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ENSO事件对山东苹果生产的影响Ⅰ:不同年型下苹果气候资源及产量的变化研究

中国生态农业学报（中英文） 2022年第10期30卷 1659-1674页

作者：崔成刘园刘布春孙彦坤杨凡张晓男邱美娟东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150036 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室北京100081 新疆农业大学食品科学与药学学院乌鲁木齐830000 天津农学院农学与资源环境学院天津300392

厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)作为目前全球最强的海-气耦合系统之一,ENSO事件对我国气候资源,甚至我国农业产生重要的影响。山东是我国苹果的优势主产区之一,苹果产量的变化受限制于当地气候条件。分析在ENSO事件的影响下,气候资源变化对当... 详细信息

厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)作为目前全球最强的海-气耦合系统之一,ENSO事件对我国气候资源,甚至我国农业产生重要的影响。山东是我国苹果的优势主产区之一,苹果产量的变化受限制于当地气候条件。分析在ENSO事件的影响下,气候资源变化对当地苹果产量的影响具有重要意义。因此本文基于山东1991—2019年逐日气象观测数据、地市级苹果种植统计数据及ENSO数据,分析在不同ENSO年型下山东苹果可生长期气候资源的时空变化特征,并在此基础上探究苹果可生长期气候资源对当地苹果产量的影响。结果表明:1)山东全省苹果种植面积呈先上升后下降的趋势,总产和单产呈显著增加趋势;苹果种植面积和总产量的重心由潍坊地区向胶东半岛移动,单产重心在潍坊由中部向西南方向移动。2)不同ENSO年型下苹果可生长期气候资源与ENSO事件的相关性并不显著。在不同ENSO年型下苹果可生长期气候资源空间分布不均匀,光照资源呈北多南少空间分布、热量资源呈西多东少分布;而降水资源则呈南多北少分布。厄尔尼诺年光照资源、热量资源较为优越,拉尼娜年、中性年降水资源较为优越。3)不同ENSO年型下苹果可生长期气候资源与苹果气象单产中,热量资源与气象单产多呈负向关系,对气象单产有一定制约影响;而厄尔尼诺年、拉尼娜年降水资源与苹果气象单产呈正向关系,中性年降水资源与苹果气象单产呈负相关。优越的气候资源对苹果生产的增收增益有促进作用。过量的气候资源会对苹果产量造成一定程度的抑制作用。未来需要关注在厄尔尼诺年下的高温、干旱等相关灾害,拉尼娜年、中性年下的低温、洪涝灾害,规避气象灾害所带来的影响,保证当地苹果产业健康发展。

关键词：苹果 ENSO事件苹果气候资源厄尔尼诺拉尼娜苹果产量

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ENSO事件对山东气候资源、旱涝灾害和苹果产量的影响

ENSO事件对山东气候资源、旱涝灾害和苹果产量的影响

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作者：崔成东北农业大学

学位级别：硕士

山东是我国苹果优势主产区之一。气候变化直接或间接影响山东苹果的产量及品质。在全球气候变化大背景下,大尺度气候环流变化对全球或区域的农业气候资源也有影响,进而对苹果产量和品质也产生影响。本文基于山东1991-2019年逐日气象数据... 详细信息

山东是我国苹果优势主产区之一。气候变化直接或间接影响山东苹果的产量及品质。在全球气候变化大背景下,大尺度气候环流变化对全球或区域的农业气候资源也有影响,进而对苹果产量和品质也产生影响。本文基于山东1991-2019年逐日气象数据,山东地市级苹果种植情况及ENSO事件,利用数理统计分析和空间表达,深入分析了近30年苹果气候资源及旱涝灾害的演变特征,以及不同ENSO年型对苹果气候资源和旱涝灾害的影响,探讨不同ENSO年型下的气候环境对山东苹果生产的可能影响。得到如下结论:(1)1991-2019年气象资料表明,山东省苹果气候资源的空间分布不均匀,光照资源呈由南向北增加分布,高值区分布在鲁北、胶东半岛地区;热量资源呈由东向西增加分布,高值区分布在山东西部地区。降水资源空间分布呈由南向北增加分布,高值区分布在鲁南地区,过去29年,山东省光照资源和热量资源呈递增趋势,而降水资源呈递减趋势。ENSO事件对苹果可生长期内热量、降水资源有正向促进作用;而光照资源和果实膨大期的热量资源则有反向作用。(2)不同ENSO年型下山东苹果气候资源空间分布与过去29年的气候资源空间分布相似,但略有差异。厄尔尼诺年光照、热量资源相较于拉尼娜、中性年较充沛;中性年降水资源较丰富。不同ENSO年型下南方涛动指数与气候因子的相关性不显著,厄尔尼诺年和拉尼娜年热量资源、降水资源与ENSO事件呈正相关;中性年热量、降水资源与ENSO事件呈负相关。(3)过去29年来,山东干旱灾害发生频次、频率高于同时期雨涝灾害的发生频次、频率。在不同ENSO年型下,厄尔尼诺年干旱发生频次、频率高于雨涝灾害;中性年雨涝灾害发生频次、频率远高于干旱灾害;拉尼娜年干旱、雨涝发生频率近乎持平。从空间分布上,厄尔尼诺年、中性年发生干旱、雨涝灾害的影响范围较大。雨涝频发区在胶东半岛、鲁南地区;鲁西等地发生干旱概率较大。旱涝灾害与ENSO事件显著相关。过去29年间,旱涝灾害与ENSO事件呈正相关,一定程度上ESNO事件易诱发山东旱涝灾害的发生。厄尔尼诺年、中性年的干旱灾害与南方涛动指数呈负相关;拉尼娜年的干旱灾害与南方涛动指数呈显著正相关。三种ENSO年型下雨涝灾害与SOI指数均呈正相关。(4)过去29年间,山东苹果种植面积总体呈减少趋势,苹果总产量、单产呈递增趋势。山东苹果重心集中在山东半岛地区,种植面积重心从潍坊至青岛由西南向东北方向移动;总产量生产重心从潍坊到烟台由西南向东北移动;单产量重心集中在潍坊地区,且从潍坊东北向西南移动。不同ENSO年型下,光照资源、热量资源与苹果气象单产呈负相关;厄尔尼诺年、拉尼娜年降水资源与苹果气象单产呈正相关,中性年降水资源与苹果气象单产呈负相关。热量资源丰富对苹果产量有一定减产作用;降水条件充沛的情况下,厄尔尼诺年、拉尼娜年对苹果有增产作用。拉尼娜年和中性年发生干旱,苹果减产率降低;雨涝灾害发生时,造成苹果减产率上升。

关键词：苹果产量 ENSO事件苹果气候资源旱涝灾害山东

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