论文部分内容阅读
云南省为全国最大的咖啡豆生产和出口基地,但从总体看,云南省小粒咖啡产业仍停留在起步阶段,种植水平及竞争力不强等问题显著。小粒咖啡是对自然条件要求较高的园艺性经济作物,在云南地区栽培的小粒咖啡经常受土壤季节性干旱的制约,产量和品质得不到保证,水分亏缺会导致咖啡的生理和生长产生明显的变化。素有“天然温室”之称的元谋灌区是云南省发展热带经济作物的重要生产基地,但该灌区年内降水量较少且时空分布不均,季节性干旱缺水问题突出,水利基础设施建设发展滞后,资源性缺水与工程性缺水并存,限制了小粒咖啡的优质高效生产。全球气候变化背景下,我国农业及生活用水等必然发生重要变化。因此,深入研究元谋灌区小粒咖啡需水量及气候变化对小粒咖啡需水量的影响,对于统筹区域农业水资源规划和合理有效分配可用水资源具有重大意义。掌握科学的小粒咖啡需水规律有助于灌区水资源优化管理,为咖啡产业发展提供理论依据。本文基于元谋气象站点1956—2010年逐日的降水量、平均风速、平均气压、相对湿度、水汽压、平均温度、日最高气温、日最低气温、日照时数等气象观测资料,基于彭曼公式计算并分析元谋灌区小粒咖啡需水量和水分盈亏指数的逐日变化、月际变化和年际变化,同时采用相关分析、偏相关分析及通径分析等方法探讨各气象因子对元谋灌区小粒咖啡需水量的影响程度,得出以下结论:(1)元谋灌区小粒咖啡需水量年内变化趋势呈单峰抛物线形状,3-5月为小粒咖啡生长需水关键阶段,同时也是水分亏缺量最大时期,对灌溉依赖程度最大,6-8月则是需水量最低时期,水分亏缺较小,即所需灌溉补给量较少,就季节而言,小粒咖啡生长对灌溉需求量从高到低依次为春季、冬季、秋季、夏季。(2)近55年来元谋灌区小粒咖啡生长需水量呈递减趋势,且水分盈亏年总值55年来均为负值,即为水分亏缺。自1981年发生突变,20世纪80年代后小粒咖啡需水量呈显著下降趋势,同时水分亏缺量明显减少,表明元谋灌区小粒咖啡生长所需的灌溉补给量逐年显著递减。(3)对元谋灌区小粒咖啡逐日需水量均值与各气象因子作二元相关分析,得出相关程度从高到低依次为日平均风速、日平均相对湿度、日照时数、日最高气温、日平均水汽压、日降水量、日平均气压、日平均气温、日最低气温。对逐月需水量和各气象因子进行偏相关分析,进一步得出风速和日照时数是对元谋灌区小粒咖啡生长需水量影响最为显著的气象因子。(4)利用偏相关分析及通径分析等方法对元谋灌区小粒咖啡需水量的不同时间尺度下的变异性进行了归因分析,求取了各个气象因子与小粒咖啡需水量的相关性,分析了气候变化对作物需水量的影响。根据本研究结果,元谋灌区影响小粒咖啡需水量最显著的气象因素是是风速和日照时数。