气候变化背景下广西钦州荔枝气象灾害演变特征及应对策略.pdf

58调查研究InvestigationReport黄汝红1李云昌2*包文雯1符兆欢2匡昭敏3黄艳霞4（1钦州市气象局 广西钦州 5350002国家荔枝龙眼产业技术体系钦州综合试验站 广西钦州 5350003广西气象科学研究所 广西南宁 5300224钦南区农业农村局广西钦州535000）摘 要：通过对19602021年广西钦州荔枝主产区气象要素进行统计，结合荔枝生物学特性及农业气象灾害指标，分析钦州荔枝生产的主要农业气象灾害演变特征及影响。结果表明：19602021年钦州市荔枝主产区冬季冻害、春季（花期）寒害呈减轻趋势，大风、花期高温热害等灾害呈加重趋势，果实膨大期干旱情况呈先下降后上升趋势，果实膨大后期降雨量偏多的频率大。根据农业气象灾害演变特征提出应对策略，为荔枝生产趋利避害、提质增效提供科学参考。关键词：气候变化；钦州荔枝；气象灾害；演变特征；应对策略Evolutionary Characteristics and Countermeasures of Meteorological Disasters for Litchi in Qinzhou of Guangxi Under the Background of Climate Change气候变化背景下广西钦州荔枝气象灾害演变特征及应对策略HUANG Ruhong1,LI Yunchang2*,BAO Wenwen1,FU Zhaohuan2,KUANG Zhaomin3,HUANG Yanxia4(1QinzhouMeteorologicalBureau,Qinzhou535000,Guangxi;基金项目：国家荔枝龙眼产业技术体系钦州综合试验站（CARS-32-21）。作者简介：黄汝红（1967），高级工程师，从事农业气象观测与服务工作。E-mail：*通信作者：李云昌（1963），研究员，从事荔枝龙眼技术推广工作。E-mail：59调查研究InvestigationReport2024.1总第116期钦州地处广西南部，南临北部湾，属南亚热带季风气候区，冬暖夏湿，无霜期长，光热丰富，雨水充沛。当地年平均气温22.122.8，年平均降雨量1673.92186.1mm，年总日照时数1453.11665.3h，气象条件适宜荔枝生长发育。近年来，钦州市委、市政府高度重视荔枝产业发展，把荔枝作为乡村振兴的重点产业来抓，从政策、资金、技术等方面给予扶持，目前钦州已发展成为广西第一大、中国第二大荔枝生产基地。灵山县和钦北区分别被誉为“中国荔枝之乡”和“中国黑叶荔之乡”。原国家质量监督检验检疫总局批准对“灵山荔枝”实施国家地理标志产品保护，“钦北荔枝”“浦北妃子笑荔枝”获农业农村部“国家农产品地理标志登记保护”。2021年，钦州荔枝果园面积7.56万hm2，约占全市果园总面积的47%；荔枝产量42.2万t，约占全市水果产量的16%；荔枝产值约32亿元，约占全市水果总产值的25%。荔枝产业已成为钦州特色优势产业和农业支柱产业，在水果产业中占比最大，是农民收入的主要来源。荔枝是典型的南亚热带常绿果树，其营养生长、开花和坐果对自然生态条件要求较高，气候变化或异常对产量及品质具有决定性的影响1-20。随着全球气候变化，钦州台风、暴雨、高温干旱、低温等气象灾害频发，给荔枝生产带来很大风险，已成为影响荔枝增产增收的重要因素。荔枝花期和挂果期是影响荔枝产量和品质的关键时期：荔枝开花期若遇高温、低温、连续阴雨、大风等气象灾害时，不利于当年的产量形成；挂果期若遇干旱、大风、暴雨等气象灾害，则影响当年荔枝的产量和品质。灵山是钦州荔枝主产区，本文利用灵山国家基准气候站19602021年的气象观测资料，包括逐日最高气温、最低气温、日平均气温、日降雨量，分析荔枝气象灾害发生规律，结合荔枝气象灾害指标及荔枝生物学特性，分析钦州市荔枝早熟品种（占比约28%）、中晚熟品种（占比约72%）开花期和挂果期气象灾害的发生规律及演变特征，并提出应对策略。一、钦州荔枝气象灾害演变特征及影响（一）低温灾害温度是影响荔枝营养生长和生殖生长的主要生态因子，枝叶生长要求较高的温度条件。据阮少唐的研究1，在年均温2125地区荔枝生长良好，且早熟品种在4、晚熟品种在0时营养生长停止。影响荔枝生长发育和产量的低温灾害主要有冬Abstract:Based on the statistics of the date on the meteorological elements in the main litchi producing areas in Qinzhou of Guangxi from 1960 to 2021,combined with the biological characteristics of litchi and the agricultural meteorological disaster indicators,this paper analyzed the evolutionary characteristics and effects of the major agricultural meteorological disasters in Qinzhou.The results showed that the freezing damage in winter and cold damage in spring(flowering stage)in Qinzhou from 1960 to 2021 tended to decline;strong wind damage and the hot damage due to high temperature at the flowering stage was aggravating;the drought during fruit expansion period showed a trend from decline to rise;the frequency of more rainfall in the late period of fruit expansion was high.Therefore,the countermeasures were put forward to provide a scientific reference for the production of litchi and its quality and efficiency.Keywords:climate change;litchi in Qinzhou;meteorological disaster;evolutionary characteristics;countermeasures2QinzhouComprehensiveTestStationofNationalLitchiandLonganIndustryTechnologySystem,Qinzhou535000,Guangxi;3GuangxiMeteorologicalSciencesResearchInstitute,Nanning530022,Guangxi;4QinnanDistrictBureauofAgricultureandRuralAffairs,Qinzhou535000,Guangxi)60调查研究InvestigationReport季冻害和春季寒害。1.冬季冻害冻害是指植物体冷却降温至冰点以下，细胞间隙结冰而引起的伤害。冬季遇霜冻或严重低温，会使荔枝受害而减产。据高素华等人的研究，当极端最低气温0时，生长活动停止，晚秋梢或冬梢幼嫩叶片受害；极端最低气温-2（冻害临界温度）时，枝梢受冻害，幼嫩叶片受重害，老熟枝叶受害；极端最低气温低于-2-3时，树冠叶片受害率可达51%81%；极端最低气温低于-3-4达到冻害致死温度，花器官、老熟枝条受害严重，树冠叶片受害率可达80%100%2。钦州市荔枝主产区灵山县冬季气候暖和，最冷月1月的平均气温为12.9，历年极端最低气温-1.2，出现在1999年12月23日，冬季冻害的发生频率较小。从图1可以看出，19602021年钦州荔枝主产区年极端最低气温呈逐渐升高的趋势，速率为每10年升温0.27。除1963年（-0.2）、1999年（-1.2）在0以下外，其余年份年极端最低气温都在0以上，最高出现在2020年，为5.2。2000年以来年极端最低气温，除2018年为0.8外，其余年份都在1以上。钦州荔枝主产区出现极端最低气温0冻害的频率为3.2%，出现极端最低气温-2的冻害和极端最低气温低于-3-4的冻害频率均为0.0%。2.春季寒害春季寒害主要是花期低温。从荔枝生产实践和多年的观察表明，荔枝花朵开放对温度有一定的要求，温度在58时很少开花，10以上时开始开花，1824时开花最盛1。荔枝授粉受精也受气温影响，如果在开花期间遇上低温（低于16）即会给授粉受精造成不利影响，严重时会造成花而不实；开花期遇到连绵阴雨，妨碍雄花散粉，造成花穗上积水沤花，严重时导致烂花，最终影响产量3。3月上旬至4月上旬是钦州荔枝早熟品种和大部分中晚熟品种的开花期，荔枝花期低温灾害气象指标详见表14。19602021年钦州荔枝主产区花期低温寒害的发生频率呈下降趋势，各级寒害的发生频率见表2、图2。20世纪60年代和70年代荔枝主产区花期低温寒害的发生频率为80%，80年代发生频率为100%，90年代发生频率为90%，21世纪00年代发生频率为90%，10年代发生频率为50%。但重度寒害出现频率低，仅为3.2%，中度寒害的发生频率最高，为54.8%。（二）高温热害高温对荔枝的危害最大的时期是在花期。根据荔枝生产实践和多年观察，当日平均气温24、日最高气温30时荔枝就会显示出受害症状。花期高温导致花期短而集中，呼吸作用及代谢活动加图1 19602021年钦州荔枝主产区年极端最低气温演变y=0.0268x+1.2456极端最低气温趋势线极端最低气温6531420-1-21960年1968年1964年1972年1982年1992年2002年2012年1976年1986年1996年2006年2016年1962年1970年1980年1990年2090年2010年2020年1966年1974年1984年1994年2004年2014年1978年1988年1998年2008年2018年y=0.0268x+1.2456趋势线极端最低气温/年份61调查研究InvestigationReport2024.1总第116期剧，树体在短时间内营养严重亏损，加上高温时荔枝泌蜜量大，柱头花蜜粘稠，附近的叶片也滴满了蜜液，影响花器官发育，花粉萌发和花粉管伸长都受到影响，不利于授粉受精，导致坐果率下降5。花期高温热害气象指标见表34。由图3可知，19602021年钦州荔枝主产区3月上旬至4月上旬日最高气温30的日数总体呈逐年升高的趋势；从图4可知，20世纪60年代至80年代花期高温灾害发生频率为30%，90年代发生频率为50%，21世纪00年代发生频率为60%，10年代发生频率为70%，呈加大的趋势。（三）干旱荔枝果实膨大期对水分比较敏感，适量的水分有利于幼果果皮快速发育，形成大果皮和大果实；如长期干旱少雨，会妨碍果实生长发育，导致果实偏小，干旱严重时还会引起大量的落果。果实膨大期干旱气象指标见表44。钦州降雨量虽然丰富，但由于降水时空分布不均，干旱时有发生。钦州中晚熟荔枝品种，如钦州红荔桂味灵山香荔等，约占钦州荔枝种植面积的72%，果实膨大期一般在5月上旬至6月上旬。19602021年，在5月上旬至6月上旬发生轻度及以上干旱的频率为27.4%，其中重旱8年、中旱2年、轻旱7年，发生频率见表5。从图5可以看出，果实膨大期干旱呈现先下降后上升趋势，其中20世纪60年代和90年代发生频率为40%，70年发生频率表1 花期低温寒害气象指标寒害等级 寒害指标轻度出现1d日平均气温8，或连续34d日平均气温10，或连续5d日平均气温16中度 出现2d日平均气温8，或连续59d日平均气温10，或连续6d或以上日平均气温16重度出现3d或以上日平均气温8，或连续10d或以上日平均气温10表2 19602021年各级寒害出现频率 单位：%寒害等级 轻 中重 出现频率 22.654.83.2图2 19602021年钦州荔枝主产区低温寒害发生频率年代际演变年代8080909050y=-3.7143x+94.667年代趋势线低温寒害发生频率低温寒害发生频率/%20世纪60年代20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代21世纪00年代21世纪10年代y=-3.7143x+94.667趋势线100908070605040302010062调查研究InvestigationReport为0%，80年代发生频率为20%，21世纪00年代发生频率为40%，10年代发生频率为30%。干旱发生频率最大的主要集中在20世纪60年代前期、90年代中期及21世纪00年代，最小的是20世纪70年代，其中19671984年连续18年，中晚熟荔枝果实膨大期未发生干旱。（四）持续性降雨 钦州荔枝主产区中晚熟荔枝果实膨大后期5月表3 花期高温热害气象指标灾害等级 灾害指标轻度日最高气温30累积35d中度日最高气温30累积68d重度日最高气温30累积9d以上图4 19602021年钦州荔枝主产区花期（3月上旬至4月上旬）高温热害演变年代图3 19602021年钦州荔枝主产区花期（3月上旬至4月上旬）日最高气温30累计日数演变y=0.0283x+1.77053月上旬至4月上旬日最高气温30 的日数趋势线y=0.0283x+1.77051210864203月上旬至4月上旬日最高气温30的日数 趋势线3月上旬至4月上旬日最高气温30的日数/d1960年1968年1964年1972年1982年1992年2002年2012年1976年1986年1996年2006年2016年1962年1970年1980年1990年2090年2010年2020年1966年1974年1984年1994年2004年2014年1978年1988年1998年2008年2018年年份30%30%30%50%60%70%y=0.0886x+0.14达到高温灾害指标的频率趋势线达到高温灾害指标的频率 趋势线20世纪60年代20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代21世纪00年代21世纪10年代y=0.0886x+0.148060402070503010 0高温灾害发生频率/%63调查研究InvestigationReport2024.1总第116期表4 果实膨大期干旱气象指标灾害等级灾害指标轻度持续15d降雨量20mm中度持续15d降雨量10mm重度持续15d降雨量5mm表5 19602021年5月上旬至6月上旬各级干旱出现频率 单位：%等级 轻 中重 合计出现频率 11.33.212.927.4下旬至6月上旬，此时正值汛期，雨日、雨量较多，持续性降雨常有发生，荔枝果实吸水过多，会导致裂果；降雨量偏多，土壤水分充足，导致夏梢大量萌发，消耗树体营养，容易造成大量落果；雨日偏多，日照时数偏少，极易导致霜疫霉病、蒂蛀虫等病虫害的发生，影响荔枝果实品质。从19602021年钦州荔枝主产区5月下旬至6月上旬降雨资料分析得出，62年里5月下旬至6月上旬总降雨量比历年同期平均值偏多3成以上的有15年，频率为24.2%。降雨量比历年同期平均值偏多1倍以上的有4年，频率为6.5%；降雨量超过100mm的有45年，频率为72.5%，降雨量超过150mm的有30年，频率为48.4%，降雨量超过200mm的有16年，频率为25.8%。（五）大风当风力大于7级（瞬时风速达到或超过13.9m/s），就会对荔枝生产造成较大的影响5。其中出现在57月的大风天气，尤其是热带气旋带来的大风对荔枝生产影响最大，因为此时钦州部分早熟品种和大部分中晚熟品种荔枝正处于果实膨大至成熟期，极易造成落果、裂果，从而造成减产和品质下降。从19602021年钦州荔枝主产区大风资料分析得出，钦州荔枝主产区平均每年出现5.5次大风，多出现在59月，占全年大风日数的85%。由图6可见，大图5 19602021年钦州市荔枝主产区果实膨大期（5月上旬至6月上旬）干旱频率演变年代40%0%20%40%40%30%y=0.0257x+0.19335月上旬至6月上旬逐日干旱发生频率（%）趋势线5月上旬至6月上旬逐日干早发生频率 趋势线20世纪60年代20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代21世纪00年代21世纪10年代y=0.0257x+0.1933干早发生频率/%4535251540302010 5 064调查研究InvestigationReporty=0.1006x1960196319661969197219751978198119841987199019931996199920022005200820112014201720207级风及以上天数（d）趋势线风日数呈增加趋势，19601996年大风日数较少，19871996年全年没有出现大风，19972021年每年都有大风出现，2016年、2021年大风日数最多，达11天。二、钦州荔枝生产应对策略在气候变化背景下，钦州荔枝主产区冬季冻害、春季（花期）寒害发生频率呈减轻趋势，有利于荔枝生产；但大风、花期高温热害等灾害发生频率呈加重趋势，果实膨大期干旱发生频率呈先下降后上升趋势，果实膨大后期降雨量偏多的频率大，这些气象灾害的变化特征，使得荔枝生产仍存在着较大的受灾风险。因此，为应对气候变化特提出以下应对策略。（一）提高中长期天气气候趋势预报准确率，为荔枝生产趋利避害提供参考加强局地天气气候规律的研究，提高对本地天气预报，特别是中长期天气气候趋势预报准确率，并为荔枝种植企业和种植大户提供针对性的气象服务，以便能够根据天气气候变化趋势，提前采取适应的生产管理措施，提高应对气象灾害的能力，最大程度减轻气象灾害对荔枝生产造成的影响。（二）合理调整荔枝品种结构，增加早熟和晚熟优质品种的种植面积在全球气候变暖的大背景下，钦州大多数年份冬季低温不足时，不利于荔枝顺利完成花芽分化，而早熟品种对低温的需求较低3，在冬季气温偏高的天气条件下也比较容易成花坐果。钦州荔枝主产区56月的降雨量大多数年份随时间后移而递增，发生干旱的机率则随时间后移而递减，因此晚熟品种果实膨大期受旱的风险会降低6，另外增加晚熟品种比例，可以拉开产期，错开荔枝集中上市的高峰期，延长上市期，减轻销售压力，增加经济效益。（三）研究中晚熟品种“大小年”结果的形成机理，研发适宜的调控技术中晚熟品种“大小年”结果导致年际间产量波动大，全球气候变暖，极端天气增多，荔枝“大小年”结果的现象有愈加严重的趋势1。可开展荔枝生长发育、产量形成和品质优劣与气象条件关系的试验研究，找出“大小年”结果的形成机理，研发集成简化、易复制、易推广的调控技术，确保荔枝丰产、稳产。（四）加强荔枝园排灌系统建设，确保排灌顺畅荔枝性喜温湿，水分充足与否直接影响枝梢生长、花芽分化和开花坐果，但雨季积水影响根系正常生长，因此荔枝生产上排灌系统的建设非常重要，能确保在荔枝需水关键期及时灌溉，满足荔枝图6 19602021年钦州市荔枝主产区年大风日数演变1210864207级风及以上天数 趋势线7级风及以上天数/d1960年1966年1963年1969年1987年2005年1975年1972年1990年2008年1978年1993年2011年2014年2017年2020年1981年1999年1996年1984年2002年年份65调查研究InvestigationReport2024.1总第116期生长发育对水分的需要；在大雨或暴雨后能够把积水迅速排出，防止沤根及霜疫霉病等病害的发生。有条件的果园建议安装喷灌、滴灌等节水灌溉设施，以降低花期高温、果实膨大期干旱灾害对荔枝开化坐果及果实发育的影响。（五）加强荔枝生产管理技术培训，不断提高果农的管理水平及防范气象灾害能力气象部门应积极与技术部门联合开展荔枝生产管理技术培训，结合当地荔枝气象灾害发生的规律和特点，将气象灾害的防御措施与灌溉、修剪、果实套袋、病虫害综合防治等生产管理环节相结合，提高果农的生产管理水平及防灾减灾避灾能力。三、小结19602021年钦州荔枝生产气象灾害演变特征表明，冬季冻害、春季（花期）寒害呈减轻趋势，花期高温、大风灾害呈加重趋势，果实膨大期干旱呈现先下降后上升趋势，果实膨大后期降雨量偏多的频率大。近62年来荔枝生产气象灾害的演变对钦州荔枝生产有利有弊，如冬季冻害呈减轻趋势，荔枝枝条、叶片、幼龄树受冻害的机率降低，但冬季气候变暖，对荔枝花芽分化不利，因为荔枝花芽分化需要低温诱导，使荔枝枝梢进入休眠状态，同时促使各器官积累更多有利于成花的光合同化物，高温天气条件下，枝梢的淀粉积累量少。在不会造成冷害或冻害的温度范围内，冬季越冷翌年成花越好1。因此，在实际生产中，应根据钦州荔枝生长发育特性及不同气象灾害发生规律、演变特征，在气象服务、品种结构调整、荔枝高产稳产技术研发、果园基础设施建设、果农生产管理技术培训等方面采取相应的对策，助力钦州荔枝产业高质量发展。参考文献1 李建国.中国果树科学与实践.荔枝M.西安:陕西科学技 术出版社,2022:21.2高素华,林日暖,黄增明.广东冬季气温、冻害对荔枝产量 的影响J.应用气象学报,2003,14(4):496-498.3陶忠良,高爱平,周兆德.气象条件对荔枝产量的影响研究 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