延安市沟壑区樱桃低温冻害风险区划研究_仇莉.pdf
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1、引用本文格式仇莉,孙智辉,姜宗祖,等延安市沟壑区樱桃低温冻害风险区划研究 J农业工程,2023,13(1):58-62 DOI:10.19998/ki.2095-1795.2023.01.010 QIU Li,SUN Zhihui,JIANG Zongzu,et alRisk zoning of cherry low temperature freezing injury in Yanan gully regionJAgriculturalEngineering,2023,13(1):58-62延安市沟壑区樱桃低温冻害风险区划研究仇莉1,孙智辉1,姜宗祖2,师明芳3,贺星焜4(1.延安市气象局
2、,陕西 延安 716000;2.延安普化防雷有限责任公司,陕西 延安 716000;3.延安市宝塔区气象局,陕西 延安 716000;4.延安市延川县气象局,陕西 延安 717200)摘要:利用延安市 13 个国家气象站 19912020 年的年极端最低气温(冬季)、每年 4 月中旬5 月中旬(春季花期)的旬极端最低气温和 109 个加密区域站 20082020 年的年极端最低气温、20132020 年每年 4 月中旬5 月中旬的旬极端最低气温观测资料,通过线性回归方法,进行数据订正延长和空间插值,并利用 GIS 技术,绘制樱桃冬季、春季花期低温冻害风险区划图。结果表明,国家气象站与加密区域站
3、温度观测数据相关性非常好,可以得到加密区域站 30 年温度数据;温度受海拔高度、经度、纬度的共同影响,建立的多元线性回归方程通过 0.001 的可信度检验,计算出的温度分布呈现出沟壑区沟谷低山顶高的特征;区划结果为延长县、宜川县、黄龙县、洛川县、黄陵县,以及延川县中东部、宝塔区东部为樱桃低温冻害低风险区;甘泉县、富县,以及宝塔区西部、延川县中西部、子长市南部、安塞区南部为樱桃低温冻害中风险区;吴起县、志丹县,以及安塞区北部、子长市北部为低温冻害高风险区。关键词:樱桃;低温冻害;风险区划;沟壑区;农业气象中图分类号:S162文献标识码:A文章编号:2095-1795(2023)01-0058-0
4、5DOI:10.19998/ki.2095-1795.2023.01.010Risk Zoning of Cherry Low Temperature Freezing Injury in Yanan Gully RegionQIU Li1,SUN Zhihui1,JIANG Zongzu2,SHI Mingfang3,HE Xingkun4(1 Yanan Meteorological Bureau,Yanan Shaanxi 716000,China;2 Yanan Puhua Lightning Protection Co.,Ltd.,Yanan Shaanxi 716000,China
5、;3 Baota District Meteorological Bureau,Yanan Shaanxi 716000,China;4 Yanchuan County Meteorological Bureau,Yanan Shaanxi 716000,China)Abstract:Using annual extreme minimum temperature(winter),ecadal extreme minimum temperature from mid-April to mid-May(spring flowering period)of 13 national meteorol
6、ogical stations in Yanan City from 1991 to 2020,and annual extreme minimumtemperature from 109 meteorological observation stations from 2008 to 2020,as well as extreme minimum temperature observation datafrom mid-April to mid-May from 2013 to 2020,using linear regression method,data correction and s
7、patial interpolation were performed,and GIS technology was used to draw a risk zoning map for low temperature freezing damage during cherry winter and spring floweringperiodsResults showed that,obtaining temperature data from weather observation station for 30 years was possible,and there was astron
8、g correlation between temperature observation data from national meteorological stations and regional stationsTemperature wasjointly influenced by altitude,longitude and latitude,and multiple linear regression equation established could pass confidence test of0.001Calculated temperature distribution
9、 showed characteristics of low valley and high mountain top in gully regionZoning resultsshowed that Yanchang County,Yichuan County,Huanglong County,Luochuan County,Huangling County,as well as central andeastern parts of Yanchuan County and Baota District,were low risk areas for cherry low-temperatu
10、re freezing damage;Ganquan County,Fuxian County,as well as western part of Baota District,central and western part of Yanchuan County,southern part of Zichang City,and southern part of Ansai District,were medium risk areas for cherry low-temperature freezing damage;Wuqi County,Zhidan County,as well
11、as northern part of Ansai District and Zichang City,were high-risk areas for low temperature and freezing damageKeywords:cherry,low temperature frezzing injury,risk zoning,gully region,agrometeorology 收稿日期:2022-11-18修回日期:2023-01-06基金项目:延安市气象局生态水环境资源开发与应用研究实验室一般课题(2022M-4)作者简介:仇莉,工程师,主要从事人工影响天气研究E-ma
12、il:第 13 卷 第 1 期农业工程Vol.13No.12023 年 1 月AGRICULTURAL ENGINEERINGJan.20230引言延安市位于陕西省北部,地处黄河中游,属黄土高原丘陵沟壑区,土地总面积 3.7 万 km2。地势西北高,东南低。属于暖温带半湿润易旱气候区,全年气候变化受制于季风环流影响,冬季冷,年平均气温 8.210.8 C,年极端最低气温28.722.5 C。樱桃是朝阳产业,在延安市已初具规模化发展。根据 2020 年延安市统计年鉴数据,延安市樱桃种植面积为 204.2 hm2,挂果面积 101.07 hm2,产量 253 t,种植的品种有红灯、美早、萨米脱等。
13、樱桃作为落叶果树中成熟最早的果品,有着较好的销售市场,但由于延安市地理环境特殊,低温冻害频发,严重制约了樱桃生产及经济效益的提高。近年来,国内很多专家学者对樱桃进行了研究,如张福兴等1对我国甜樱桃种植区划进行了研究,王莹等2对辽宁省大樱桃气候品质认证技术进行研究,杨亚利等3-4对陕西省铜川市核桃花期冻害风险区划和铜川市樱桃生长气象条件进行分析研究,都全胜等5对安塞山地樱桃气候区划进行研究。但在实践生产中,由于农民在种植地块的选择上存在盲目性,造成经常性出现冬季低温冻害和春季花期冻害,导致减产或绝产,挫伤了农民种植果树的积极性。通过分析延安市冬季、春季樱桃低温冻害的发生规律及影响,进行冬季低温冻
14、害和春季花期冻害风险区划,为后期扩大樱桃种植规模、低温冻害防御等工作提供参考。1资料与方法 1.1资料来源资料通过陕西省气象数据共享系统和延安市区域自动站统一版数据应用平台查询系统获得。选取延安市 13 个国家气象站 19912020 年的年极端最低气温、每年 4 月中旬5 月中旬(春季花期)旬极端最低气温和 109 个加密区域站 20082020 年的年极端最低气温、20132020 年每年 4 月中旬5 月中旬的旬极端最低气温观测资料。延安市温度观测站点分布如图 1 所示,延安市 DEM 数据为 150 000。1.2研究方法 1.2.1温度序列延长由于加密区域站获取的温度观测资料时间较短
15、,因此利用 Excel 对 13 个国家气象站 20082020 年的年极端最低气温和对应加密区域站的年极端最低气温制作散点图,进行线性倾向分析,通过 R2确定两者之间的相关程度,通过一元线性回归方程将加密区域站温度观测数据延长到 1991 年,形成时间一致的温度序列数据6。1.2.2温度插值分析挑取 30 年各个气象站点的极端最低温度,利用DPS 数据处理系统建立延安市温度与气象站点海拔高度、经纬度的多元线性回归方程,在 ARCGIS10.6 中利用栅格计算器计算出延安市温度分布图,对实测温度与计算温度的残差进行反权重距离(IDW)插值,得到残差分布图,将温度分布图与残差图相加,得到最终的冬
16、季最低或春季温度分布图6-8。1.2.3风险区划图制作根据樱桃冬季越冬冻害指标和春季花期冻害指标,在 ARCGIS10.6 中对温度分布图进行高、中、低风险区划分,得到延安市樱桃冬季、春季低温冻害风险区划图。2低温冻害风险区划 2.1构建年极端最低气温订正模型设 x 为国家气象站的年极端最低气温,y 为对应加密区域站的年极端最低气温,在 Excel 中建立两者之间的散点图,并建立一元线性回归方程。由于站点较多,不做一一展示,图 2 分别为延安北部的志丹气象站与张畔加密区域站、南部的富县气象站与安子头加密区域站制作的温度散点图和线性趋势图,由 R2可以看出,国家气象站与加密区域站的年极端最低气温
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