前言

農作物可能生長的時期，稱為氣候生長期，其主要受溫度和熱量條件決定，一般以溫度穩定通過下限溫度的時段表示，對于合理安排農業生產具有重要的指導意義。氣候生長期應針對不同作物對溫度的特殊要求進行確定。不同作物熱量條件需求不同，因而氣候生長期會有差異。作物生長受三基點溫度影響，低于下限溫度或高于上限溫度都不適宜。按照傳統穩定通過界限溫度的方法，僅考慮了下限溫度，忽略了上限溫度對作物生長的不適宜性，因而劃分出的生長期并非都適宜作物生長。

地處云貴高原東北斜坡地帶的貴州，山地環境和立體氣候背景下，氣候類型復雜多樣，農業生產也隨之呈現多樣性特征，不同地區氣候差異導致了農業周年生產的差異，了解作物適宜生長期對于合理安排農業生產，開發利用農業氣候資源具有重要的參考意義。

積溫反映了農業生產上可利用的溫度條件及其持續時間。因此，如何應用積溫推算作物氣候生長期，對于農業氣候資源研究具有重要探索意義。旬界限內積溫是對熱量在各旬和各溫度范圍分解的結果?；谘缦迌确e溫能夠便捷統計任意溫度范圍的積溫，為計算作物適宜范圍內的積溫奠定了基礎。

本研究擬針對喜溫和喜涼作物，探索基于旬界限內積溫，研究作物適宜生長期的方法，同時為貴州農業生產提供科學依據。

1 材料和方法

基于 1981-2010 年貴州 85 個地面氣象觀測站逐日平均氣溫資料，分別計算各站各旬0-30℃每 1 度界限內積溫，計算方法參照文獻 6。計算各站各旬 30 年平均各界限溫度內積溫，并以各界限內積溫除以相應溫度界限中值，得到各旬各溫度界限出現日數，方法參照文獻 6。

以日平均氣溫 3-20℃（3℃≤T＜20℃）和 10-30℃（10≤T＜30℃），分別作為喜涼和喜溫作物的適宜生長溫度范圍，并分別計算各旬相應溫度范圍內的積溫和日數，得到各旬作物生長的適宜積溫和適宜日數。分別基于適宜積溫和適宜日數，計算得到的氣候生長期作為作物適宜生長期，簡稱適宜生長期。

采用五日滑動平均法，計算歷年穩定通過 3℃、10℃的初日和終日日序，以 30 年平均值作為氣候平均初終日，進而得到各站平均氣候生長期。

2 結果分析

2.1 旬界限內日數推算

積溫是時段內溫度對時間積分，界限內積溫等于溫度界限與其出現日數的乘積，其包含了溫度持續時間的信息。應用各站各旬溫度界限內積溫除以相應溫度界限中值，能夠得到旬內各溫度范圍出現的日數，在此基礎上，計算旬內各溫度范圍內日數之和，推算得到旬總日數。與實際旬總日數相比，全省各旬平均誤差均在 1 天以內，其中 12 月下旬至 2 月下旬偏少 0.1-0.8 天，其余旬誤差均在 0.1 天以內（圖 1）。

全年各旬推算日數之和與年實際總日數誤差全省為偏少 22.3 天（威寧）至偏多 3.4 天（思南），誤差較大的站點主要分布在東西向中部一線的高海拔地區（圖 2），其中威寧、大方、開陽和萬山等臺站誤差在 10 天以上。分析原因發現，本研究的界限內積溫是 0℃以上的積溫，不包括 0℃以下的日期，而貴州冬季常出現低溫冰凍天氣。推算日數偏少較多的時段主要集中在冬季，且分布在中高海拔地區，氣溫低于 0℃的日數正是推算的日數較實際日數偏少的誤差所在?！緢D1-2.略】

由此表明，以旬界限內積溫除以溫度界限中值推算的日數，能夠客觀反映各旬出現在各溫度界限的日數。應用界限內積溫推算出現日數的方法，對于各站各旬也適用?；跍囟冉缦迌确e溫，能夠方便推算出出現在相應溫度界限內的天數。

2.2 喜溫作物適宜生長期

2.2.1 基于旬適宜生長日數的喜溫作物適宜生長期

基于推算得到的各旬各溫度界限出現日數，可求和得到各旬處于作物適宜溫度范圍內的總日數，即適宜日數。本研究規定，如每旬作物適宜生長日數在 8 天以上，則定義該旬為適宜生長旬，連續兩旬以上達到適宜標準的時段作為適宜生長期。以起始旬第一日為適宜生長期初日，以結束旬最后一日作為終日。

貴州大部地區日平均氣溫高于 30℃的時段較少，即可視穩定通過下限溫度的氣候生長期均為喜溫作物的適宜生長期?；谘m宜日數的適宜生長期，與穩定通過下限溫度的氣候生長期相比，全省大部地區誤差在 5d 以內，個別站點超過 10d。全省平均初日、終日和生長期絕對誤差分別為 3.2d、4.2 d、5.4 d。

以旬為單元劃分適宜生長期，隔斷了溫度變化的連續性，由此帶來了一定的誤差。但以旬為單位，更加方便農業生產應用，且誤差普遍在 5 天以內。由此認為基于適宜生長日數劃分的適宜生長期（圖 3）與傳統方法的統計結果基本相符?！緢D3.略】

熱量條件是喜溫作物生長期起止的決定因素，同時喜溫作物對低溫更加敏感，因此劃分適宜生長期必須剔除低溫危害時段。適宜日數方法，統計溫度處于適宜范圍的天數，在兼顧溫度需求基礎上，考慮了適宜溫度的持續時間，以 8 天為下限能避免連續 5 天以上的低溫時段，從而降低低溫危害風險。故視該方法為劃分喜溫作物適宜生長期的有效方法。

2.2.2 基于適宜積溫的喜溫作物氣候生長期

積溫能夠反映農業生產可利用的溫度條件及其持續時間，分析各站氣候生長期起止旬適宜積溫，發現最低值為 100.5℃.d，相當于喜溫作物下限溫度對旬日數的積分。以此確定積溫下限指標，并判別各旬適宜積溫是否達到下限要求，連續兩旬以上高于積溫下限的時段，作為適宜生長期。

對比適宜積溫和適宜日數方法，發現全省大部站點適宜生長期結果相同，1/4 左右的站點相差 1 旬。與傳統統計的生長期結果相比，全省平均初日、終日和生長期絕對誤差分別為4.1d、4.6 d、5.2 d，誤差較基于適宜日數方法略大。

基于適宜積溫方法，能夠反映熱量條件對作物生長的滿足程度，也是劃分喜溫作物適宜生長期的有效方法。但在特定年份中，氣溫常出現大幅波動，特別是在連續晴熱天氣下的劇烈降溫過程，雖然旬適宜積溫總量滿足，但會發生低溫危害，因而該旬不能算作適宜生長期。因此，基于適宜積溫的方法，在特定年份適宜生長期的判斷上存在一定局限。

2.3 喜涼作物適宜生長期

基于旬適宜日數和適宜積溫方法，分別計算了喜涼作物的適宜生長期。

適宜日數方法與傳統方法相比二者差異較大。傳統穩定通過下限溫度的氣候生長期，全省各站均為一個時段，初日分別在 1 月上旬至 3 月上旬，終日分別在 11 月下旬至 12 月下旬。

但基于適宜日數，部分站點適宜生長期為一個時段，部分為兩個時段。其中，威寧適宜生長期為 3 月中旬至 11 月下旬；北部、東部、南部邊緣的海拔較低地區，主要分布在 10 月至次年 4 月；其余站點在春季和秋季有兩個適宜喜涼作物生長的時段，夏季因高于上限的日數過多，冬季因低于下限的日數過多，均不適宜喜涼作物生長。

進一步對適宜日數方法的各站氣候生長期起止旬適宜積溫分析發現，最低值為45.2℃.d。以此作為積溫下限指標，按適宜積溫方法亦能劃分出喜涼作物的生長起止時段。

適宜積溫與適宜日數方法結果相近，大部站點也包括兩個適宜生長時段，但有更多的站點秋季至次年春季的適宜生長期連接成為一個時段。

一般而言，在適宜溫度范圍內，熱量條件越好越有利于作物生長。在低溫季節，熱量條件是決定因子，只要溫度條件滿足，喜涼作物就能生長。而喜涼作物耐低溫能力相對較強，部分作物還需要相應的低溫來完成春化作用，溫度低于下限時則停止生長，只要不發生凍害，低溫對喜涼作物影響就較小。因此，在低溫季節判斷喜涼作物適宜生長期起止時段，宜用適宜積溫方法。在高溫季節，隨著溫度升高，熱量條件逐漸不成為限制因子，超過上限溫度的高溫天氣，反而不利于作物生長。若仍采用基于適宜積溫指標，會出現一旬內，僅 3 天左右的時間，積溫就達到下限要求，但其余日期因溫度超過上限而不適宜作物生長。因此，必須考慮適宜生長的天數，來確定該旬是否適宜生長期。

由此進一步提出了，采用適宜積溫和適宜日數相結合的方法劃分喜涼作物適宜生長期：在低溫季節以適宜積溫作為判別指標，在高溫季節以適宜生長日數為指標，進而得到喜涼作物的適宜生長期。

通過適宜積溫和適宜日數結合的方法，劃分出了貴州喜涼作物適宜生長期。結果顯示，威寧適宜生長期為 2 月中旬至 11 月下旬，南部大部和東北部及北部邊緣地區適宜時段位于冬半年，其余站點在 1 月前后分別有兩個適宜時段，適宜生長期總旬數見圖 4?！緢D4.略】

3 結論與討論

本文在旬界限內積溫基礎上，計算了溫度界限內日數，結合喜溫和喜涼作物適宜溫度范圍，計算了相應的適宜生長日數和適宜積溫，進而開展了適宜生長期研究。

研究結果顯示：以旬界限內積溫除以相應溫度界限中值的方法，推算得到的溫度界限內日數，與實際相符，能夠客觀反映各溫度范圍出現的日數。

結合作物對上下限溫度的需求，并計算適宜溫度范圍內的適宜積溫和適宜日數，進一步劃分得到適宜生長期，與傳統的氣候生長期有一定差異。喜溫作物適宜生長期與氣候生長期基本相符；貴州喜涼作物適宜生長期全年包括兩段或一段，且分布時段不一，這與傳統方法得出的一個時段氣候生長期結果差異較大。

基于適宜積溫和適宜日數的方法，考慮了作物生長的適宜溫度范圍，結合下限判別指標，能夠劃分出作物適宜生長期。對于喜溫作物，宜用適宜日數方法；適宜積溫方法存在低溫風險局限；針對喜涼作物，宜兩種方法結合。

前人普遍采用滑動平均穩定通過下限溫度的方法研究作物氣候生長期，但該生長期能夠滿足作物生長下限要求，忽略了上限溫度對作物生長的不適宜性，特別是喜涼作物。本文提出了基于旬界限內積溫，計算適宜積溫和適宜日數，進而劃分適宜生長期的方法，并找出了貴州不同作物的適宜生長期，有助于更加深入認識農業氣候資源特征和合理安排周年農業生產。以旬為單元，更加方便農業生產應用，但由此也帶來了一定的誤差。

本文僅從旬適宜天數和適宜積溫的滿足程度上分析了適宜生長期，實際生產中，作物所處的發育期不同，對溫度條件的要求不同，需結合作物具體需求進一步確定適宜生長期。

參考文獻

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