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摘要： 针对江苏枇杷生产的实际情况，根据相关研究成果和对比观测资料，确定枇杷冻害致灾临界气象条件，建立以冻害程度密切相关的冬季极端最低气温、低温出现日数、冷积温为主要参数的冻害指数计算模型，研究江苏枇杷冻害发生时空分布规律，进行冻害风险区划，为江苏枇杷生产科学防御冻害提供依据。结果显示，江苏环太湖枇杷栽培区温度条件明显好于沿江和沿海栽培区，随着冬季气候的变暖，枇杷冻害有减轻的趋势，对江苏枇杷栽培极为有利。但枇杷栽培北延区（南通市北部、盐城市南部地区）的冻害明显重于传统种植区，即便是1988年气候变暖后，冬季冻害仍会频繁发生，因此，该区要尽量引种耐寒性较强的品种，积极营造小气候环境，加强冻害防范。
关键词： 枇杷；冻害指数；发生规律；风险；区划；冻害防御
中图分类号： S425 文献标志码： A
文章编号：1002-1302（2015）08-0157-04
枇杷适合亚热带东部温暖湿润的气候条件，冬季开花、春季形成果实，其花和幼果在冬季或早春遇-3.0～-9.0 ℃低温极易受冻，因此冬季极端最低气温是限制枇杷栽培最重要的因素。江苏是我国枇杷栽培的北缘地区，主要种植在太湖洞庭山一带，低温冻害是影响枇杷生产的主要气象灾害，如2009年1月23—27日，受强冷空气影响，江苏省苏州市持续低温冰冻天气，24日早晨最低气温达-7.3 ℃，有50%左右的枇杷遭受冻害，造成幼果冻坏冻死，2009年江苏省苏州市吴中区东山镇减产50%～60%，严重的果园基本绝收。近年来，随着强农富民政府的推进，枇杷栽培北延至江苏省扬中、南通、海门、东台等市，低温对江苏枇杷生产的危害更突出。本研究针对江苏枇杷生产的实际情况，根据相关研究成果 [1-5]和对比观测资料，确定枇杷冻害致灾临界气象条件，建立以冻害程度密切相关的冬季极端最低气温、低温出现日数、冷积温为主要参数的冻害指数计算模型，研究江苏枇杷冻害发生时空分布规律，进行冻害风险区划，为江苏枇杷生产科学防御冻害提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
2010—2012年在苏州市吴中区金庭镇衙甪果园对比观测枇杷冻害情况。通过在枇杷树的迎风方搭建防风屏障，或者在较低矮枇杷树上方搭建遮阳网棚，每次冷空气来临前，预报极端最低气温可能降至-2 ℃以下时，提前盖网。低温发生后，对比观测防风屏障或遮阳网棚内外枇杷受冻情况。
1.2 资料来源
历史气象资料来自江苏省气候中心，枇杷冻害灾情及产量等来自项目实际观测，或由江苏省扬中市农业局和江苏省苏州市吴中区农业局提供。
1.3 冻害指数确定
枇杷冻害主要发生在12月至次年3月。观测结果显示，当气温低于-3.0 ℃时，落花落果严重，坐果率、品质和产量降低，这与前人研究结果相符。低温出现越频繁，极端气温越低，持续时间越长，冻害越重。综合考虑冬季最低气温（Tn）、≤-3.0 ℃低温日数（Tnd）、冷积温（Tns）为因子，构建低温冻害指数：
1.3.4 冻害等级划分
根据上述低温冻害综合气候指标计算方法计算苏州吴中区历年低温冻害综合气候指标，综合历史灾情，确定枇杷低温冻害等级划分标准（表1）。
1.4 构建冻害风险指数
灾害危险性区划可客观反映某地可能发生灾害的概率或超越某一概率的灾害最大等级。冻害强度和发生频率是表征冻害在地域空间上的差异性规律和特征的基础，冻害风险表示如下：
H=∑[DD（]n[]i=1[DD）]Ji×Pi。 （6）
式中：H为冻害致灾风险指数；Ji、Pi分别表示第i个冻害强度等级以及该等级冻害发生概率。
综合考虑江苏省各等级冻害发生的强度及其出现频率，将枇杷冻害风险等级划分为3级，即高风险区、中等风险区、低风险区。
1.5 气候突变诊断方法
以信噪比检验霜冻的气候突变性 [6]，计算公式如下：
2 结果与分析
2.1 枇杷冻害发生规律
江苏省枇杷冻害南部明显轻于北部，环太湖枇杷栽培区温度条件明显好于沿江和沿海栽培区，为枇杷的稳产高产提供了良好的温度保障。由表2可见，近53年中，苏州冻害发生计17年，发生频率为32.1%，约3年1遇，其中只有3年是重度灾害；无锡冻害发生计23年，发生频率为43.4%，其中有4年是重度灾害；南通冻害发生计27年，约2年1遇，其中只有4年是重度灾害；扬中冻害发生计29年，发生频率为54.7%，略高于南通，但其中有6年是重度灾害；东台冻害发生计44年，发生频率为83.0%，且其中有8年达到重度灾害标准。
2.2 枇杷冻害时间变化特征
从冻害发生的年代看，重度冻害集中在20世纪60年代后期至80年代初期，其中1969年、1970年、1980年重灾的范围最广，危害最重。而21世纪的2008年、2009年、2012年的冻害只属于中度或轻度灾害。利用式（7）诊断江苏省各站53年[CM（25]冬季低温冻害指数气候突变性。取序列的长度10年计算
[FL（2K2]S/N值，全省各站均≥0.67，普遍介于0.85～1.21之间，其中苏州为0.92，无锡为1.33，南通为0. 91，扬中1.12，东台为0.90。为了增加突变信息，本研究取连续S/N≥0.67的峰值作为突变点（当序列长度取10，S/N值≥0.67，相当于t>2.119，达到95%信度以上的水平），则全省各站均发生突变，突变时间大多在20世纪80年后期至90年代初，即在该时段枇杷冻害从相对频发期突变成相对低发期。
以突变点相对集中的1988年为时间节点，比较气候变暖前后冻害发生情况。图1和图2分别为1961—1987年和1988—2013年枇杷重度冻害发生频率分布图，比较可知，重度发生频率大于75%的区域（图中白色部分），1987年之前覆盖了淮北及江淮之间北部地区，而1988年以后，大于75%的区域明显缩小，淮北西南部及江淮西北部发生频率均低于75%；重度发生频率小于25%的区域（图中黑色部分），已由江苏东南部扩展至苏南、南通全部及泰州与扬州的西南部。由此可见，冬季气候变暖后，对枇杷栽培是极为有利的。
关键词： 枇杷；冻害指数；发生规律；风险；区划；冻害防御
中图分类号： S425 文献标志码： A
文章编号：1002-1302（2015）08-0157-04
枇杷适合亚热带东部温暖湿润的气候条件，冬季开花、春季形成果实，其花和幼果在冬季或早春遇-3.0～-9.0 ℃低温极易受冻，因此冬季极端最低气温是限制枇杷栽培最重要的因素。江苏是我国枇杷栽培的北缘地区，主要种植在太湖洞庭山一带，低温冻害是影响枇杷生产的主要气象灾害，如2009年1月23—27日，受强冷空气影响，江苏省苏州市持续低温冰冻天气，24日早晨最低气温达-7.3 ℃，有50%左右的枇杷遭受冻害，造成幼果冻坏冻死，2009年江苏省苏州市吴中区东山镇减产50%～60%，严重的果园基本绝收。近年来，随着强农富民政府的推进，枇杷栽培北延至江苏省扬中、南通、海门、东台等市，低温对江苏枇杷生产的危害更突出。本研究针对江苏枇杷生产的实际情况，根据相关研究成果 [1-5]和对比观测资料，确定枇杷冻害致灾临界气象条件，建立以冻害程度密切相关的冬季极端最低气温、低温出现日数、冷积温为主要参数的冻害指数计算模型，研究江苏枇杷冻害发生时空分布规律，进行冻害风险区划，为江苏枇杷生产科学防御冻害提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
2010—2012年在苏州市吴中区金庭镇衙甪果园对比观测枇杷冻害情况。通过在枇杷树的迎风方搭建防风屏障，或者在较低矮枇杷树上方搭建遮阳网棚，每次冷空气来临前，预报极端最低气温可能降至-2 ℃以下时，提前盖网。低温发生后，对比观测防风屏障或遮阳网棚内外枇杷受冻情况。
1.2 资料来源
历史气象资料来自江苏省气候中心，枇杷冻害灾情及产量等来自项目实际观测，或由江苏省扬中市农业局和江苏省苏州市吴中区农业局提供。
1.3 冻害指数确定
枇杷冻害主要发生在12月至次年3月。观测结果显示，当气温低于-3.0 ℃时，落花落果严重，坐果率、品质和产量降低，这与前人研究结果相符。低温出现越频繁，极端气温越低，持续时间越长，冻害越重。综合考虑冬季最低气温（Tn）、≤-3.0 ℃低温日数（Tnd）、冷积温（Tns）为因子，构建低温冻害指数：
1.3.4 冻害等级划分
根据上述低温冻害综合气候指标计算方法计算苏州吴中区历年低温冻害综合气候指标，综合历史灾情，确定枇杷低温冻害等级划分标准（表1）。
1.4 构建冻害风险指数
灾害危险性区划可客观反映某地可能发生灾害的概率或超越某一概率的灾害最大等级。冻害强度和发生频率是表征冻害在地域空间上的差异性规律和特征的基础，冻害风险表示如下：
H=∑[DD（]n[]i=1[DD）]Ji×Pi。 （6）
式中：H为冻害致灾风险指数；Ji、Pi分别表示第i个冻害强度等级以及该等级冻害发生概率。
综合考虑江苏省各等级冻害发生的强度及其出现频率，将枇杷冻害风险等级划分为3级，即高风险区、中等风险区、低风险区。
1.5 气候突变诊断方法
以信噪比检验霜冻的气候突变性 [6]，计算公式如下：
2 结果与分析
2.1 枇杷冻害发生规律
江苏省枇杷冻害南部明显轻于北部，环太湖枇杷栽培区温度条件明显好于沿江和沿海栽培区，为枇杷的稳产高产提供了良好的温度保障。由表2可见，近53年中，苏州冻害发生计17年，发生频率为32.1%，约3年1遇，其中只有3年是重度灾害；无锡冻害发生计23年，发生频率为43.4%，其中有4年是重度灾害；南通冻害发生计27年，约2年1遇，其中只有4年是重度灾害；扬中冻害发生计29年，发生频率为54.7%，略高于南通，但其中有6年是重度灾害；东台冻害发生计44年，发生频率为83.0%，且其中有8年达到重度灾害标准。
2.2 枇杷冻害时间变化特征
从冻害发生的年代看，重度冻害集中在20世纪60年代后期至80年代初期，其中1969年、1970年、1980年重灾的范围最广，危害最重。而21世纪的2008年、2009年、2012年的冻害只属于中度或轻度灾害。利用式（7）诊断江苏省各站53年[CM（25]冬季低温冻害指数气候突变性。取序列的长度10年计算
[FL（2K2]S/N值，全省各站均≥0.67，普遍介于0.85～1.21之间，其中苏州为0.92，无锡为1.33，南通为0. 91，扬中1.12，东台为0.90。为了增加突变信息，本研究取连续S/N≥0.67的峰值作为突变点（当序列长度取10，S/N值≥0.67，相当于t>2.119，达到95%信度以上的水平），则全省各站均发生突变，突变时间大多在20世纪80年后期至90年代初，即在该时段枇杷冻害从相对频发期突变成相对低发期。
以突变点相对集中的1988年为时间节点，比较气候变暖前后冻害发生情况。图1和图2分别为1961—1987年和1988—2013年枇杷重度冻害发生频率分布图，比较可知，重度发生频率大于75%的区域（图中白色部分），1987年之前覆盖了淮北及江淮之间北部地区，而1988年以后，大于75%的区域明显缩小，淮北西南部及江淮西北部发生频率均低于75%；重度发生频率小于25%的区域（图中黑色部分），已由江苏东南部扩展至苏南、南通全部及泰州与扬州的西南部。由此可见，冬季气候变暖后，对枇杷栽培是极为有利的。