李翔宇，李秋月，徐柳溪

（1.北京市密云区气象局，北京 101500；2.北京市气候中心，北京 100089）

春季低温是我国华北地区常见的一种气象灾害，会对农业生产造成一定不利影响[1]。春季处于早期生长发育阶段的植物对温度变化非常敏感，气温小幅波动就可能会对其产生严重影响[2]。近年来，国内开展了针对春季低温冻害天气的一系列研究。韩秀君等发现冷涡是辽宁省春季持续低温产生的主要原因[3]。蔡广珍等从天气学特征和农业灾情角度对甘肃省临夏回族自治州的春季低温冻害进行分析，提出关于临夏的春季低温冻害防御措施建议[4-5]。赵玉兵[6]、张淑敏[7]、商佳胤[8]等研究华北地区春季低温对苹果、葡萄、桃、杏、樱桃等果树的冻害影响，提出合理种植建议。

密云区地处北京市东北部，面积广阔，土地肥沃，水源充足，农产品资源丰富，近些年大力打造精品、特色农业，2020年密云区果园总面积4 778.1 hm2，果品年产量4.2万吨，产值达4.6亿元。但是，密云地区林果业种植在很大程度上受到气象条件制约，以2018年为例，3月下旬密云平均气温稳定通过10℃，各种果树进入展叶期、花期，4月4日至8日，受冷空气影响，密云出现大范围低温天气，大部分地区最低气温降至0℃以下，持续时间长达5 d，直接导致当年苹果、梨、桃、杏等果树大面积减产，果品年产量较2017年降低20%。因此，针对影响密云主要果树春季低温冻害天气特征研究亟待展开，探究其发生、分布、变化规律，提出合理区划与种植建议。

1 资料与方法

1.1 资料来源

按照地理位置，将密云地区划分为西北区域、北部区域、东北区域、西南区域、东南区域5个果树种植区，分别选取能够代表果树种植区域气象条件的冯家峪气象站、上甸子大气本底站、新城子气象站、密云国家基准气候站、大城子气象站观测数据进行分析。统计所选气象观测站2006-2020年春季（3-5月）气温数据，研究中所选用的其他分析指标如果树种类、产值、产量等资料自2006-2020年《密云年鉴》中获取。

1.2 春季低温冻害的选取

密云地区春季冷空气活动频繁，气温变化较为剧烈，有些年份前期气温持续偏高，但后期受冷空气影响气温显著降低，出现“倒春寒”天气。密云地区主要果树（苹果、梨、桃等）的春季低温冻害常发生在植物展叶期、花期，也就是春季气温回暖之后植物开始生长的初始阶段。因此，本研究将2006-2020年密云春季滑动平均气温序列连续5天大于10℃（10℃是大部分喜温植物适宜生长的起始温度）对应的第一个大于10℃日期定义为起始日期（表1），在起始日期后出现最低气温小于果树冻害温度临界值的情况定义为出现春季低温冻害。

表1 2006-2020年密云主要果树展叶期、花期起始时间

2 结果与分析

2.1 密云区主要果树种类、产量、区域分布分析

2006-2020年果品产量统计资料显示（表2），密云各类果品平均年产量约7.1万吨，包括：梨（23.4%）、苹果（19.4%）、板栗（17.3%）、山楂（7.7%）、核桃（5.6%）、杏（6.4%）、李子（4.9%）、桃（4.8%）、柿子（4.1%）、葡萄（4.1%）、其他（2.4%），其中，密云地区梨、苹果、板栗的产量较高，比重之和约为60.0%。

表2 2006-2020年密云主要果树平均年产量与产量占比

由于密云区主要果树在不同时期的种植面积存在一定差异，因此选取2016-2020年果品产量统计资料，分别计算五个划分区域中，各主要果树平均年产量在全区果品总产量中的占比。计算结果显示（表3），比重超过1%的果树有西北区域的梨、板栗、山楂、杏；北部区域的梨、板栗；东北区域的梨、苹果、板栗、山楂；西南区域的苹果、板栗、核桃、杏、桃、柿子、葡萄；东南区域的梨、苹果、板栗、山楂、核桃、杏、李子、桃、柿子、葡萄。密云区3种产量较高的果树，梨的主产区在东南区域（产量占比12.3%），苹果的主产区在东北区域（产量占比10.1%）；板栗的主产区在北部区域、东南区域（产量占比7.4%、6.3%）。

表3 2016-2020年密云各区域主要果树产量百分比 单位：%

2.2 密云区主要果树发生春季低温冻害规律分析

密云地区春季冷空气活动频繁，主要果树在展叶期、花期容易遭受低温冻害。密云区主要果树中板栗、山楂、柿子、葡萄的物候期相对偏晚，花期在5月前后，基本不受春季低温影响，故以苹果、梨、桃、核桃、杏、李子这6种主要果树作为研究对象，对2006-2020年密云区春季低温冻害情况进行分析研究。通过实地调查密云地区春季低温冻害发生情况，结合相关文献资料，分别判定密云地区6种主要果树展叶期、花期受冻临界温度（表4）。

表4 密云6种主要果树低温冻害临界温度 单位：℃

总体而言，2006-2020年密云区主要果树在大多数年份并未遭受春季低温冻害（2007年、2009年），或春季低温冻害出现日数较少，但2010年、2018年、2020年频繁出现春季低温冻害，造成当年果品产量明显降低。据统计，2010年、2018年、2020年密云6种主要果树（苹果、梨、桃、核桃、杏、李子）的产量相较前一年度（2009年、2017年、2019年），分别减少9.6%、21.1%、22.5%。

2006-2020年，密云地区苹果、梨、桃、核桃、杏、李子平均每年出现春季低温冻害日数为2.1日、2.7日、3.5日、2.1日、4.5日、4.5日，密云区6种主要果树春季低温冻害出现日数从多到少依次为：杏、李子＞桃＞梨＞苹果、核桃，其中杏和李子受灾日数是苹果与核桃的2.1倍（图1）。

图1 2006-2020年密云6种主要果树发生春季低温冻害日数

选取密云地区果品产量最高的梨作为研究对象，计算2006-2020年5个划分区域中，梨在各旬遭受低温冻害日数以及占全年总受灾日数的比重。计算结果显示（表5），密云地区春季低温冻害出现时间主要集中在3月下旬至4月下旬，其中3月下旬至4月上旬时段受灾最为频繁（5个划分区域在这一时段的受灾比例分别为：70.0%、92.3%、68.8%、55.6%、77.8%），梨在北部区域出现春季低温冻害的时间段几乎集中在该时期。3月下旬至4月上旬，梨在密云西南区域出现低温冻害日数最少，在密云西北区域、北部区域、东北区域受灾日数相对偏多，受灾日数分别是西南区域的2.8倍、2.4倍、2.2倍。

表5 2006-2020年梨在各时段发生春季低温冻害日数与日数占比

计算2006-2020年5个划分区域中密云6种主要果树发生春季低温冻害的日数，结果显示（表6），低温冻害出现日数存在较为明显的地理性差异，北部区域、西南区域、东南区域的春季低温冻害出现较少，西北区域、东北区域则是低温冻害高发区，密云区6种主要果树在西北区域受灾日数为西南区域的1.6～2.2倍，在东北区域受灾日数为西南区域的1.3～1.9倍。

表6 2006-2020年各划分区域密云6种主要果树发生春季低温冻害日数 单位：d

3 讨论与结论

密云区主要果树为梨、苹果、板栗、山楂、核桃、杏、李子、桃、柿子、葡萄。其中梨、苹果和板栗的产量较高，比重之和约为60.0%，梨的主产区在东南区域，苹果的主产区在东北区域，板栗的主产区在北部区域、东南区域。密云区主要果树中，板栗、山楂、柿子、葡萄基本不会受到春季低温冻害影响，苹果、梨、桃、核桃、杏、李子容易在展叶期、花期遭受春季低温冻害，杏和李子受灾日数最多，苹果、核桃受灾日数最少。由于桃、杏、李子在春季“先开花，后展叶”，受冻临界温度较“先展叶，后开花”的苹果、梨、核桃偏高，故造成其受冻日数明显偏多。密云区主要果树春季低温冻害出现时间主要集中在3月下旬至4月下旬，其中3月下旬至4月上旬受灾最为频繁。3-4月密云地区多短波槽活动，气温起伏较大，3月下旬至4月上旬密云地区气温整体偏低，容易出现气温降至果树受冻临界温度以下的情况，造成果树低温冻害。

密云地区春季低温冻害出现日数存在较为明显的地理性差异，北部区域、西南区域、东南区域的低温冻害出现较少，西北区域、东北区域为受灾高发区。密云西北区域、东北区域地形基本为山地，昼夜温差大，夜间最低气温下降明显，如遇寒潮天气过程，极端最低气温大多出现在西北区域、东北区域，受春季低温冻害影响最为严重。建议西北区域、东北区域种植低温冻害发生日数较少的苹果、核桃，以及物候期较晚、合适山区种植的板栗、山楂、柿子，适当减少梨、杏的种植。密云北部区域、西南区域、东南区域平原、山地兼具，受春季低温冻害影响小，适合种植密云各类主要果树。

4 结束语

本研究仅针对密云区主要果树发生春季低温冻害情况，提出合理区划种植建议。春季低温只是一个影响密云区主要果树品质、产量、商品性的重要致灾因子，其他致灾因子例如干旱、暴雨、寡照等也会在一定程度上造成不利影响，下一步，还需继续开展多种气象要素对果树影响的研究，助力密云区农业产业发展。