎn)分析與區(qū)劃.pdf

1、隨著氣候變暖，蘋果春季物候期提前，花期遭遇凍害的風(fēng)險(xiǎn)增加，因此有必要了解氣候變化規(guī)律以及氣候因子與開花時(shí)間的關(guān)系，準(zhǔn)確預(yù)測開花時(shí)間，對蘋果花期凍害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和區(qū)劃，充分利用有效的氣候資源趨利避害，為山東省乃至全國蘋果的安全生產(chǎn)和蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。本文利用1971～2012年山東省氣象資料，采用線性傾向估計(jì)、Mann-Kendall突變分析法和重標(biāo)極差法(R/S分析)對山東省蘋果主產(chǎn)區(qū)典型縣市的冬季和3～4月平均氣溫的變

2、化特征及未來變化趨勢進(jìn)行了研究，并分析了4月極端最低氣溫的變化特征;利用1971～2012年聊城蘋果物候期資料，對蘋果始花期的變化趨勢及其與氣象因子的相關(guān)性進(jìn)行分析，采用逐步回歸法建立了蘋果始花期預(yù)測模型;對4月極端最低氣溫、4月極端最低氣溫出現(xiàn)日的溫度日較差和果園蒸散量3個(gè)蘋果花期凍害指標(biāo)采用加權(quán)求和法確定蘋果花期凍害綜合指標(biāo)，并利用GIS對山東省蘋果產(chǎn)區(qū)進(jìn)行花期凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。主要研究結(jié)果如下:
　　1.山東省3大蘋果產(chǎn)區(qū)典型縣

3、市冬春氣候變化情景1971～2012年，山東省3大蘋果產(chǎn)區(qū)（魯東沿海、魯中山區(qū)和魯西平原）代表站棲霞、沂源和冠縣的冬季和3～4月平均氣溫均呈顯著上升趨勢，且冬季平均氣溫增溫幅度高于3～4月;增溫的線性傾向率以沂源最高:冬季平均氣溫增溫的線性傾向率為0.552℃/10a，3～4月平均氣溫增溫的線性傾向率為0.376℃/10 a;冠縣次之:冬季平均氣溫增溫的線性傾向率為0.473℃/10 a，3～4月平均氣溫0.359℃/10a;棲霞最低:

4、冬季平均氣溫增溫的線性傾向率為0.299℃/10 a，3～4月平均氣溫增溫的線性傾向率為0.292℃/10 a。棲霞、沂源、冠縣的冬季和3～4月平均氣溫均在20世紀(jì)80年代中后期發(fā)生了由低到高的明顯突變，棲霞冬季平均氣溫突變開始的時(shí)間為1987年，3～4月平均氣溫突變時(shí)間為1985年;沂源冬季平均氣溫突變時(shí)間為1987年，3～4月平均氣溫突變時(shí)間為1989年;冠縣冬季平均氣溫突變時(shí)間為1989年，3～4月平均氣溫突變時(shí)間為1987年。<

5、br>　　2.山東省3大蘋果產(chǎn)區(qū)典型縣市冬春氣候變化趨勢冬季和3～4月平均氣溫未來變化趨勢均將與過去一致，仍持續(xù)上升，且冬季平均氣溫的增溫趨勢大于3～4月平均氣溫的增溫趨勢，沂源冬季平均氣溫的增溫趨勢最高，棲霞3～4月平均氣溫的增溫趨勢最高。4月極端最低氣溫表現(xiàn)為升高趨勢，冠縣4月極端最低氣溫增溫的傾向率最高，為0.682℃/10 a，達(dá)到極顯著水平;棲霞次之，為0.44℃/10 a，達(dá)到顯著水平;沂源最低，為0.361℃/10 a，增

6、溫幅度不顯著。4月極端氣溫的出現(xiàn)日期是隨機(jī)的，年際之間存在明顯差異。4月極端最低氣溫低于5℃的天數(shù)呈遞減趨勢，線性傾向率以冠縣最高，為1.23 d/10 a，棲霞次之，1.036 d/10 a，沂源最低，0.912 d/10 a。
　　3.山東省蘋果花期預(yù)測數(shù)值模型1970～2012年，聊城蘋果始花期呈顯著的提前趨勢，線性傾向率為1.956 d/10 a。2～3月份氣象因子對蘋果始花期的影響較大，之前氣象因子的影響相對較小。氣溫因

7、子影響大，與蘋果始花期相關(guān)性達(dá)到極顯著水平;日照時(shí)數(shù)因子次之，與蘋果始花期顯著相關(guān);降水量因子影響較小，未達(dá)到顯著水平。通過相關(guān)性分析和逐步回歸方法，利用2月下旬～3月的最高氣溫、3月中下旬大于0℃的天數(shù)、1月日照時(shí)數(shù)、2月下旬日照時(shí)數(shù)和2月下旬～3月平均氣溫，建立了蘋果始花期的預(yù)測模型，通過模型檢驗(yàn)，該模型在聊城地區(qū)應(yīng)用預(yù)測效果較好，但在山東省其他地區(qū)應(yīng)用時(shí)穩(wěn)定性較弱。
　　4.蘋果花期凍害指標(biāo)氣候?qū)W方程采用逐步回歸分析法建立了

8、4月極端最低氣溫、4月極端最低氣溫出現(xiàn)日的溫度日較差和果園蒸散量3個(gè)蘋果花期凍害指標(biāo)氣候?qū)W方程，應(yīng)用層次分析法確定的其權(quán)重分別為0.7396，0.0938和0.1666。
　　5.山東省蘋果花期凍害風(fēng)險(xiǎn)分析及區(qū)劃基于GIS平臺，運(yùn)用加權(quán)求和法對山東省蘋果花期凍害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行“無凍害”、“輕度凍害”、“偏輕度凍害”、“中度凍害”、“偏重度凍害”和“重度凍害”6個(gè)等級的區(qū)劃，區(qū)劃結(jié)果為山東省蘋果產(chǎn)區(qū)“無凍害”區(qū)、“輕度凍害”區(qū)和“重度凍害