西双版纳气候变化特征分析及对茶叶生产的影响

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年10期   作者:王利 洪群艳
[导读] 本文依据西双版纳州1991至2020年,年均平均气温、降水量,以及日照时数的变化,采用科学的统计分析方法对近三十年西双版纳地区气候变化特征进行了深入分析,讨论了其对茶叶生产的影响
        王利 洪群艳
        云南省西双版纳傣族自治州气象局  666100)
        摘要:本文依据西双版纳州1991至2020年,年均平均气温、降水量,以及日照时数的变化,采用科学的统计分析方法对近三十年西双版纳地区气候变化特征进行了深入分析,讨论了其对茶叶生产的影响。结果表明:1991年至2020年,西双版纳地区年平均气温是呈逐步增高的态势。年平均降水量有较大的波动。年日照时数呈平缓上升的趋势。气候变暖热量,日照时常增加降水量增加,有利于茶叶的生长。但是温度和降水的突然波动,也会导致病虫灾害的发生。因此,要加强对气候变化的监测和预警,为西双版纳地区普洱茶的长久生产保驾护航。
        关键词:西双版纳;气候变化;茶叶生产
        引言:
        当前世界气象环境整体变化的趋势是全球气候变暖,在目前这种大气环境下,异常天气情况的发生概率和发生频率都越来越高,给社会各个领域都带来了很大的影响。本文利用西双版纳1991年到2020年的逐月平均气温、逐月降水量、逐月日照时数等资料为依据,用统计学分析方法和滑动平均法对近三十年西双版纳市气候变化特征进行深入分析,并探讨了该地气候变化对茶叶生产所造成的影响。
1.西双版纳地理位置及茶叶产区介绍
西双版纳地处北纬21°10′—22°40′,东经99°55′—101°50′,东北、西北与普洱市接壤,东南与老挝相连,西南与缅甸接壤,西双版纳地处热带北部边缘,属热带季风气候。西双版纳是中国热带生态系统保存最完整的地区,地势北高南低。最高海拔2429米,最低海拔477米。澜沧江自北向南贯穿全境。年平均气温18 ~ 21,年平均相对湿度80% ~ 82%,年平均降雨量1200 ~ 1400毫米。是云南省纬度最低,平均海拔最低,温度最高,降雨量最高的地区,但普洱茶生产历史最长,产量最高。全州地形以中低海拔丘陵为主,山地和丘陵面积占全州总面积的95.1%,流域占总面积的4.9%。大部分地区海拔低于1500米,景洪市海拔仅551米。
西双版纳属于亚热带气候,既不酷热也不寒冷,阳光充足,相对湿度高,雨量充沛。土壤以砖红壤和砖红壤为主,土层深厚,有机质含量高,非常适合茶树生长。由于得天独厚的条件,西双版纳素有“植物王国”、“生物基因库”、“植物王国桂冠上的一颗绿宝石”等美称,而且西双版纳是大叶种茶的原生地、普洱茶的故乡。
整个西双版纳现有古茶园8.2万亩,分布于两县一市的19个乡镇100多个村寨之中。版纳茶区是普洱生产历史最悠久,产量最高的区域之一。辖2县1市,即勐海县、勐腊县、景洪市。著名的“勐海茶厂”就诞生于勐海,而清代名重一时的“六大茶山”主要分布于勐腊县(只有其中的攸乐茶山位于景洪市)。西双版纳有六大古茶山: 易武茶山(慢撒)、倚邦茶山、蛮砖茶山、革登茶山、莽枝茶山、攸乐茶山。古茶树树龄从100年到1700年不等,但大多数在200-500年之间。
2.西双版纳气候特征分析
2.1气温
2.1.1年平均气温


          图1  1991~2020年西双版纳州逐年平均气温变化趋势图
1991年到2020年期间,西双版纳州的年平均气温呈现逐年递增的趋势(图1),气候变化倾向率为0.248℃/10a,增加趋势较为显著。其中年平均气温的最高值出现在2010年,当年的年平均气温为22 ℃。而西双版纳的年平均气温最低值出现在1992年,为20.5℃,其年平均气温的最大值和最小值之间相差1.4℃。从年平均气温变化上,我们可以将西双版纳州近30年来的年平均气温划分为三个阶段:1991年至1998年呈快速增加的趋势,从1991年的年平均21.1℃增加到1998年的21.6℃,其中1992年和1993年的年平均气温,分别低至20.5℃和20.8℃。从1998年到2017年呈现波动增长的态势,波动起伏总体来说不大,2017年达到21.4℃。从2018年起,年平均气温先是下降至21.1℃,然后在2019年,猛增至21.8℃,2020年继续递增至21.9摄氏度的年平均温度,气温有较大的呈上升趋势的波动。
2.1.2  近30年来极端最高气温分析
        我们可以看到,年极端最高气温从线性图2上来看是呈逐年递增的趋势,其中年极端最高气温的最低值出现在1993年,当年的最高气温为31.4℃。而年极端最高气温的峰值出现在2019年,为33.2℃。从近30年来西双版纳年极端最高气温整体波动图上来看,年极端最高气温也是呈整体上升的趋势,直到2019年出现历史峰值。极高温度的出现对农作物,尤其是对茶叶的种植来说是非常不利的。



图2  1991~2020年西双版纳州年极端最高气温变化图

2.2降水量分析


图3  1991~2020年西双版纳州年降水量变化趋势图

从近三十年,西双版纳降水量分析图(图3)上可以看出,近30年来的降水量是有明显有波动的,其中有两次较高的年度降水量峰值,分别出现在2001年和2017年,降水量分别为1662.1mm,和1709.9 mm,但年度降水量峰值出现后,往往伴随而来的是年降水量的断崖式下跌,年降水量低俗分别出现在2003年和2019年,2003年的年降水量为1044.9mm,2019年的年降水量仅为906.7mm,是西双版纳近30年来降水量的最低值。而从1992年到1999年的7年间,西双版纳的年降水量始终在1200mm左右浮动,波动幅度不大,期间降水量也不多,而从1999年过后,年降水量波动幅度大大提升。降水量突然从1999年的1261.6 mm,上升为2002年的1633.3mm,接着是一个巨大下滑,2003年,该年度降水量只有1044.9 mm,然后又经过一个平缓的上升,恢复到平均年降水量上下。这样相对波动平稳的降水量一直维持到2016年,2016年的降水量为1216.5 mm,然而,到了2017年,降水量再次直线升高,达到1709.9 mm,但仅维持了2008年一年,2019年就形成了一个断崖式下跌,直接从2018年的1659.4 mm,跌落到了2019年的906.7 mm,直到2020年,仍然只有1065 mm的降水量,未达到年降水量的平均线。

2.3日照时数分析
        
图4  1991~2020年西双版纳州年日照时数变化图

由图4可知,西双版纳的年日照时数总体在2000小时上下,1997年之前的年日照时数总体是偏低的,1997年形成一个小低谷,日照时数为1955小时,1997年之后呈整体上升的趋势,大部分年份的日照时数都在2000小时以上,在1998年形成第一个小峰值,当年日照时数为2304.6小时,紧接着是一个小幅度下降和一个缓慢的提升,直到2003年形成第二个峰值,当年日照时数为2356.3小时,紧接着在2004年,日照时数垂直下降跌至1911.4小时。从2004年到2018年的14年间,我们可以看到西双版纳州的年日照时数总体呈现平稳波动的情况。而从2019年起,又呈现出了一个垂直上升的趋势,日照时数再次迎来一个峰值,2019年的日照时数为2340.3小时,达到近30年来的年日照时数的最大峰值。
3.气候变化对茶叶生产的影响。
3.1对茶叶产量的影响
气候的变化对茶叶产量的影响是非常明显的,从一方面来说较高的温度有利于茶树进行光合作用,从而使茶叶的产量提升。但另一方面,极端高温天气,会导致茶叶的减产。西双版纳的年降水量起伏是较大的,不可控情况时有发生,所以更应该做到提早预防气象灾害,防患于未然。降水量激增可能会导致洪涝灾害,甚至过多的雨水会导致水土流失,使土壤有机质减少,会对茶叶的产量有着直接的影响。
虫草病的危害会因为气候的变化猛烈而加剧。气温升高会增加虫灾的发生概率,增强了病原菌和有害虫类的越冬成活率。因此极端天气非常容易导致病虫灾害的突然爆发。
3.2 对茶叶品质的影响
   在通常情况下,较低的温度对于茶树氮素的代谢是有利的。低温对氨基酸和咖啡碱等氮代谢产物的积累和合成是有提升作用的。但相对较高的温度,却可以有助于茶树进行碳代谢,从而使茶叶中茶多酚的含量显著提高。因此随着温度的升高,茶树降低了氨基酸含量,提升了茶多酚含量,会导致茶叶品质的降低,尤其是绿茶。但对于西双版纳的普洱茶来说,茶多酚含量适当的提高,对茶的发酵来说是有利的。
3.3茶叶种植的应对方法
西双版纳的气候变化是比较剧烈的,因此从茶树种植的选种来说,应该选用抗性抗种,例如耐高温,耐干旱可以抵抗低温,而且抗病毒能力较强的品种,这对于抵御气候剧烈的变化有十分重要的作用。而且我们应该促进茶叶产区的生态保护建设,努力提升茶叶产地的水土保持能力,特别是要加强茶叶产区,土壤有效深度和有机物质的含量。可以采取建设防护林带保护茶园,种植遮阴树等方法,需要注意的是,针对西双版纳地区,遮光率以30%左右为宜。另外,还可以通过在茶区周围养殖动物等方法,来为茶园提供肥料源头,不仅环保,而且提高了茶源对气候变化的适应能力,也节省了经济效益。

结语:
气候的变化对茶叶的生产是有直接影响的,但随着现代化科技的进步,先进的技术,例如气象灾害预警等技术不断应用到农业,甚至茶叶的种植领域,为茶农进行及时而有效的提前预警。这些技术措施对于茶叶产量的提升品质的提高和经济效益的推动都有着明显的促进作用。加强对气候变化情况的掌握和预警,加强对茶树品种的选育和栽培,都对茶叶的生产是至关重要的。

参考文献:
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作者简介:王利(1994.01),女,汉族,云南省玉溪市人,本科,助理工程师,从事气象服务工作。
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