黄土高原两种树形苹果园花期温度垂直变化特征及预测

温度是苹果花期最为敏感的生态因子,选择两种在黄土高原区具有代表性的不同树龄和树形结构（盛果期小冠开心形和初挂果期自由纺锤形）的富士苹果园,利用小气候梯度自动测定系统在2011—2014年苹果花期进行定位观测,分析花期不同天气类型下（晴天、阴天或多云、雨天）的果园温度梯度及树体温度的变化特征,并基于气象站温度（TM）建立了果园冠下温度（TL）的推算模型.结果表明： 花期果园温度的垂直分布及与园外的差异主要取决于树形结构,而不同天气类型下的差异不显著.平均温度、日最低温度从树冠下到顶部递增,日最高温度、日较差递减.小冠开心形冠层下部晴天日较差最大,多云或阴天冠层中部和顶部日较差较自由纺锤形小.园内外温差的日变化自由纺锤形呈现高 低 高的单波谷形态、而小冠开心形呈单峰形态,园外最低温度高于冠层下部而与冠层中部的温度接近,小冠开心形冠层下的最低温度较园外最低温度更低,特别是多云或阴天更明显,而冠层中部和顶部与园外的温度差异则较自由纺锤形小.线性模型能够较好地推算树冠下部的温度,误差绝对值在1 ℃以内,特别是自由纺锤形果园和雨天条件下效果更好.     

中国富士苹果种植气候适宜区的年代际变化

苹果是中国种植面积最大的水果,分析气候变化背景下其种植气候适宜区的年代际变化,可为合理利用气候资源、科学应对气候变化提供参考。基于中国主栽的富士苹果地理分布信息和1961—2010年中国区域2084个气象台站资料,利用最大熵模型(MaxEnt)和ArcGIS软件,通过构建富士苹果种植分布与气候因子的关系模型,分析1961—2010年中国富士苹果种植分布的年代际变化特征及其对气候变化响应的敏感区。结果表明,气候变化导致中国富士苹果种植分布的气候界限和气候适宜区明显北移,其中气候适宜区范围伴有西扩趋势。富士苹果种植的各气候适宜区分布年代际变化特征明显,适宜气候种植面积显著增加,特别是1990s变化最为突出,2010s气候种植适宜面积较1960s增加36%。但高气候适宜区面积则呈年代际波动,2010s虽略高于1960s,但较1970s—1980s减少25%。富士苹果种植适宜区对气候变化响应最为敏感的地区主要分布在辽宁南部、鲁南、苏北、豫东南、黄土高原西北部和川陕接壤区。除热量条件外,年日照时数对富士苹果种植的气候适宜区面积影响显著,气候资源变化有助于富士苹果种植的气候适宜范围增加,但不利于高气候适宜区的稳定。     

黄土高原苹果园不同生长阶段的小气候特征

在黄土高原苹果园内,使用小气候梯度自动测定系统于2011年1月—2013年12月定位观测果园6、3、1.5 m高度的光合有效辐射(PAR)、气温、树体温度、相对湿度以及冠层顶的总辐射和土壤10~60 cm深度的温湿度,分析了苹果园不同生长阶段的小气候特征。结果表明:总辐射、PAR、空气温度和树体温度日变化均呈单峰曲线,总辐射和PAR在12:50、空气温度和树体温度在16:00左右达到最大值;总辐射和PAR在生长盛期最强,生长始期次之;空气温度、树体温度和土壤温度在盛期随辐射变化最大,在始期次之;生长始期温度日较差最大;冠层下部PAR在生长盛期和休眠期小于冠层顶,休眠期空气温度垂直变化最大,盛期次之,除土壤表层外,其余各层土壤温度均随深度增加而升高且日变化较小;空气湿度生长盛期最大,休眠期次之,日变化呈现高-低-高趋势,冠层下部的湿度在夜间高于冠层顶部且盛期相差最为明显,生长始期其日较差最大,盛期次之;生长始期土壤含水量最高,盛期次之,表层和深层含水量较小,20 cm含水量高,但其变化幅度较大。