陈真 王丽莉 韩登云 徐鑫 李子龙 杨春仓
大同市气象局 山西 037010
摘要: 选用大同市8个气象站近30年的基本气象数据，主要包括温度、降水、日照积温等气象因子。研究表明：近30年气温呈现上升趋势，90年代增温幅度最大，1998年达到近30a最高。2009年之后气温年总和有明显的下降趋势更加明显。降水趋势趋于减少，降水变化特征与气温的变化正好相反，随着温度的升高，大同市降水量围绕370.8mm的平均值逐渐向干旱的趋势发展。积温也呈现逐年上升的趋势，与平均温度呈现正相关关系，在2011年大于（等于）10℃的积温达到3570.9℃，是近30a之最，在这之前一直从来没有突破3310℃，在2011年之后积温呈现震荡回落，但整体均在3100℃以上。全年日照时数为2973小时，年平均辐射量约131千卡/平方厘米，光合有效辐射率为43%。黄花喜温暖的气候，不耐寒冷，最喜充足的光照，高原凉爽、干燥、充足的阳光有利于黄花光合作用和碳水化合物的积累；温差变化大，适宜黄花糖分积累；独特的火山群立地地质背景使其黄花营养极其丰富，是生产高品质黄花的优势产区和最佳栽培区。全市78%的土地适合种植黄花，黄花的生长需要充足的水分和光照，不适宜地区主要是这两个条件的限制。黄花的适宜性程度在区县之间也有所差异，大同县、阳高、天镇等三个区县大部分面积都适合，而浑源、广灵、灵丘等县部分乡镇则有所限制，左云限制最为严重，这些限制主要是由于这些地方地处山区，海拔较高、热量、降水的不足限制了黄花种植的进一步发展。
关键词：黄花；种植条件；适应性
引言
大同的山地面积为278平方公里，占总面积的13.4%；丘陵面积为1177平方公里，占总面积的56.6%；平川面积为626平方公里，仅占总面积的30%。由于大同市地形复杂,气候差异较大，在全球变暖[1-6]的环境下，作物生育进程发生了改变，而针对大同市近代小气候变迁[7-8]的相关研究至今还没有。本项目在大同特殊的地理、气候条件下对黄花的气候生态适应性做些相关研究。
据统计，截止2017年大同市仅有9万亩，主要集中在云州区，由于大同市特殊的地理条件，环境条件复杂多变，气温年较差和日较差大，春秋温度变化大，降水量地区分布极不均匀，降水高度集中，雨热同期于夏季，本项目旨在对大同近30年气候变化对黄花种植、品质、产量影响方面做一些相关的研究，并且对影响黄花产量、病虫害等气象因子做出定量性的研究，分析研究黄花主产区气温、日照、降水等主要气象资料，利用近30年气候变化资料，找出相关性，并对影响黄花产量、品质的主要气象因子得出科学、有指导意义的定量指标。
1资料与方法
1.1资料来源
选用大同市8个气象站近30年的基本气象数据，主要包括温度、降水、日照、积温等气象因子。
1.2技术方法
1.2.1研究区概况
大同市气温和降水的时空分布变差大，多大风，日照充足，蒸发量大，干旱频繁。在地貌构成上，大同的山地面积为278平方公里，占总面积的13.4%；丘陵面积为1177平方公里，占总面积的56.6%；平川面积为626平方公里，仅占总面积的30%。其中，山地、丘陵主要集中于西、北及东北部地区，而平川区位于东南部。这就构成了大同市西北高、东南低，地形由西北向东南倾斜的主要特征。
1.2.2黄花生长习性
黄花分为7个生育阶段：2月至3月上中旬为萌芽期，3月中旬至5月下旬为分展叶期，5月下旬至6月中旬为抽薹期，6月中旬至7月上旬为萌蕾开花期，7月上旬至8月上旬为采后枯叶期，8月上旬至秋季初霜前为秋季展叶期，霜后到翌年1月为休眠期。黄花耐瘠、耐旱，对土壤要求不严，地缘或山坡均可栽培。对光照适应范围广，可与较为高大的作物间作。黄花地上部分不耐寒，地下部耐-10℃低温。忌土壤过湿或积水。旬平均温5℃以上时幼苗开始出土，叶片生长适温为15℃～20℃；开花期要求较高温度，20℃～25℃较为适宜。
植株一般较高大，根近肉质，中下部常有纺锤状膨大。叶7-20枚，长50-130厘米，宽6-25毫米。花葶长短不一，一般稍长于叶，基部三棱形，上部多少圆柱形，有分枝；苞片披针形，下面的长可达3-10厘米，?自下向上渐短，宽3-6毫米，花梗较短，通常长不到1厘米，花多朵，最多可达100朵以上，花被淡黄色，有时在花蕾顶端帶黑紫色，花被管长3-5厘米，花被裂片长(6-)7-12厘米，内三片宽2-3厘米。蒴果钝三棱状随圆形，长3-5厘米。种子约20多个，黑色，有棱，从开花到种子成熟约需40-60天。花果期5-9月。黄花均用无性的分兜繁殖，分兜定植五年后进入盛产期，一般可采花20-30年，最高的60年仍在开花。它每年发出4-6条近肉质的根，一层层向上生长(可以依此判新年龄)，在秋季或营养不良时则发出纺锤形的肉质块根。
1.3农业气候资料分析
利用大同地区各县1989-2017年历年的平均气温，月降水量，日平均气温稳定通过0℃的初终日、积温、间隔日数以及日平均气温稳定通过10℃的初终日、积温、间隔日数对大同地区各县的各气象要素进行了统计分析。
1.3.1 平均气温的变化特征
气温呈现上升趋势，如图1，上升趋势明显，采用最小二乘法求出拟合直线的待定参数，从线性拟合曲线来看，气温呈现明显上升趋势，在1998年之前气温增幅明显，在此期间虽然经历了两个较小幅度的降温阶段，但是对于气温的整体上升没有影响，两个点分别是1982年、1990年，在较短的时间段来看，这两个点分别是在气温达到该时期最高值。纵观30a的历史资料，在上世纪90年代末气温有两个高的连续突变，在这之前气温呈现高低起伏的上升趋势，发现90年代增温幅度最大，1998年达到近30a最高。2009年之后气温年总和有明显的下降趋势更加明显。这是在全球气温普遍升高的大背景下，大同市由于其特殊的地形地貌，以及大同市近年来生态环境的不断改善，不同于大气候的一个值得深入研究的一个方面。
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1.3.3 年降水量
大同地区各县累年平均降水量介于371.4～409.7mm之间。多雨区位于中部高山区，年降水量在500mm以上；其中左云县年降水量最多。为409.7mm，大同县年降雨量最少，为390.6mm。见图2
大同地区各县春季降水量介于52～34.9mm之间。分布情况与年降水量相似，但规律性不如年降水量好；夏季、秋季、冬季降水量分别介于232.6～270.6mm、69.3～80.7mm、4.7～8.9mm之间，分布情况也与年降水量类似。
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1.3.4气温与降水的相关性
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由于大同市位于半湿润半干旱地区，其降水量的变化对干旱有着重要的影响。而气候变暖后，对大同市降水量的分布及旱涝频率的转变都会有直接的影响。对大同市30 a降水序列趋势进行分析(图3)，从图中可以看出降水趋势趋于减少，降水变化特征，与气温的变化正好相反，随着温度的升高，大同市降水量围绕370.8mm的平均值逐渐向干旱的趋势发展。2000～2007年是平均气温最高的阶段，但降水量却是最低的时期，8年中有4年是负距平，成为近30 a来降水量最低的时期。年平均最高气温出现在1999年，为8.8℃，而这一年降水量仅仅为280.1 mm，可见，温度变化与降水量的变化是负相关的。在气温增暖影响下，降水逐渐减少。
1.3.5积温变化情况
积温定义：一年内日平均气温≥10℃持续期间日平均气温的总和，即活动温度总和，简称积温。是研究温度与生物有机体发育速度之间关系的一种指标，从强度和作用时间两个方面表示温度对生物有机体生长发育的影响。一般以℃为单位，有时也以度·日表示。
从图4可以看出大同市积温也呈现逐年上升的趋势，与平均温度呈现正相关关系，大同市积温在2011年达到3570.9℃，是近30a之最，在这之前一直从来没有突破3310℃，在2011年之后积温呈现震荡回落，但整体均在3100℃以上，1989年-2014年平均积温大于3300℃，而3200℃是能否种植越冬作物的分界线，依据《中国农业气候区划》大同市在2011年之前属于温和气候区，之后则属于温暖气候区，且可以考虑种植越冬作物。
优质黄花种植区划的指标应主要从热量条件和开花期的高温日数两方面考虑。由于黄花地上部分不耐寒，旬均温5℃以上时幼苗开始出土，叶片生长适温为15℃～20℃；开花期要求较高温度，20℃～25℃较为适宜，15～ 20℃间的有效积温要能够满足黄花生长发育的需要；并且开花期日平均气温≥ 27℃的日数越多，对黄花优质高产越有利。
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2小结
北纬37°-42°最适宜黄花生长的黄金纬度，半干旱和半湿润交错地带。年平均气温5.8℃，极端最低气温-30.3℃，极端最高气温为36.1℃，平均日较差12.6-14.4℃。多年平均降水量为391.5mm，65%集中在夏季6-9月份，全年降水相对变率为23.7%，年平均湿度为40-60%，年均蒸发量为1909mm，平均无霜期125天。全年日照时数为2973小时，年平均辐射量约131千卡/平方厘米，光合有效辐射率为43%。高原凉爽、干燥、充足的阳光有利于黄花光合作用和碳水化合物的积累；温差变化大，适宜黄花糖份积累；独特的火山群立地地质背景使其黄花营养极其丰富，是生产高品质黄花的优势产区，是黄花菜最佳栽培区。
3 结论与讨论
适宜区主要分布于大同市的中海拔地区，按照黄花适宜性评价指标得到大同市区划结果，可以看出大同市的自然条件基本可以满足黄花的生长发育条件，全市78%的土地适合种植黄花，黄花的生长需要充足的水分和光照，不适宜地区主要是这两个条件的限制。黄花的适宜性程度在区县之间也有所差异，大同县、阳高、天镇等三个区县大部分面积都适合，而浑源、广灵、灵丘等县部分乡镇则有所限制，左云限制最为严重，这些限制主要是由于这些地方地处山区，海拔较高、热量、降水的不足限制了黄花种植的进一步发展。
参考文献：
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[3] 马柱国, 符淙斌, 2005: 中国干旱和半干旱带的10年际演变特征. 地球物理学报, 48(3): 519-525.
[4]《气候变化国家评估报告》编写委员会, 2007: 气候变化国家评估报告. 北京, 科学出版社, 43–80.