湘南浓香型烟叶产区烤烟大田生育期气候变化趋势分析

陈佳武，陈 颐，周清明，杨虹琦*，李宏光，吴丛锋，崔晓闯

(1 湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室，长沙 410128； 2 湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128；3 湖南农业大学农学院，长沙 410128； 4 湖南省烟草公司郴州市公司，郴州 423000)

湘南浓香型烟叶产区烤烟大田生育期气候变化趋势分析

陈佳武1，2，陈 颐1，2，周清明3，杨虹琦1，2*，李宏光4，吴丛锋1，2，崔晓闯1，2

(1 湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室，长沙 410128； 2 湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128；3 湖南农业大学农学院，长沙 410128； 4 湖南省烟草公司郴州市公司，郴州 423000)

采用湘南桂阳和江华烟区1981～2010年平均气温、均温、日照时间、降水量等6项气象观测资料，以线性拟合方法分析湘南烟区烤烟大田生育期气候变化特征。结果表明: 1) 桂阳和江华烟区烤烟大田生长期气温上升率分别为每10年0.544、0.626℃，日照时间上升率分别为每10年30.672、69.744 h，湘南烟区的光热因素表现出上升趋势，有利于烟叶的提前移栽和延长大田生育期。2) 桂阳和江华烟区烤烟大田生长期降水量上升率分别为每10年23.524、10.685 mm，蒸发量上升率分别为每10年23.625、65.811 mm，而相对湿度下降率分别为每10年1.299%、2.589%，表明湘南烟区的水湿因素可以满足烟叶大田生长期的生长需求。在拉长烟叶大田生育期的同时保证雨水充足，是优化湘南烟叶结构的重要手段。

烤烟；大田生育期；气候；桂阳；江华

农业是受气候变化影响最大的行业[1，2]。在全球气候变暖的背景下，农业气候资源也发生着显著的变化，并对作物的生长发育、种植制度、生产结构与布局等产生了较大的影响[3，4]。关于气候变化影响作物的众多研究表明，春季物候期提前，秋季物候期推迟，作物生长期相对延长，作物可以提前种植和较晚收获[5，6]。张翠英等[7]对1970～2006年的气温资料进行分析，发现气候变化对当地冬小麦的冬前生长具有较大影响。廖玉芳等[8]的研究结果表明，气候变化使湖南主要农作物最适宜种植面积增大，并且双季水稻、棉花等夏季主要农作物面积减少，因此，积极开展气候变化对作物影响的研究，对防御极端气候尤为重要。烤烟是湖南省重要经济作物之一。生态气候是决定烤烟产质量的主要因素，中国烤烟产区的气候变化是导致烟叶差异的原因之一。有关湘南烟区气候变化趋势分析的研究尚少。笔者基于湘南桂阳和江华2个浓香型烟区近30年的6项气象资料，分析湘南典型浓香型产区烤烟不同大田生育期的气候特征，以期进一步提升气候预测能力，为湘南烟区提前防御不利气候对烟叶生产造成的影响提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

桂阳烟区位于湖南省郴州市西部(东经112°13′26″至112°55′46″，北纬25°27′14″至26°13′30″)，平均海拔高度216 m，多年平均气温17.4℃，多年平均降水量1452.1 mm。江华烟区位于湖南省最南端(东经111°25′至112°10′，北纬24°38′至25°15′)，平均海拔高度400 m以下，多年平均气温18.1℃，多年平均降水量1550 mm。两地均属于亚热带季风性湿润气候区，具有四季分明、春早多变、夏热期长、秋晴多旱、冬寒期短的特点。 本研究依据1981～2010年逐日平均气温、温差、逐日日照时间、逐日平均降水量、逐日平均蒸发量和逐日相对湿度6项气象资料(由桂阳和江华县气象局提供)，建立30年桂阳和江华县气象数据资料的时间序列。按照烤烟大田生长期进行农业气候特征变化趋势分析，其中桂阳和江华县烟叶大田生育期约120 d(本文中“年平均结果”均指所研究烤烟大田生育期时间段的统计结果)。

1.2 分析方法

在气象学中，可以用气象要素的时间序列与自然数数列之间的相关系数来反映要素的长期倾向性变化，建立y与ti之间的一元线性回归方程[9，10]y(t)=ati+b(i=1，2，3，…，n)。式中：y(t)为气象要素的拟合值，t为时间序列；回归系数a和常量b用最小二乘法估计。该趋势系数消除了气象要素的均方差和单位对线性回归系数数值大小的影响，因此可以比较不同地区之间的趋势变化程度。气象倾向率为a×10，其含义为气象要素每10年的变化速率。当a>0时，气候因素序列随时间增加，变化趋势越明显，说明绝对值越大。

2 结果与分析

2.1 湘南浓香型烟叶产区烤烟大田生长期平均气温的变化趋势

由图1可知，1981～2010年桂阳烟区烤烟生长期均温呈现缓慢上升的趋势，年平均值为21.37℃；1998年前大多年份均温在平均值以下波动，此后均温都在平均值以上波动；变化倾向率为0.05℃/年；年平均增加幅度为0.26%。

由图2可知，1981～2010年江华烟区烤烟生长期均温也呈现缓慢上升的趋势，年平均值为21.76℃；1998年前大多年份均温在平均值以下波动，此后均温都在平均值以上波动；变化倾向率为0.06℃/a；年平均增加幅度为0.3%。

2.2 湘南典型浓香型烟叶产区烤烟大田生长期日平均温差的变化趋势

由图3可知，1981～2010年桂阳烟区烤烟生长期温差呈现缓慢减小的趋势，年平均值为7.46℃；1991年前大多年份温差在平均值以上波动，1992～1998年大多年份在平均值以下波动，1999～2005年温差有所增大，2006年后又减少，基本上是每隔6年左右波动一次；变化倾向率为-0.01℃/年；年平均减小幅度为0.16%。

图1 桂阳1981～2010年烤烟大田生长期的平均气温Fig.1 Variation trend of average temperature during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

图2 江华1981～2010年烤烟大田生长期的平均气温Fig.2 Variation trend of average temperature during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jjianghua

图3 桂阳1981～2010年烤烟大田生长期的平均温差Fig.3 Variation trend of average temperature difference during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

由图4可知，1981～2010年江华烟区烤烟生长期温差呈现缓慢减小的趋势，年平均值为7.98℃；1989年前温差基本上在平均值以上波动，此后温差都在平均值以下波动；变化倾向率为-0.06℃/年；年平均减小幅度为0.68%。

图4 江华1981～2010年烤烟大田生长期的平均温差Fig.4 Variation trend of average temperature difference during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.3 湘南典型浓香型烟叶产区烤烟大田生长期日照时间的变化趋势

由图5可知，1981～2010年桂阳烟区烤烟生长期日照时间呈现缓慢增加的趋势，年平均值为593.73 h；1995年前大多年份日照时间在平均值以下波动，1996年以后大多数年份日照时间在平均值以上波动；变化倾向率为3.07 h/年；年平均增加幅度为0.56%。

图5 桂阳1981～2010年烤烟大田生长期的平均日照时间Fig.5 Variation trend of average sunshine hours during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

图6 江华1981～2010年烤烟大田生长期的平均日照时间Fig.6 Variation trend of average sunshine hours during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.4 湘南典型浓香型烟叶产区烤烟大田生长期降水量的变化趋势

由图7可知，1981～2010年桂阳烟区烤烟大田生长期降水量呈现缓慢增加的趋势，年平均值为798.53 mm；1995年前大多年份降水量在平均值以下波动，1996年以后大多数年份降水量在平均值以上波动；变化倾向率为2.35 mm/年；年平均增加幅度为0.31%。

图7 桂阳1981～2010年烤烟大田生长期的平均降水量Fig.7 Variation trend of average precipitation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

由图8可知，1981～2010年江华烟区烤烟大田生长期降水量呈现缓慢增加的趋势，年平均值为840.57 mm；1995年前大多数年份降水量在平均值以上波动，1996年后大多数年份降水量在平均值以上波动；变化倾向率为1.07 mm/年；年平均增加幅度为0.13%。

图8 江华1981～2010年烤烟大田生长期的平均降水量Fig.8 Variation trend of average precipitation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.5 湘南典型浓香型烟叶产区烤烟大田生长期蒸发量的变化趋势

由图9可知，1981～2010年桂阳烟区烤烟大田生长期蒸发量呈现波动增加的趋势，年平均值为681.37 mm；2002年前大多年份蒸发量在平均值以下波动，2003年以后蒸发量基本在平均值以上波动；变化倾向率为2.36 mm/年；年平均增加幅度为0.36%。

由图10可知，1981～2010年江华烟区烤烟大田生长期蒸发量呈现缓慢增加的趋势，年平均值为624.34 mm；1989年前大多年份蒸发量在平均值以下波动，1990年以后蒸发量都在平均值以上波动；变化倾向率为6.58 mm/年；年平均增加幅度为1.23%。

图9 桂阳烤烟1981～2010年大田生长期的平均蒸发量Fig.9 Variation trend of average evaporation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

图10 江华1981～2010年烤烟大田生长期的平均蒸发量Fig.10 Variation trend of average evaporation during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

2.6 湘南典型浓香型烟叶产区烤烟大田生长期相对湿度的变化趋势

由图11可知，1981～2010年桂阳烟区烤烟大田生长期空气相对湿度呈现缓慢下降的趋势，年平均值为80.41%；1997年前大多年份相对湿度在平均值以上波动，1998年以后大多数年份相对湿度在平均值以下波动；变化倾向率为-0.13%/年；年平均下降幅度为0.16%。

图11 桂阳1981～2010年烤烟大田生长期的平均相对湿度Fig.11 Variation trend of average relative humidity during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Guiyang

由图12可知，1981～2010年江华烟区烤烟大田生长期空气相对湿度呈现缓慢下降的趋势，年平均值为81.96%；1992年前大多数年份相对湿度在平均值以上波动，1993年后大多数年份相对湿度在平均值以下波动；变化倾向率为每年-0.26%；年平均下降幅度为0.30%。

图12 江华1981～2010年烤烟大田生长期的平均相对湿度Fig.12 Ariation trend of average relative humidity during 1981-2010 year during tobacco field growth period in Jianghua

3 结论与讨论

1)从光热因素来看。桂阳和江华烟区30年的烤烟大田生育期平均气温呈现上升趋势，上升率分别为每10年0.544、0.626℃，显著高于中国近50年年平均气温变化速率每10年0.22℃[11]；日照时间也呈现上升趋势，上升率分别为每10年30.672、69.744 h。由此可知，湘南烟草所处气候在全球变暖的大环境下，平均气温和光照时间呈现上升趋势，其上升速率较快，这对今后的烟苗缩短还苗时间和延长大田生长期有利。张超等[12]的研究表明，湖南烟区大田期日照时间总体呈下降趋势，平均每10年减少10.8 h。这体现了区域相应的特殊性，湘南烟区的光热因素与全省烟区截然不同，因此，加强烟区光热因素预测分析，完善烤烟大田生育期气候检测体系，为烟叶生产提前做好防范，可以最大限度地减少恶劣气候对烟叶生产带来的不利影响。

2)从水湿因素来看，桂阳和江华烟区30年的大田生育期降水量呈现上升趋势，上升率分别为每10年23.524、10.685 mm，蒸发量也呈现上升趋势，上升率分别为每10年23.625、65.811 mm，而相对湿度呈现下降趋势，下降率分别为每10年1.299%、2.589%，这与廖玉芳等[13]的研究结果一致。由此可见，湘南烟区降水量充沛，且上升趋势明显，有利于改善烟叶细胞结构，但是需要加强排水设施建设，提高该烟区应对防涝的能力，以提高湘南烤烟的工业可用性。

根据现有资料分析表明，湘南烟区平均温度、日照时间、降水量、蒸发量和相对湿度变化趋势明显，但温差的波动比较频繁，其原因与突变天气有关，有待进一步研究。

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Analysis about the Climate Variation Trend during Field Growth Periodin Xiangnan Strong Flavor Type Tobacco Cultivation Area

CHEN Jiawu1，2，CHEN Yi1，2，ZHOU Qingming3，YANG Hongqi1，2*，LI Hongguang4，WU Congfeng1，2，CUI Xiaochuang1，2

(1 Key Laboratories of Tobacco Technology and Health，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 College of Biological Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；3 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；4 Chenzhou City Company of Hunan Tobacco Corporation，Chenzhou，Hunan 432000，China)

The linear fitting method was adopted to analyse the climate variation characteristic of field growth period in Xiangnan tobacco cultivation area with six meteorologic observation data(1981-2010) from Guiyang and Jianghua tobacco cultivation area，including temperature，average temperature，sunshine hours，and precipitation，etc.Results showed that 1) The rising rate of temperature in field growth period was 0.544℃/10 a and 0.626℃/10 a in Guiyang and Jianghua tobacco cultivation area respectively，and the rising rate of sunshine hours was 30.672 h/10 a and 69.744 h/10 a respectively.There was a rising trend in light and heat factor in Xiangnan area，which is advantageous to advance the stage of transplanting and extend field growth period.2) The rising rate of precipitation in field growth period was 23.524 mm/10 a and 10.685 mm/10 a respectively and the rising rate of evaporation was 23.625 mm/10 a and 65.811 mm/10 a respectively.While the declining rate of relative humidity was 1.299%/10 a and 2.589%/10 a respectively，indicating that the demand of water and humidity in field growth period would be satisfied in the days to come in Xiangnan tobacco cultivation area.It also an important measure to ensure adequate supply of rainfall simultaneously when the field growth period was extended，to optimize structure of Xiangnan tobacco leaves.

flue cured tobacco；field growing period；climate；Guiyang；Jianghua

2015-04-24

陈佳武(1987-)，男，硕士研究生。*通信作者：杨虹琦，教授，主要从事烟草生理生态与生物化学研究，Email:1564790090@qq.com

湖南省烟草公司科技项目(11-14Aa01，2013NK3073)。

S572.01

A

1001-5280(2016)06-0697-07

10.3969/j.issn.1001-5280.2016.06.23