论文总字数：19840字
目 录
1引言 6
1.1研究背景
1.2研究进展
1.2.1茶树冻害研究进展
1.2.2适宜度评估研究进展
2资料与方法
2.1气象资料
2.2 低温冻害指标
2.3低温冻害发生次数的统计与分类
2.4江南茶区春茶气适宜度模型构建
2.4.1温度适宜度模型
2.4.2 降水适宜度模型
2.4.3气候适宜度模型
3浙江茶区春茶低温冻害的时空分布规律
3.1 浙江茶区各级冻害的空间分布规律
3.2 浙江茶区各级冻害的时间分布规律
4适宜度评价
4.1浙江茶区春茶温度适宜度分析
4.2浙江茶区春茶降水适宜度分析
4.3浙江茶区春茶气候适宜度分析
5浙江春茶低温冻害防御技术
5.1低温冻害的监测预警技术
5.1.1监测技术
5.1.2预警技术
5.2低温冻害的风险区划技术
5.3农业气象指数保险技术
5.4低温冻害实际防御措施
5.4.1选择抗寒性较强的茶树品种
5.4.2选择合适的地点开辟茶园
5.4.3物理方法
6结论
参考文献
致谢 30
浙江春茶低温冻害规律及适宜度评估的研究
王琳
，China
Abtract: Based on the daily meteorological data of 41 meteorological stations in the Zhejiang region from 1962 to 2012, we draw the chart of the spatiotemparal pattern of the different levels’ freeze injury of tea. Based on the charts ,the rules of the spatiotemparal pattern of freeze pattern in Zhejiang province was analyzed. The results shows that the effects of freeze injury on tea is a little significant and the spatiotemparal pattern of freeze injury in different levels. The freeze injury is more likely to happen during December and February. These three kinds of freeze injury, the number of the light-freeze injury is the most and the mid-freeze injury is the least. Light-freeze injury and heave-freeze injury occurrence times have a tendency of decrease from Zhejiang in the northwest to the southeast and the occurrence of moderate damage has decreased from central Zhejiang to the South and Southeast trend. The temperature suitability and precipitation suitability of different regions in Zhejiang tea area were different. The temperature suitability degree increases constantly from the southwest to the northeast of Zhejiang, the distribution of rainfall suitability degree is opposite to the temperature suitability degree. The variation of the integrated suitability degree is relatively smaller. Overall, the tea is suitably to be planted in the most regions of Zhejiang province. Thus, in the context of global climate change，to understand the characteristics of the temporal and variation of the occurrence and development of freeze injury of the tea plant, and to carry out the spring climate suitability evaluation of Zhejiang province is great significance to improve the defense ability on meteorological disasters and get high stable yield of tea plant in Zhejiang province.
Key words: Zhejiang province, spring tea, freeze injury, suitability degree
1引言
1.1研究背景
茶树（Cameliasinensis）是多年生灌木或小乔木，嫩枝无毛；叶革质，长圆形或椭圆形。茶树起源于我国西南部，是我国特色经济作物之一，喜温暖湿润气候、不耐寒，地理条件以及气象因素制约着茶树的分布[1]。茶树对温度的要求较严，主产区年平均温度在15-20℃之间[2]。茶树在我国的中、南部种植最为广泛，比如浙、闽、皖、鄂、赣、云、贵等省。浙江是我国主要产茶大省之一，2010年茶园面积为1.78×105hm2，茶叶产量为1.63×105 t，产值90.48亿元，分别占全国总量的 8.8%、11.5%和16.3%，分列全国的第五位、第三位和第二位[3]。浙江省地处东南沿海，光照充足、温度适宜、雨水丰沛，十分适宜茶树的生长，浙江除海岛以外的其它各地均有茶树种植[4]。但随着全球气候的变化,越冬时期的极端低温与早春时节突发性极端低温的发生日益频繁,严重制约着春茶的生长发育和优质高产。浙江是低温冻害的多发地区，冻害发生的程度和次数对春茶的生长有很大影响。所以,在全球气候变化的背景下,了解掌握春茶低温冻害发生发展的时空变化规律及特征，开展浙江茶区气候适宜度评价不仅可以指导茶树的种植对浙江春茶的高产稳产也具有重要意义。
1.2研究进展
1.2.1茶树冻害研究进展
近年来，国内外学者关于茶树春霜冻的研究有一定报道,如Christersson[5]分析认为茶树对低温极为敏感,当春季温度回升,茶树萌芽后温度骤降至0℃，可使茶树嫩梢遭受霜冻危害。王尚明等[6]、彭晓丹等[7]通过人工控制实验观测植物生理变化及形态指标，分析得出温室黄瓜低温灾害气象指标和早稻春季低温气象灾害指标。丁德恩[8]对山东地区的茶树低温冻害进行了等级分类，并重点研究了晚霜冻对茶树冻害的影响。包云轩等[9]根据江苏省近30年的冬小麦生育期观测数据及气象数据，对江苏省冬小麦春霜冻的时空分布规律进行了研究，并提出了冬小麦的冻害指标。王世斌[10]研究了南京地区晚霜冻对茶树的影响，结果表明南京地区的晚霜冻对春茶的生产有较大的不利影响，造成的经济损失有逐年增加趋势。孟永军等[11]等研究了桐庐地区近50年的气候变化趋势，发现在气候变暖的背景下，茶树受春季冻害影响要远大于冬季冻害，因此加强春季冻害的防御是提高茶树产量的关键。王学林[12]根据湖南、湖北、安徽、江西、江苏和浙江6省的长期气象观测数据对江南茶区春季低温冻害的分布规律进行了研究，结果表明：春季是茶树冻害频发的季节，茶区东北部受春霜冻的影响大于西南部，从时间尺度上看，春霜冻的发生具有显著的突变规律。
1.2.2适宜度评估研究进展
浙江省处于亚热带季风气候区，境内地形复杂，导致各种气象灾害频繁发生。近年来早春霜冻、夏季热害、冬季冻害等农业气象灾害呈现多发重发态势，给浙江省茶叶生产造成了严重的危害。如2010年3月上旬末的低温使近60%的浙江茶园遭受冻害，全省直接经济损失高达17亿元[13]。因此，研究茶叶的农业气象灾害，开展浙江春茶气候适宜度评价，可有效提高浙江茶叶对农业气象灾害的防御能力，减轻茶叶因农业气象灾害而造成的经济损失，有效增加茶农的收入。
近年来,国内外学者对作物气候适宜度模型的研究取得了一定的进展,如Same t al.[14]通过构建农作物气候适宜度空间分布图，系统的研究了气候变暖对玻利维亚地区生产的影响,为优化当地昆诺阿厘的种植结构提供了理论基础;Lane ＆ Jarvis [15]通过对气候变化对世界各地主要粮食作物的气候适宜度影响的研究,进一步分析出了主要粮食经济作物种植面积的变化。其中大多都是基于模糊数学理论对特定作物不同生育期内温度、辐射、降水等气候资源进行适宜度分析。目前己有学者对油菜[16]、水稻[17]和棉花[18]等作物进行了广泛的研究;但对于茶树生长期内的气象条件适宜程度定量分析却鲜有报道。
本文结合了前人的研究成果，利用浙江逐日气象数据，分析了春茶低温冻害的时空分布特征、适宜度分布及分析。以提高茶树防灾减灾的能力，趋利避害，保障茶树的优质高产。
2资料与方法
2.1气象资料
气象资料为国家气象信息中心气象资料室提供的浙江省安吉、富阳、湖州、嘉兴、绍兴等41个气象台站1962-2012年的逐日气温及降水观测数据，气温数据包括每日的最低最高气温和平均气温，降水数据包括每日20-8时、8-20时及20-20时的降雨量。各站点的分布如图（1）所示：
图1 浙江气象观测站点分布图
2.2低温冻害指标
低温冻害是制约浙江茶叶生产中最主要的农业气象灾害。茶树低温冻害指标是指当气温下降到茶树本身所能忍受的临界低温时，会影响茶树的正常生长发育、导致茶树质量和品质急剧下降、甚至死亡的现象。本文结合王学林[12] 的中提到的江南地区茶树低温冻害指标，将茶树低温冻害分为轻、中、重3个等级,其划分结果如下表1所示；
冻害等级 | 日最低气温 | 持续时间 |
轻度 | 2-4 | 1-5 |
0-2 | 1-3 | |
中度 | 2-4 | ≥5 |
0-2 | 3-5 | |
重度 | 0-2 | ≥5 |
≤0 | ≥1 |
表1 春茶低温冻害指标[12]
2.3低温冻害发生次数的统计与分类
根据上述给定的指标，结合许映莲等[19]对茶树早春冻害分级讨论，运用Matlab、Excel软件统计和分析浙江地区41个站点从1962年的11月到2012年4月平均每月发生轻度、中度、重度冻害的总次数，并采用ArcGIS10.2软件对算得的冻害次数数据用克里金插值法进行插值，作出各个月份各等级茶树冻害的发生次数地空间分布图，以此为基础进行茶树冻害发生的空间分布研究。
2.4浙江茶区春茶气适宜度模型构建
近年来,随着温室气体浓度不断増加,全球气候正在逐渐变暖。IPCC第四次评估报告中就指出,在过去的100年里,全球气温速度上升是0.13℃/10a-1[20]。浙江是茶树的主要种植区之一，因此,建立合适的气候资源适宜度模型,系统的评估气候适宜性,可利于调整、优化种植结构,增强全球气候变化背景下我国茶园的可持续发展能力。本文选择温度和降水两个因子作为影响因子来做浙江省春茶的适宜度评价，利用浙江省1962-2012年3-5月的逐日温度、降水数据，采用ArcGIS10.2软件的克里金插值法做图，系统的评价春茶在生长期内气候适宜度及其变化，以便为茶树的品种布局和种植结构的调整提供更科学的依据。
2.4.1温度适宜度模型
温度适宜度是指作物生长发育对温度的适宜程度。作物发育对温度的响应主要为非线性函数，以作物的三基点温度为主要依据。当实时温度处于最高与最低温度之间，则对作物的生长发育起到促进作用，且越靠近最适温度促进作用越大。春茶在生长发育的过程中受温度影响较大,温度直接影响春茶嫩梢萌动、幼芽生长快慢及春茶产量的高低和品质的优劣。在极端的低温或高温条件下，会导致茶树发生冻害或热害，而造成茶树大面积死亡。根据马树庆[21]的研究，春茶温度适宜度模型可用下式进行评价：
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