基于公里网格的中国葡萄种植的热量条件分析与气候区划

论文摘要

中国葡萄种植区域不断扩大,种植面积与产量增加迅速,葡萄品种及其栽培管理模式更加多元化,葡萄及葡萄酒产业迅猛发展,而作为喜温耐旱的果树,热量条件的变化会给葡萄产业的布局、生产、效益等带来显著的不确定性。为探明中国地区热量条件对葡萄种植布局的影响,明确基于热量条件的中国葡萄栽培适宜区划分,本研究采用1981—2010年中国地区5 km×5 km空间分辨率、3小时时间分辨率的370210个近地面格点气象数据,以及省级葡萄总产量、种植面积数据,分析了中国葡萄的栽培情况及产量损失情况;利用气候趋势分析、气候变率等数理统计方法,结合ArcGIS软件,分析了影响葡萄种植的热量条件;基于90%保证率,进行了中国葡萄种植的热量区划。主要结果如下:（1）中国1981—2010年葡萄种植产量、面积和单产都呈现上升趋势,1986年前,上升较缓慢,之后增幅变大。20世纪80年代,中国大部分省份已种植葡萄,到了20世纪90年代,有些省份,如广西、江西、四川、重庆也开始种植葡萄,到了21世纪,青海、西藏虽然产量极少、种植面积极小,但也成为了葡萄种植的省份之一,中国未种植葡萄的省份仅有广东、海南。中国葡萄单产的高值区主要在安徽省、浙江省、辽宁省以及天津市,而新疆维吾尔自治区、山东省、河北省、河南省和辽宁省的年平均产量、年平均面积均属于高值区,是主要种植区域。（2）中国各省相对气象产量波动较大的年份基本集中在20世纪80年代,同时,大部分省份在该时期单产增幅较缓。湖南省、内蒙古自治区及宁夏回族自治区的单产年际变化不明显且处于低值。安徽省、湖北省、辽宁省、山东省、山西省及天津市的单产年际变化明显且增幅较大。在年平均单产的高值区,安徽省及辽宁省的相对气象产量年际变化较小。在主要种植区域,相对气象产量年际变化最小的省份是新疆维吾尔自治区,在-18.71%—10.17%,是比较安全的种植区域;较小的是河北省,在-14.36%—34.3%。（3）空间分布上,将初霜日日序分布分为9个时间区间、终霜日日序分布分为8个时间区间、无霜期长短分布分为5个区域。年代际的变化上,初霜日年代际的变化较明显,主要呈现先提早后推迟的趋势;终霜日年代际的变化不是很明显,终霜日提早与终霜日推迟所占比例近似;无霜期年代际变化较明显,主要呈现先缩短后延长的趋势,与初霜日的先提前后推后的趋势相对应。（4）初霜日的波动性较小,较为稳定;气候倾向率负值主要集中在西南至东北,正值在东南和西北零星区域。终霜日在福建、江西、湖北、湖南、贵州、云南、重庆、广西北部、广东北部及四川东部等地,波动性大、稳定性差,在无终霜日的区域及西藏北部、青海南部稳定性好;气候倾向率正负值分布较为明显且分布情况与初霜日气候倾向率相反。无霜期在西藏、青海南部及与甘肃接壤的区域、四川西部、漠河及新疆边境地区波动性大、稳定性差,在河北的南部、河南的北部、山东（除西北部少部分区域）、江苏、安徽中部、河南与湖北接壤的区域、塔里木盆地西部及昆仑山沿线地区稳定性好。无霜期的气候倾向率与初霜日、终霜日的气候倾向率分布情况相关,无霜期长度缩短的地区初霜日提前、终霜日推后;无霜期长度延长的地区初霜日推后、终霜日提前。（5）基于90%保证率,以无霜期作为中国葡萄热量区划的指标,同时,引入生长季活动积温作为附加指标,将中国划分为5个区域,并划分出欧亚种、欧美杂种及山葡萄的埋土防寒区与非埋土防寒区。热量区划结果与中国葡萄种植情况匹配较好。基于无霜期和生长季活动积温作为热量区划指标,可以很好的界定中国葡萄种植的北界及热量条件适宜区,与以往的研究相比,使用格点气象数据区划结果精度更高,未来可进一步使用此进行水分条件的区划,界定中国葡萄种植的南界。

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摘要

Abstract

1 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 葡萄栽培历史与现状

1.2.2 影响葡萄生长的气候因素及其他因素

1.2.3 葡萄气候区划热量指标选取研究进展

1.3 研究目标

1.4 研究内容

1.5 技术路线

2 材料与方法

2.1 研究区域概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 地形地貌

2.1.3 气候特征

2.1.4 土地资源

2.2 研究数据来源

2.2.1 气象数据

2.2.2 葡萄产量和面积数据

2.3 研究方法

2.3.1 相对气象产量

2.3.2 日气温数据预处理

2.3.3 无霜期的计算

2.3.4 生长季活动积温的计算

2.3.5 热量区划指标的选取

2.3.6 气候变率与气候倾向率的计算

2.3.7 热量资源保证率

2.3.8 埋土防寒线的计算

3 中国葡萄种植及产量分析

3.1 中国葡萄种植面积及产量

3.2 各省份葡萄单产的年际变化

4 葡萄热量条件分析

4.1 热量指标选取的含义

4.2 初霜日

4.2.1 初霜日分布

4.2.2 初霜日变化点统计

4.2.3 初霜日气候变率与气候倾向率

4.3 终霜日

4.3.1 终霜日分布

4.3.2 终霜日变化点统计

4.3.3 终霜日气候变率与气候倾向率

4.4 无霜期

4.4.1 无霜期分布

4.4.2 无霜期变化点统计

4.4.3 无霜期气候变率与气候倾向率

5 葡萄热量条件区划

5.1 基于90%保证率下的热量条件

5.1.1 生长季活动积温

5.1.2 无霜期

5.2 区划结果

5.3 中国葡萄种植情况与热量区划结果对照

6 结论与讨论

6.1 结论

6.2 论文创新点

6.3 讨论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表文章

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴昕悦

导师: 刘布春

关键词: 葡萄,无霜期,格点气象数据,热量区划

来源: 沈阳农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 气象学,园艺

单位: 沈阳农业大学

基金: 国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项“林果水旱灾害监测预警与风险防范技术研究”(2017YFC1502800)

分类号: S663.1;S162.2

DOI: 10.27327/d.cnki.gshnu.2019.000128

总页数: 58

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