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Effect of Precipitation Heterogeneity in 24 Solar Terms on Yield and Growth Stage of Lycium barbarum in Qaidam Basin
XUXuelian, YANLiangdong, MAJun, LEIYuhong, WENShengxiang, CHENLiwen
Chin Agric Sci Bull ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (14) : 101-110.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Effect of Precipitation Heterogeneity in 24 Solar Terms on Yield and Growth Stage of Lycium barbarum in Qaidam Basin
In order to study the heterogeneity of precipitation in the 24 solar terms in Qaidam Basin and its influence on the yield and growth stage of Lycium barbarum, daily precipitation data from 10 stations in Qaidam Basin during 1961-2020 were used by mathematical statistics, inverse distance weight interpolation (IDW) method, Mann-Kendall mutation test and other statistical methods. The characteristics of temporal and spatial variation, periodic variation and mutation test of precipitation concentration and concentration period in 24 solar terms were analyzed. The results showed that the annual precipitation of the 24 solar terms showed an overall increasing trend and decreased from east to west in space. The Cv value of precipitation in the west was obviously greater than that in the east, and the precipitation showed a decreasing trend in 2000 and an increasing trend in 2001. PCD showed an insignificant decreasing trend, and the precipitation distribution tended to be uniform. The maximum value was 0.83 (in 1984), and the minimum value was 0.55 (in 2007). The spatial distribution was different, showing a small-large-small-large change pattern from east to west. PCP showed an insignificant advance trend, the highest value appeared between‘Great Heat’and‘Start of Autumn’, and the lowest value appeared between‘Grain Buds’and‘Grain in Ear’, and showed a ‘late-early-early-late-early’ spatial distribution from east to west. There was no mutation of PCD in 60 years. There were 5 mutations in PCP, 3 mutations were decreased and 2 mutations were increased. The precipitation of the 24 solar terms has a significant effect on the yield of Lycium barbarum, but the precipitation concentration and the precipitation concentration period of the 24 solar terms have little effect on the yield of Lycium barbarum. The influence of precipitation, concentration degree and concentration period of the 24 solar terms on the key stage of Lycium barbarum growth in Qaidam Basin is completely different.
24 solar terms / precipitation / heterogeneous change / Lycium barbarum / yield / development period / Qaidam Basin
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利用柴达木盆地东北缘宗务隆山和沙利克山采集的祁连圆柏年轮宽度序列及其与降水变化的响应关系,重建了柴达木盆地近1100年来的降水序列,分析了1100年间的旱涝演变特征,并对未来演变趋势进行了预测。研究表明:采用祁连圆柏年轮宽度序列EOF分析的第一主分量与德令哈降水序列的关系,重建了降水变化方程,恢复了柴达木盆地历史降水序列;过去1100年以来柴达木盆地经历了4个相对湿润和4个相对干旱的阶段,最近的1971-2000年是近千年来相对多雨的阶段,但20世纪90年代以来呈现出减少趋势,同时降水序列存在着准3年的最显著性周期;推测未来50年柴达木盆地的降水可能以偏少为主。
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利用1961-2010年柴达木盆地格尔木等10个气象站的观测资料以及水文、 植被等资料， 研究了柴达木盆地气候由暖干向暖湿转型的变化特征。结果表明， 20 世纪80年代中后期柴达木盆地出现了以气温上升、 降水量和径流量增加、 沙尘暴日数减少、 潜在蒸散量下降、 湖泊水位显著上升和植被覆盖率增加为主要特征的气候由暖干向暖湿转型的事实； 全球气候变暖、 水循环加快、 高空水汽不断增加和黑碳气溶胶浓度增加是柴达木盆地气候由暖干向暖湿转型的主要气候原因。
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基于青藏高原78个气象站点的逐日降水数据,采用百分位阈值法确定极端降水阈值,计算极端降水指数并分析其时空分布特征,以期为区域气候变化预测及防灾减灾对策的制定提供参考。结果表明：（1）1961—2017年青藏高原年降水量表现出上升趋势,上升速率为8.06 mm/10 a,多年平均降水量达472.36 mm。78个站点的年降水量倾向率最小值为-25.46 mm/10 a,最大值为43.02 mm/10 a,有15.38%的站点降水在下降,较为集中地分布在高原的东部和南部,其余84.62%的站点降水量在上升。（2）青藏高原各站点极端降水阈值的平均值为23.11 mm,取值范围为7.84~51.90 mm。高值中心出现在横断山区的贡山和木里,低值中心出现在柴达木盆地及昆仑山北翼区。（3）青藏高原各站点的极端降水量、极端降水日数和极端降水贡献率均表现出了明显的上升趋势,极端降水强度虽然也在上升但趋势并不明显,表明青藏高原极端降水量的上升并非是极端降水的强度引起的,而是由极端降水频次的上升引起的。柴达木盆地的极端降水量和极端降水日数虽然并没有表现出高值水平,但该地区的极端降水贡献率却表现出较高水平,表明该区域虽然降水量较少,但是降水往往以极端降水的形式产生。
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利用内蒙古46个气象台站1960-2012年逐日降水数据,以表征降水年内分配非均匀特征的降水集中度(PCD)和降水集中期(PCP)指标,分析了内蒙古降水年内时间分配特征及变化趋势。结果表明:(1)近53 a内蒙古PCD平均值为0.70,呈显著减少趋势。PCP平均值为194.65°,呈不显著的提前趋势。(2)PCD高值区在阿拉善高原、锡林郭勒高原东部、呼伦贝尔高平原、大兴安岭以东地区,低值区在大兴安岭北部、乌兰察布高原、鄂尔多斯高原。全区PCP则以192°等值线为界,表现出西晚东早的空间分异格局。(3)PCD普遍呈下降趋势,以呼伦贝尔高平原、乌兰察布高原减小趋势最显著。PCP也以提前趋势为主,贺兰山、乌兰布和沙漠一线以东地区为主要的PCP提前区。(4)各站PCD与年降水量均为正相关,通过显著性检验的站点占到了60.8％。PCP与降水量的相关系数较小,显著相关的地区仅占到全区的34.7％。
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青海省海东市是青海省重要的粮食生产基地,干旱直接影响着农业的有序发展。利用1961—2015年青海省海东市5个气象站逐日降水资料,笔者分析各级雨量和雨日及Z指数的变化趋势,并研究各级雨量和雨日对旱涝的影响。结果表明：（1）夏（冬）半年降水以小雨（雪）和中雨（雪）为主;夏半年小雨和大到暴雨（中雨）的雨量及雨日呈减小（增加）趋势,冬半年各级雨量及雨日均呈减小趋势;（2）夏、冬半年Z指数均表现为不显著的减小趋势;（3）采用偏相关系数和相对贡献率分析,夏半年中雨和大到暴雨雨量及雨日对Z指数有显著的影响,冬半年小雪的雨量和雨日对Z指数变化影响最大;（4）采用合成分析法的标准化值,在偏涝年,各级雨量和雨日基本都为正值,夏半年差异主要表现在大到暴雨和中雨雨量和雨日,而冬半年差异主要表现在小雪雨量和雨日;在偏旱年,各级降水雨量和雨日基本都为负值,夏半年差异主要表现在中雨雨量和雨日,冬半年差异主要表现在小雪和中雪雨量和雨日。
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在柴杞主产区内选取格尔木市台、诺木洪站2个站点的枸杞发育期及相对应的气温、降水及日照等观测资料,应用逐步回归、概率统计等方法对柴达木地区不同发育时段气象因子对产量的影响进行统计分析,结果表明：（1）枸杞产量与老眼枝开花期间日平均气温,春梢生长期间日最高气温及积温,老眼枝果实成熟期间日最低气温,夏果形成及成熟期间气温日较差,春梢生长及秋梢开花期间的日照总时数达到较高正相关。（2）枸杞产量与老眼枝开花期、老眼枝果实形成期、春梢生长期、夏果成熟期、秋梢开花期及秋果成熟期间的降水达到较高负相关。（3）将影响枸杞产量的关键气象因素与产量进行回归分析,得出柴达木地区枸杞产量与气象条件的关系方程,方程的复相关系数为0.9705,根据构建模型,回代历年产量和2019年实际预报应用,绝对误差和相对误差均较小,预报精度较高,充分说明,选取的5个气象要素能够准确预报该地区的枸杞产量,可以在实际预报业务中应用。
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