酒泉市日照时数变化特征及对农业生产的影响分析

摘要 利用酒泉市气象局提供的1996—2021年逐月日照时数资料，选择统计学方法和线性趋势法，分析了日照时数变化特征及对农业生产的影响。结果表明：1996—2021年酒泉市多年平均日照时数为3 091.4 h，整体以增加趋势为主，气候变化倾向率为55.809 h/10年；四季日照时数也呈现出增加趋势，尤以春季日照时数对年日照时数增加的贡献最大，冬季日照时数增加趋势不显著；1996—2021年酒泉市春、夏、秋、冬四季平均日照时数分别为834.3、861.5、753.7、641.9 h，年内日照时数主要集中在夏季；由于酒泉市日照时数较为充足，且年际和四季日照时数变化均呈现出增加的趋势，对当地小麦、玉米、棉花的影响均表现为利大于弊。

关键词 日照时数；变化特征；农业生产；酒泉市

中图分类号：S161.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）02–0124-03

日照时数是表征太阳在地面上直接照射的时间，可将太阳辐射的指标表示出来，气候发生变化时将会引起太阳对地面辐射的变化。作为重要的农业气候资源，光照资源在很大程度上会影响农作物生长发育、产品和质量，根据日照时数变化，对合理布局和调整农业产业结构具有重要作用。

一直以来，众多学者在气候变暖背景下研究了各地日照时数变化特征，并得出了很多有意义的结论[1-5]。叶瑜等[6]分析了广西近50年的日照时数突变特征和时空变化特征，发现了广西近50年的日照时数呈现出下降趋势；王宇等[7]分析了云南省近44年的日照时数时空变化及其影响因素，结果表明云南省的日照时数也呈现出减少趋势；李雪等[8]分析了中国黑戈壁地区日照时数时空变化及影响因素，结果表明该地区的日照时数的减少趋势并不明显。因众多因素对日照时数的影响较大，不同区域日照时数的变化差异较为显著，加之学者对酒泉市日照时数变化特征的研究较少。因此，通过详细分析酒泉市近26年日照时数变化特征，有助于研究该地区对气候变化的响应情况，为了解气候特征及生态与环境之间的关系提供数据支撑。

1 资料和方法

利用酒泉市气象局提供的1996—2021年逐月日照时数资料，选择统计学方法和线性趋势法分析日照时数变化特征，并探讨对农业生产影响。季节划分采用常规划分标准：春季为3—5月、夏季为6—8月、秋季为9—11月、冬季为12月至翌年2月。

2 日照时数的变化特征

2.1 年际变化

1996—2021年酒泉市年日照时数整体以上升趋势为主，气候变化倾向率为55.809 h/10年，上升趋势较为显著，且通过了α=0.01的显著性水平检验（图1）。近26年酒泉市多年平均日照时数为3 091.4 h，其中年日照时数的最大值为3 239.2 h（2004年），最小值为2 791.8 h（1998年），两者之间相差447.4 h，说明酒泉市日照时数年际变化波动幅度较大。结合曲线图，1996—2015年酒泉市日照时数以波动上升趋势为主，且增加趋势明显；从2015年往后，日照时数则开始逐渐下降。总体来说，因日照时数的增加幅度比降低幅度要大，使得酒泉市日照时数总体以上升趋势为主。

2.2 季节变化

1996—2021年酒泉市春季日照时数整体呈现出增加趋势，气候变化倾向率为29.137 h/10年，增加趋势较为显著。1996—2000年酒泉市春季日照时数快速增加；2000—2003年下降波动幅度不太明显；2004年往后，春季日照时数则呈现出波动增加趋势。

1996—2021年酒泉市夏季日照时数整体以增加趋势为主，气候变化倾向率为12.297 h/10年，增加趋势不太显著。1996—2001年酒泉市夏季日照时数呈现出快速增加趋势；2001—2005年则大幅度下降；2005年后继续大幅度增加，且这种情况一直持续至2010年，2010年往后快速减少。

1996—2021年酒泉市秋季日照时数以增加趋势为主，气候变化倾向率为13.239 h/10年，增加趋势不太显著。可将酒泉市秋季日照时数划分为四个阶段：其中1996—2001年、2004—2007年酒泉市日照时数以下降趋势为主，前者下降幅度最大；2001—2004年、2007—2021年2个时期的日照时数均呈現出增加趋势，后者增加幅度较为平稳。

1996—2021年酒泉市冬季平均日照时数整体呈现出波动增加趋势，气候变化倾向率为2.751 h/10年，增加趋势不太显著。

2.3 年内变化

1996—2021年酒泉市日照时数年内变化特征不太明显，其中年内日照时数的峰值出现在5月，日照时数高达302.4 h，占年内日照时数的9.8%；谷值出现在12月，日照时数只有209.3 h，日照时数的峰值与谷值之间相差93.1 h（图2）。

另外，1—5月酒泉市日照时数以逐月增加趋势为主，且5月的日照时数达到峰值，进入6月后，日照时数开始逐渐下降，并一直持续至12月，此时的日照时数降到一年之中的最低。

3 酒泉市日照时数变化对农业生产的影响

3.1 对小麦生长的影响

在小麦不同生长发育期内，其对日照时数、光照强度及平均气温有着较为严格的要求，一旦这些任意一个因素不能满足要求，将会影响整个生育过程的正常开展，甚至会造成颗粒无收。有关学者研究结果表明，在小麦抽穗期至蜡熟期内的总日照时数对小麦籽粒中蛋白质含量的影响较大，并指出一旦抽穗期与蜡熟期内的光照时数相差25.6 h左右，此时的小麦面筋质量的差异较为明显，光照时数越多，面团的弹力是光照时数少的3倍左右。通常情况下，酒泉市小麦抽穗期至蜡熟期内的时间出现在5月，而每年5月酒泉市日照时数以增加趋势为主，对小麦品质的提升较为有利，可促进高产、优质小麦的形成。

3.2 对玉米生长发育的影响

玉米属于喜光性作物，光照条件能否满足玉米全生育期需求，对玉米产量的影响极为明显。在玉米不同生长发育阶段应保证有充足的光照条件，尤其是对于出苗后的玉米来说，应保证每天的光照时数在8～12 h之间，这样才能促进玉米正常生长；若是生长发育中光照时数不足，将会延缓玉米生长发育期时间。较强的光照条件可确保玉米光合作用的正常进行，加快玉米内部各种有机物质的转换，进而提升玉米产量和品质。

实际上，玉米的光补偿点偏低，耐阴性水平差，应在适宜的温度条件下种植玉米，在玉米生育过程中，应保证每个时期的阳光充足，以达到提升玉米产量的目的。由于酒泉市玉米生长期主要在夏季，而夏季日照时数整体以增加趋势为主，但增加趋势不太明显。近26年，酒泉市夏季平均日照时数为861.5 h，

占年内日照时数的27.9%，充足的光照条件对光合作用的开展具有一定的促进作用，可提升玉米产量，对优质、高产玉米的形成较为有利。

3.3 对棉花生长发育的影响

棉花属于短日照、喜光性作物，光照条件会直接影响棉花光合作用。实际上，在棉花生长发育中，若是平均日照时数在8～12 h之间，对于棉花正常生长发育较为有利。若是棉花生长中每日的日照时数在12 h以上，会影响棉花现蕾；若是棉花在生长发育中遇到持续时间较长的阴雨寡照天气，会造成棉花植株徒长，为病虫害的滋生提供有利条件，使得棉花植株上大部分蕾铃脱落，烂铃发生率加大，延缓棉花成熟期时间。

另外，光照条件也会影响棉花产量，尤以棉花中后期表现得最为明显。从棉花五叶至现蕾期内，充足的光照条件对棉花光合作用的开展较为有利，可增加叶片内的干物质含量。干物质的积累对花、棉芽及幼铃发育有一定的促进作用。在棉铃到吐絮期内，充足的光照条件利于棉花裂铃、吐絮。酒泉市多年平均日照时数为3 091.4 h，每年5—9月的日照时数在1 426.9 h左右，每天的日照时数在10 h左右，每年8—9月是酒泉市棉花裂铃期至吐絮期，酒泉市大部分年份的日照时数在460.9～617.6 h之间。

3.4 对设施蔬菜生长发育的影响

对于设施蔬菜来说，在光合作用、呼吸作用、开花、结果及品质形成的过程中均与光照强度密切相关。在蔬菜全生育期内，若是光照时数不足会造成蔬菜植株徒长、纤弱，不利于优质高产蔬菜的形成。为了提升植物叶绿素的光合作用能力，确保植株茁壮生长，蔬菜首先会不断吸收太阳中的红光和橙色光；其次则是吸收蓝光、紫光及紫外线，且蓝光和紫光对蔬菜生长季幼芽形成有较大影响，紫外线可缩短种子发芽及果实成熟期时间，提升蔬菜中的维生素和蛋白质含量；蔬菜吸收的绿光最少。

近年来，酒泉市大力发展设施蔬菜大棚产业，而蔬菜大棚受日照时数的影响较大，一旦出现低温寡照天气将会导致蔬菜黄化或生长过程停止，甚至遭受冻害死亡，即使可以安全越冬，也会出现植株矮小、叶片小、花打顶、节间短等情况，造成设施蔬菜产量下降。针对酒泉市个别年份冬季日照时数偏少的情况，可选择补光措施以满足反季节蔬菜作物生长过程中对光照条件的需求，确保产出优质、高产蔬菜，进一步提升当地市场经济效益。

4 气象服务对策

4.1 积极构建农作物气象监测预警服务平台

酒泉市气象部门应根据当地农作物产业结构和气象为农服务经验，构建农作物种植气象监测预警服务平台，在关键农业季节实时监测气候变化情况；根据天气发展趋势和农田小气候环境，为农民群众提供各种预报预警信息服务，同时充分利用新媒体和传统媒体平台，以确保灾害性天气预警信息可及时传递至每位农民，将不利气象条件对农业生产的影响降到最低。

4.2 提升农作物种植气象服务的精细化水平

在关键农事季节，酒泉市气象部门可联合当地农业部门共同开展农作物专项调研活动，深入农村地区与农民进行面对面的沟通交流，了解农户对农业气象服务产品的需求，并向农户详细讲解气象服务在农业生产中的作用。通过开展直通式气象服务交流活动，确保农气人员全面了解当地农作物种植结构和规模，掌握不同种类农产品对不同气象服务的需求，不断提高气象服务的精细化水平。与此同时，酒泉市气象部门应积极制作专题化气象服务产品，为优质高产农作物的形成提供可靠的气象服务保障。

4.3 加强气候研究

酒泉市氣象部门应加强对当地气候条件的研究，全面掌握农业气候资源发生发展规律，利用科学方法选择合适品种，并做好农作物产业结构调整，将气候变化对当地农业生产的影响降到最低，不断提升农作物产量和品质，提高当地农民经济收入水平。

5 结论

（1）1996—2021年酒泉市多年平均日照时数为3 091.4 h，整体以增加趋势为主，气候变化倾向率为55.809 h/10年；四季日照时数也呈现出增加趋势，尤以春季日照时数对年日照时数增加的贡献最大，冬季日照时数增加趋势极不显著。

（2）1996—2021年酒泉市春、夏、秋、冬四季平均日照时数分别为834.3、861.5、753.7、641.9 h，年内日照时数主要集中在夏季。

（3）由于酒泉市日照时数较为充足，且年际和四季日照时数变化均呈现出增加的趋势，对当地小麦、玉米、棉花的影响利大于弊。

参考文献

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[8] 李雪，郑新江，咸迪，等.中国黑戈壁地区日照时数时空变化及影响因素[J].干旱气象，2013，31（3）：471-475.

责任编辑：黄艳飞

Analysis on the Change Characteristics of Sunshine Hours and Its Impact on Agricultural Production in Jiuquan City

Cao Li-juan （Jiuquan Meteorological Bureau， Jiuquan， Gansu 735000）

Abstract Based on the monthly sunshine hours data from 1996 to 2021 provided by Jiuquan Meteorological Bureau， this paper selects statistical methods and linear trend methods to analyze the change characteristics of sunshine hours and their impact on agricultural production. The results show that the annual average sunshine hours in Jiuquan City from 1996 to 2021 were 3 091.4 h， with an overall increasing trend， and the climate change tendency rate was 55.809 h/10 a; The sunshine hours in four seasons also showed an increasing trend， especially in spring， which contributed the most to the increase of annual sunshine hours， while in winter， the increasing trend of sunshine hours was not significant.From 1996 to 2021， the average sunshine hours in spring， summer， autumn and winter of Jiuquan City were 834.3 h， 861.5 h， 753.7 h

and 641.9 h respectively， and the sunshine hours in the year were mainly concentrated in summer; As the sunshine hours in Jiuquan City are sufficient， and the annual and four season sunshine hours show an increasing trend， the impact on local wheat， corn and cotton is more beneficial than harmful.

Key words Sunshine hours; Change characteristics; Agricultural production; Jiuquan City

作者簡介 曹丽娟（1983—），女，甘肃定西人，工程师，主要从事综合气象观测工作。

收稿日期 2022-11-10