麥合不熱提·買買提

（新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)氣象局，新疆喀什 844000）

0 引言

氣候變暖已經(jīng)成為不爭的事實(shí)，并對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了重大的影響[1]。植物物候現(xiàn)象不僅反映季節(jié)變化，也是生態(tài)系統(tǒng)對全球氣候變化的響應(yīng)[2]。近年來，全球變暖對植物春季物候期產(chǎn)生了顯著影響[3]。植物物候變化受到多個氣候因子的影響，包括溫度[4-5]、積溫[6-7]、降水、日照時數(shù)[8]等。不同作物物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)不同[9]，隨著全球氣候的不斷變暖，植物物候發(fā)生顯著變化；植物物候成為全球氣候變化研究的重要內(nèi)容。研究其動態(tài)變化對于深入了解地理環(huán)境變化的規(guī)律和區(qū)域差異具有重要的科學(xué)意義[10-11]。因此，開展木本植物物候變化及其對氣候變化的響應(yīng)研究，對指導(dǎo)地區(qū)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)對氣候變化對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的負(fù)面影響具有重要意義[12-14]。

阿月渾子(PistaciaveraL.)的商品名稱為“開心果”，是漆樹科(Anacardiaceae)黃連木屬(PistaciaL.)落葉小喬木[15]。阿月渾子樹屬于亞熱帶旱生之物，株高5～7 m，雌雄異株，先花后葉，阿月渾子起源于伊朗，是沙漠地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。近年來，阿月渾子已躍居成為世界第五大堅(jiān)果作物[16]，中國阿月渾子是唐代由古波斯經(jīng)“絲綢之路”引入新疆，距今已有1300多年的栽培歷史[17]。中國新疆是唯一的阿月渾子栽培區(qū)，集中分布地區(qū)為疏附縣、莎車縣和喀什市[18]。20世紀(jì)90年代引入優(yōu)良品種12個，目前已初選出‘柯曼’和‘皮特斯’2個品種，“疏附開心果”農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志地域保護(hù)范圍為喀什地區(qū)疏附縣，為了進(jìn)一步為當(dāng)?shù)刈龊棉r(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象服務(wù)，為合理進(jìn)行種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)，本研究對新疆疏附縣阿月渾子物候期與氣象條件進(jìn)行分析。以期為不斷提升特色林果產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效，綜合生產(chǎn)、科技支撐、加工轉(zhuǎn)化、市場開拓等綜合能力，為保障果農(nóng)收益、促進(jìn)特色林果發(fā)展，提供有效支撐。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

疏附縣地處新疆維吾爾自治區(qū)西南部，地理坐標(biāo)為：75°44′10″—76°30′25″E，39°12′15″—39°55′30″N，平均海拔1300 m，地處帕米爾高原東麓，塔里木盆地西緣古老的喀什噶爾綠洲上，是祖國西陲重鎮(zhèn)和交通樞紐，是大喀什核心區(qū)的重要一翼。東鄰喀什市，西以礫石戈壁接烏恰縣，南與疏勒、阿克陶接壤，北隔喀拉塔格山、庫瑪塔格山和阿圖什市相望。疏附縣水系主要有克孜勒河、蓋孜河，其次為恰克瑪克河、吐曼河。疏附縣地處中亞大陸的腹部，屬暖溫帶的荒漠生物氣候帶。疏附縣幅員遼闊，地形復(fù)雜，由于光、熱、晝夜日差大等自然原因，受特殊的地理環(huán)境影響，喀什地區(qū)是獨(dú)特的自然地理格局，處于西風(fēng)氣流帶的疏附縣境內(nèi)生態(tài)環(huán)境極其脆弱，氣候變化及各類氣象災(zāi)害天氣對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、特色林果發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。在氣候變暖的背景下，探討疏附縣氣候條件與阿月渾子生長的利弊關(guān)系具有一定的研究價值。因此結(jié)合阿月渾子長發(fā)育情況，分析疏附縣氣候條件與阿月渾子生長的利弊關(guān)系，結(jié)合阿月渾子的生態(tài)學(xué)特性，對疏附縣阿月渾子種植的氣候資源及阿月渾子栽培的氣象條件進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，對該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

1.2 資料來源

本研究利用喀什國家基準(zhǔn)氣候站（75°45′E，39°29′N，海拔高度：1384.4 m）從1987—2022年的逐日平均氣溫、最低氣溫、最高氣溫、逐日地表0 cm 低溫、大風(fēng)、沙塵暴等氣象資料和喀什地區(qū)阿月渾子研究中心阿月渾子歷年花芽膨大（萌芽）期、花序芽開放期（花蕾期）、雌雄花期、葉芽膨大期（萌動期）、葉芽開綻期（開放期）、展葉期、成熟期、葉片變色期、落葉期、休眠期等物候資料（疏附縣阿月渾子種植始于1986 年，種植面積為210 hm2）及相應(yīng)溫度指標(biāo)，對疏附縣阿月渾子種植區(qū)進(jìn)行氣候適宜性分析，并對疏附縣阿月渾子春季霜凍、冬季凍害和夏季高溫?zé)岷Φ葹?zāi)害的時空分布進(jìn)行分析。

1.3 分析方法

數(shù)據(jù)處理及分析在Microsoft Office Excel 2003軟件的支持下進(jìn)行。利用氣候傾向率和氣候趨勢系數(shù)方法將疏附縣阿月渾子物候期與氣象條件進(jìn)行分析，找出對阿月渾子物候期影響顯著的因素，并通過相關(guān)分析和線性回歸方法評價氣象因子對阿月渾子物候期的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 疏附縣歷年氣候概況分析

疏附縣歷年平均氣溫為12.4℃，升溫趨勢為0.6℃/10 a，極端最高氣溫值為39.8℃（2022年7月24日），極端最低氣溫值為-22.3℃（2008年1月28日），年平均地表0 cm溫度（土壤表面溫度）平均值為21.3℃，升溫趨勢為0.6℃/10 a，極端最低值為-27.6℃（1991年12月29日），年日照時數(shù)為2825 h，增幅為64.9 h/10 a；年降水量為73.0 mm，增幅為2.7 mm/10 a，最大年降水量為191.6 mm（2010年），最大日降水量為39.9 mm（2004年5 月1 日），土壤為壤土或粘壤土，土層深厚，主要靠于河水、井水渠灌，水源充足，圓滿保證作物、特色林果生長發(fā)育期間的灌溉、土壤水分需求。歷年開春期為2月14日，無霜期233 d。

2.2 阿月渾子年生長發(fā)育階段

阿月渾子為先開花后展葉植物，觀測和記錄為雌株‘kerman’（‘柯曼’）和雄株‘peters’（‘皮特斯’）2 種品種，疏附阿月渾子物候期各生長發(fā)育階段，除了花期稍微不一致以外，其他物候期基本一致。阿月渾子年生長發(fā)育階段，物候觀測依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)按照中國氣象局《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范（上卷）》[19]規(guī)定進(jìn)行，生長物候期包括花芽膨大（萌芽）期、花序芽開放期（花蕾期）、雌雄花期、葉芽膨大期（萌動期）、葉芽開綻期（開放期）、展葉期、成熟期、葉片變色期、落葉期、休眠期等。

芽膨大（萌芽）期一般在3 月上旬初開始，旬平均氣溫達(dá)到5℃以上時，阿月渾子花芽開始膨大；在3 月上旬末，葉芽開始膨大（萌動）、鱗片錯開，以全樹有25%左右時為準(zhǔn)。

芽開放期在3 月下旬初開始，旬平均氣溫達(dá)到10℃時，花序芽生長（花蕾期）；在3 月下旬末開始，葉芽進(jìn)入開綻期：鱗片裂開，露出綠色葉尖。

開花期（展葉期）在3月末—4月中旬末，旬平均氣溫達(dá)到12℃時，雄株‘peters’（‘皮特斯’）開始散粉，雌株‘kerman’（‘柯曼’）可進(jìn)入花期，不同品種的開花（散粉）期規(guī)律亦基本一致，總花序由基部到頂部、由下至上依次開放、散粉；側(cè)花序上的小花開放和散粉從頂部到基部，由上至下。在4月上旬末開始，全樹萌發(fā)的葉芽中有25%第一片葉展開。

葉片變色期：一般10 月上旬—10 月下旬，旬平均氣溫15℃起下降到10℃期間，秋季正常生長的植株葉片變黃或變紅。

落葉期：在10月中旬，旬平均氣溫為12℃左右時，開始落葉，全樹有5%的葉片脫落為落葉期，25%葉片脫落為落葉盛期，95%葉片脫落為落葉終期。

休眠期：12月上旬—翌年2月下旬，落葉后至樹液活動前。

2.3 1987—2022年疏附縣阿月渾子春季物候的變化

1987—2022年，疏附縣阿月渾子花芽（葉芽）膨大（萌芽）期在2月下旬—3月中旬之間，平均日期為3月4 日，1987—2022 年，芽膨大期呈提前趨勢，即提前趨勢為4.5 d/10 a，通過信度0.01 的顯著性水平；花序芽開放期和葉芽開綻期在3月上旬—4月上旬之間，平均日期為3月21日，芽開放期的提前趨勢較明顯，即提前趨勢為5.9 d/10 a，通過信度0.01 的顯著性水平；阿月渾子屬于雌雄花異株，雌花芽第2 年萌發(fā)后形成圓錐花序，序長10～20 cm，著生在1 a生枝條的頂端。雄花芽第2 年萌發(fā)后形成圓錐狀雄花序，序長5～10 cm，雄花既沒有花瓣，又沒有蜜腺，花粉傳播主要依靠風(fēng)媒[20]。群體雄花花期早于雌花花期，存在雌雄花期不遇現(xiàn)象，通過輔助授粉解決雌雄花花期不遇而帶來的授粉受精差的問題。1987—2022年，疏附縣阿月渾子開花期（展葉期）在3月末—4月中旬之間，開花平均日期為4月4日，開花呈提前趨勢較，即提前趨勢為4.6 d/10 a，通過信度0.01的顯著性水平，雌樹‘kerman’花期較短（10 d 左右），雄樹‘peters’花期長(15～18 d)，雌雄花期重疊約4 d左右（圖1）。

圖1 1987—2022年疏附縣阿月渾子春季物候期的變化

2.4 阿月渾子春季生長期的旬平均氣溫變化

從1987—2022 年疏附縣阿月渾子春季生長期的旬平均氣溫變化（圖2、表2）可知，疏附縣2 月下旬、3月上、中、下旬、3月、4月上、中旬平均氣溫呈線性上升趨勢，氣候傾向率為0.8～1.2℃/10 a，其中3月下旬增溫趨勢比較明顯，均通過信度0.01的顯著性水平。疏附縣阿月渾子春季物候期[芽膨大期、芽開放期、雌雄花期（展葉期）]與春季旬、月平均氣溫呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，并相關(guān)性較明顯，即氣溫越高，阿月渾子春季物候期越早。

圖2 1987—2022年疏附縣阿月渾子春季生長期的平均氣溫

表1 1987—2022年疏附縣阿月渾子春季物候期的變化

表2 1987—2022年疏附縣阿月渾子春季生長期的旬氣溫變化

2.5 氣象因子對阿月渾子花期的影響

1987—2022年期間，1994、2001、2021年疏附縣阿月渾子出現(xiàn)花序有不同程度的萎蔫現(xiàn)象，其中，雌樹花序有輕微的萎蔫現(xiàn)象，雄樹部分花序頂端萎蔫嚴(yán)重，2021 年阿月渾子落花比較嚴(yán)重。主要原因：1994 年4月5 日最低氣溫為11.2℃，4 月6 日下降到2.4℃，降溫幅度為8.8℃，4 月7 日氣溫持續(xù)下降到-3.6℃，又下降了6.0℃，降溫強(qiáng)度屬于較強(qiáng)，而且接近-4℃，出現(xiàn)霜凍。2001 年4 月8 日最低氣溫為13.9℃，4 月9 日下降到3.8℃，降溫幅度為10.1℃，降溫強(qiáng)度屬于較強(qiáng)。2021年3月29日—4月1日疏附縣出現(xiàn)6級左右西北陣風(fēng)，伴有揚(yáng)沙和短時沙塵暴，風(fēng)口風(fēng)力9～10 級，疏附縣膘爾托闊依鄉(xiāng)，疏附縣廣州新城極大風(fēng)速27.5 m/s，最小能見度0.6 km，最低氣溫、地表0 cm 最低溫度分別為11.0、8.7℃（3月29日）下降到3.0、-3.0℃（3月30日），降溫幅度分別為8.0、12.0℃；4月1—7日喀什大部地區(qū)出現(xiàn)中到大雨（淺山區(qū)域降雪），疏附縣總降水量為13.0 mm，疏附縣周邊部分縣區(qū)出現(xiàn)霜凍，疏附縣阿月渾子出現(xiàn)花序萎蔫、落花現(xiàn)象。

2.6 氣象因子對阿月渾子果實(shí)的影響

1987—2022 年期間，2013、2022 年疏附縣阿月渾子果實(shí)出現(xiàn)日灼現(xiàn)象，變成褐色（或黑色），種仁停止生長，加重阿月渾子病害的發(fā)生，影響了產(chǎn)量和品質(zhì)。主要原因：2013年出現(xiàn)≥35℃的高溫天氣總?cè)諗?shù)為22 d，其中連續(xù)12 d出現(xiàn)≥35℃的高溫天氣（7月28日—8月8 日），連續(xù)4 d 出現(xiàn)≥38℃的高溫天氣，在此期極端最高氣溫為39.3℃（7 月30 日）；2022 年6 月24 日—7 月7日連續(xù)14 d、7月18—29日連續(xù)12 d出現(xiàn)≥35℃的高溫天氣，其中7月23—28日連續(xù)6 d出現(xiàn)≥38℃的高溫天氣，在此期極端最高氣溫為39.8℃（7 月24 日），是1987—2022 年的最高值，出現(xiàn)阿月渾子果實(shí)日灼現(xiàn)象，并產(chǎn)生病害，影響了阿月渾子果實(shí)、產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.7 氣象因子對阿月渾子休眠生長發(fā)育的影響

新疆疏附縣1987—2022 年阿月渾子休眠期間，2008、2017 年部分阿月渾子花芽受凍；1991、2008、2012年1～3 a生部分阿月渾子幼樹枝條受凍。

阿月渾子休眠期間，2008、2017 年部分阿月渾子花芽受凍的主要原因：從對阿月渾子果園1987—2022年休眠期間逐日最低氣溫的統(tǒng)計(jì)分析情況來看：1995、2002、2008、2012、2017、2021 年共6 a 休眠期間出現(xiàn)-16～-23℃的日最低氣溫日數(shù)比較多，其中，-16～-23℃日最低氣溫的持續(xù)時間最多的年份是2017年，出現(xiàn)日數(shù)為14 d（1月9—22日），-16～-18℃的日最低氣溫連續(xù)出現(xiàn)7 d，-18～-20℃的日最低氣溫連續(xù)出現(xiàn)7 d，當(dāng)年極端最低氣溫為-19.7℃。1987—2022 年期間，極端最低氣溫值為-22.3℃（出現(xiàn)在2008年），2008年-16～-23℃的日最低氣溫日數(shù)為10 d，其中，-20～-23℃的日最低氣溫總?cè)諗?shù)為6 d（連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)為4 d）；1995、2002、2012、2021年出現(xiàn)-16～-20℃的日最低氣溫日數(shù)為4～9 d。其中2008、2017年花芽受凍，本文的研究結(jié)論說明，在疏附阿月渾子果園-18～-23℃（尤其是-20～-23℃）的最低氣溫日數(shù)的長短、≤-20℃的極端最低氣溫是2008、2017 年疏附阿月渾子休眠期間花芽受凍的主要原因之一。

1991、2008、2012年阿月渾子休眠期間，1～3 a生部分阿月渾子幼樹枝條受凍的主要原因：1987—2022年期間，地表0 cm 溫度（土壤表面溫度）極端最低值為-27.6℃（出現(xiàn)在1991 年12 月29 日），1991 年12 月28日地表0 cm 溫度最低值為-15.2℃，12 月29 日下降12℃，當(dāng)日地表0 cm 溫度最低值降到-27.6℃，截止到1992年1月22日共17 d出現(xiàn)-20℃以下的地表0 cm溫度最低值，其中，11 d出現(xiàn)-23℃以下地表溫度最低值；2008年1月平均氣溫為-8.8℃（1987—2022年期間的第二個平均氣溫最低值），并1月21日—2月14日共26 d連續(xù)出現(xiàn)-8.0℃以下的逐日平均氣溫，2008年1月出現(xiàn)1987—2022 年期間的極端最低氣溫值（-22.3℃，出現(xiàn)在2008年1月28日），2008年1月27—30日共4 d連續(xù)出現(xiàn)-20～-23℃的逐日最低氣溫值；2012 年1 月平均氣溫為-9.0℃（1987—2022 年期間的首個平均氣溫最低值），并2012 年1 月共20 d 出現(xiàn)-8.0℃以下的逐日平均氣溫值（連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)為1月18—29日共12 d），另外，2012年1月21—27日共7 d連續(xù)出現(xiàn)-16～-20℃的逐日最低氣溫值；結(jié)果1991、2008、2012年阿月渾子休眠期間1～3 a生部分阿月渾子幼樹枝條受凍，≤-20.0℃的逐日最低地表0 cm溫度（土壤表面溫度）連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)、極端最低地表0 cm溫度、≤-8.0℃的月平均氣溫及其連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)、-20～-23℃的逐日最低氣溫連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)、≤-20.0℃的極端最低氣溫是1991、2008、2012 年阿月渾子休眠期間1～3 a生部分阿月渾子幼樹枝條受凍的主要原因之一。

3 結(jié)論與討論

1987—2022年，疏附縣阿月渾子花芽（葉芽）膨大（萌芽）期、花序芽開放期和葉芽開綻期、花期平均日期分別為平均日期為3 月4 日、3 月21 日、4 月4 日，雌樹‘kerman’花期較短（10 d 左右），雄樹‘peters’花期長(15～18 d)，雌雄花期重疊約4 d 左右；1987—2022 年期間，疏附縣2月下旬至4月中旬旬平均氣溫呈線性上升趨勢，氣候傾向率為0.8～1.2℃/10 a，結(jié)果阿月渾子春季物候均呈提前趨勢，提前幅度4.5～5.9 d/10 a，均通過信度0.01的顯著性水平。這與鄭奕、CHMIELEWSKI、陸佩玲、MA等[21-24]的研究結(jié)論“在各種氣候因子中，氣溫對樹木春季物候期的影響最強(qiáng)，氣溫升高，春季物候期提前”一致。

1987—2022年期間，1994、2001、2021年疏附縣阿月渾子出現(xiàn)花序有不同程度的萎蔫現(xiàn)象，其中，雌樹花序有輕微的萎蔫現(xiàn)象，雄樹部分花序頂端萎蔫嚴(yán)重，2021年阿月渾子落花比較嚴(yán)重。主要原因：阿月渾子花期期間，最低氣溫的降溫強(qiáng)度較強(qiáng)、而且接近-4℃，出現(xiàn)霜凍?；ㄆ谄陂g，出現(xiàn)9～10 級大風(fēng)（陣風(fēng)），伴有揚(yáng)沙和短時沙塵暴，地表0 cm最低溫度的降溫幅度較大，接著出現(xiàn)中到大雨（淺山區(qū)域降雪），引起出現(xiàn)霜凍，結(jié)果造成阿月渾子花序萎蔫、落花現(xiàn)象。研究結(jié)論與周如久等[25]、邢世巖等[26]對阿月渾子花期物候期方面的研究結(jié)論相類似。

1987—2022 年期間，2013、2022 年疏附縣阿月渾子果實(shí)出現(xiàn)日灼現(xiàn)象，變成褐色（或黑色），種仁停止生長，加重阿月渾子病害的發(fā)生，影響了產(chǎn)量和品質(zhì)。主要原因：夏季，連續(xù)出現(xiàn)≥38℃的高溫天氣4 d以上，連續(xù)出現(xiàn)≥35℃的高溫天氣12 d以上，期極端最高氣溫≥39.0℃，出現(xiàn)阿月渾子果實(shí)日灼現(xiàn)象，并易產(chǎn)生病害，影響了阿月渾子果實(shí)、產(chǎn)量和品質(zhì)，疏附縣≥35℃、≥38℃的高溫以及連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)對阿月渾子開花期的危害不可忽視，研究結(jié)論與樊桂敏[27]對阿月渾子果實(shí)方面的研究結(jié)論相類似。

阿月渾子休眠期間2008、2017年部分阿月渾子花芽受凍，主要原因：休眠期間，-18～-20℃的日最低氣溫連續(xù)出現(xiàn)7 d 以上，并極端最低氣溫接近-19.0℃或者-20～-23℃的日最低氣溫出現(xiàn)日數(shù)為4 d 以上，并極端最低氣溫＜-22.0℃，結(jié)果當(dāng)年花芽受凍。說明，阿月渾子果園-18～-23℃的最低氣溫日數(shù)的長短、≤-20℃的極端最低氣溫是2008、2017年疏附阿月渾子休眠期間花芽受凍率最嚴(yán)重的主要原因之一，研究結(jié)論與岳陽等[28]對阿月渾子花芽凍害方面的研究結(jié)論相類似。

≤-20.0℃的逐日最低地表0 cm 溫度（土壤表面溫度）連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)、極端最低地表0 cm溫度、≤-8.0℃的月平均氣溫及其連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)、-20～-23℃的逐日最低氣溫連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)、≤-20.0℃的極端最低氣溫是1991、2008、2012 年阿月渾子休眠期間1～3 a 生部分阿月渾子幼樹枝條受凍的主要原因之一。阿月渾子越冬時，尤其是幼苗的越冬，有被凍死的危險，因此，及時關(guān)注氣象臺發(fā)布的最新滾動式預(yù)報(bào)以及各類氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警信，做好防寒保暖措施，對栽培措施應(yīng)要求嚴(yán)格，特別是要注意對3 a 生以下幼苗的越冬防寒措施。研究結(jié)論與國內(nèi)相關(guān)學(xué)者對阿月渾子的生長習(xí)性、適生區(qū)域方面的研究結(jié)果一致[29-32]。