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Microclimate analysis of Yingtaogou Valley.Beijing City

北京市樱桃沟流域小气候探析



全 文 :第 11卷 第 4期
2 0 0 3年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1.11 NO.4
Oct.. 2003
北京市樱桃沟流域小气候探析
郭文利 吴春艳 王志华 唐 广 欧 阳宗继
(北京 市 气候 中心 北 京 100089)
摘 要 对北京市 门头沟区樱桃沟流域进行气候观测研 究结果表 明,该 区樱桃 沟流域具有一定 的气候 资源优势,
符合大樱桃种植的气候要求,适宜种植发展大樱桃。
关键词 樱桃沟流域 气候 大樱桃
Microclimate analysis of Yingtaogou Valley.BeUing City,GUO Wen—Li,WU Chun—Yan,WANG Zhi—Hua,TAN G
Guang.OUYAN G gong—Ji(Beijing Climate Centre,Beijing 100089),CJEA ,2003,11(4):163~165
Abstract Climatic observation on the Yingtaogou Valley of the Mentougou in Beijing was conducted,The results show
that the Yingtaogou Valley has some climatic superiority to fit the needs of cherry growth.
Key words Yingtaogou Valey,Climate,Cherry
北京市门头沟区妙峰山镇樱桃沟村种植的大樱桃个大色艳 、酸甜适度、口感甚佳,属欧洲甜樱桃 ,主要有
“红灯”、“那翁”、“大紫”、“宾库”等近 20个品种,目前樱桃沟种植面积为十几公顷,年产樱桃果 10t以上。温
度是影响果树生长发育的重要因子,大樱桃喜温而不耐寒 ,适于温带北部栽培⋯。甜樱桃萌芽期适宜温度为
10"C左右 ,开花期适宜 温度为 15℃ ,果实成熟期适 宜温度 为 20℃ 。大樱桃 冬季 发生 冻 害临界温 度 为 一20℃
左右 ,一26~一29℃时则造成大量死树(于绍夫 ,1987年)。不同生育期 、不同器官和组织的冻害临界温度有
明显差异,甜樱桃花蕾着色期冻害临界温度为 一5.5~ 一1.TC,一3℃时持续 4h花蕾会 100%受冻 ,开花和
幼果期的冻害临界温度则为一2,8~ 一1.1℃。因大樱桃开花早 ,故 晚霜常对其花芽和花器造成低温伤害。
大樱桃较耐高温 ,但高温高湿下树冠郁闭,果实品质变差,有时还加重真菌病害感染的程度 ,而高温干旱造成
树势衰弱 ,落果严重 ,果实个头小,产量大幅下降。大樱桃对水分的要求因种类不同而不同,甜樱桃适于在年
降雨量 600~800ram地区生长,其不抗旱涝 ,土壤湿度过大造成树体生长衰弱,产量大幅下降。大樱桃喜光
性较强 ,其光照要求仅次于桃、杏而大于苹果 、梨,其中甜樱桃喜光性最强,光照较好时大樱桃抽生枝条健壮 ,
冠内外结果均匀 ,果实成熟早且着色好 ,而光照不足下枝条细弱 ,内膛枝组易枯死,果实品质下降(帕藤等 ,
1986年)。一般甜樱桃适于在土层深厚、通气良好的沙壤土或轻壤土中生长。一般大樱桃均不适于在酸性
土壤中生长 ,其中甜樱桃耐碱能力较差 ,其适宜土壤酸碱度为 pH6.0~7.5。本试验研究了北京市门头沟 区
樱桃沟流域小气候特征,为樱桃沟合理发展种植樱桃提供参考依据。
l 研 究区域概况与研究方法
樱桃沟流域位于北京市门头沟区东北部,其北部为妙峰山,主峰海拔高度为 1291m,盛产樱桃的樱桃沟
村位于该 流 域 上 中部 ,北 纬 40。04 25.3 ~40。04 27.4 ,东 经 116。03 6.9 ~ ll6。03 7.3 .总 面 积 约
0.8975km ,平均海拔高度 432.7m。由于山区地形复杂导致气候复杂 ,故单一门头沟气象站气象资料无法
代表整个山区气候条件 ,加之樱桃沟小流域以前无气象站点和气象资料,本研究采用 自动站观测和气候考察
2种方式对其气候条件进行观测分析 ,并在樱桃沟小流域内建设 2个 自动气象观测站 ,一个设在具有代表性
的樱桃沟村樱桃园内,该站基本处于果园中部,北纬 40。02 08 ,东经 1l6。02 30 ,海拔高度 374m,对各气象要
素均有很好代表性;另一站设在其下部 的南庄村南部 ,与南庄村樱桃 园隔路相邻,北纬 40。01 38.5 ,东经
116。02 27.3 ,海拔高度 282m,既能反映当地气候特点,又与樱桃沟站具有可 比性 ,2站高差 92m。相距约
1300m。2站建于 2001年 4月,运行 2年 ,观测气温、相对湿度、风速、风向、降水、太阳总辐射量 6个气象要
*北京市科委“气候资源在农业 中的应用与开发”项 目和北京市财政局“北京山区小气候 资源开发与利用研究”项 目共同资助
收稿 日期 :2002—11—30 改回日期 :2002—12—31
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164 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
素 ,每 30min记录 1次 ,自建站至 2002年 10月份运行基本正常。在 自动气象站观测基础上樱桃沟流域气候
考察采用人工观测方法 ,选择 4季代表月份(1月份代表冬季 、4月份代表春季、7月份代表夏季、10月份代表
秋季)和不同高度、不同坡度与坡向的测点观测气温及辐射 ,并为分析樱桃成熟期气候条件另增加 5月份观
测 ,共 设 5个观 测点 ,西坡 1测 点位于 东经 l16。02 19.7 、北 纬 40。02 23.5 ,海拔 高度为 424m;东坡 1测 点位
于东经 l16。02 44.5 、北纬40。02 14.6 ,海拔高度 429m;南坡 3个测点分别位 于东经 l16。02 31.0 、北 纬
40。02 32.0 ,海拔高度 553m和东经 l16。02 34.8 、北纬40。02 28.1 ,海拔高度 501m及东经 l16。02 23.1 、北
纬40。02 21.5 ,海拔高度 424m。
2 结果与分析
2.1 气温变化
经 对 自动气 象观测站及 人工观测结 果分析发 现 ,樱桃 沟 流域存在 明显 的逆 温层 。樱 桃 沟果 园虽处 于北
6oo
550
5o0
目 450

楦 400
350
300
250
温度/C
图 1 樱 桃 沟流 域逆 温 日变化
Fig.1 The daily changes of temperature inver
sion in Yingtaogou Valey
京 市西 部山区海拔 较高 地 区 ,但 冬季 基本 不发生 冻 害 ,其原
因一是该 地海拔 高度 未超 过北 京 市西部 地 区樱桃生 存 的生
物学下 限 ;二是该 果 园恰 处 于冬 季逆 温层底 部 ,严寒 季 节果
园气 温相对较高且较稳 定 ,变化平缓 。樱 桃 沟流域 1天 24h
气 温随高度 的变化见 图 1,由图 1可 知逆温层 底部 为 370~
420m 内 ,恰是樱 桃 沟 村果 园所 在 高度 ,因 而对 樱 桃 安全 越
冬 免受 灾害有极 好 的保 护作 用 。樱 桃 沟 4季每 100m 的逆
温强度分别为 1.1℃、一0.1℃、1.3℃和 2.0*C,冬季夜间时
间长,辐射降温剧烈 ,因而形成沟底气温明显偏低、山腰气
温明显偏高的逆温层 ;夏季由于地温高,夜间时间短且降温
少 ,日出后继续 升 温 ,因而 基 本无 逆 温 层 ;春 秋 季 节虽 有 逆
温层但较 薄 。逆温是 由山坡辐 射冷却 作 用形 成 的。越是 晴
朗少云 、空气 洁净 的天气 辐 射 散 热越 多 ,逆温 越 强 ;反 之 阴
天 因有低 云 的反 辐射作用 ,使长波 热量又 回到地 面 ,故 阴雨 多云
天气逆 温层薄甚 至无 逆温 。门头 沟 区 白虎头 村 1月逆 温 强度 每
100m分 别为 1.9℃ (晴天 )、1.0C (阴天 )和 0.4C (阴 间多 云)。
樱桃 沟年 均 气温 为 13.2℃ 。符 合 大樱 桃生 长 的气 温要 求 ,樱桃
沟流域冬季无冻害,春季由于背风 向阳气温较高,光照较足 ,樱
桃发育期 早 ,长势壮 。 自 4月上 旬稳 定达 到 10℃ 以上至 6月 中
旬樱 桃 收 获 间 各 旬 气 温 分 别 为 10.0℃ 、16.7℃ 、14.7℃ 、
17.6℃ 、25.1℃ 、25.0C 、27.8℃ 和 21.9℃ ,与 樱 桃 生 长 发育 所
需光照 条件基本 吻合 (见 图 2)。
表 1 樱 桃 沟村 、南庄 村 与 门头 沟气 温 日较 差 比较
Tab.1 The daily temperature difference comparison of
Yingtaogou,Nanzhuang and Mentougou
*5月份观 测 日期 为 1~25日共 25d;10月份 为 1~17日和 24~
25日共 19d。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 11 12
月 份
图 2 樱桃 沟 流域 年 气温 变化
Fig.2 The air temperature in Yingtaogou Valey
2.2 气温日较差变化
樱桃沟村冬季气温明显 比南庄村和门头沟偏
高,使樱桃安全越冬 ,且 2村气温 日较差值大多高
于邻近门头沟气象站 ,日较差大对樱桃光合物质积
累十分有利 ,并有 利 于提 高 樱桃 甜 度 ,樱 桃沟 比邻
近地 区发展樱 桃 更 具 优 势 (见 表 1)。 由于 辐 射 受
山体遮挡及天空状况等不同影响而存在差异 ,樱桃
沟和南庄村 与观象 台观测太 阳总辐 射结果 比较 (见
表 2)表 明,南 庄村太 阳总辐 射量最 小 ,主要 是 站点
两侧山体较高,太 阳直射光线受 山体遮挡时 间较
长 ;樱 桃沟山 区太 阳总辐 射 量略 小 于平 原 地 区 .但
单位时间内所接受 的太 阳总辐射量即太阳辐射强
度则 高于平原地 区(观象 台),而且受其他条件 的影
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第 4期 郭 文利 等 :北 京 市樱桃 沟 流域 小 气候 探析 165
响如天空状况 差异 ,10月和 1月份 樱桃 沟较 观象 台太
阳总辐射量 约高 3%~5%。
2.3 气候对比观测
试验在 门头沟 区选 择与其 地形 地势相似 地区斋堂
镇白虎头村进行小气候对比观测 ,白虎头村位于珍珠
湖小 流域 南 口,海 拔 高度 424~556m,山场总 面积
266.7hm ,土层 较厚 ,背风 向 阳但地 势较 开 阔 ,日照 时
间较 长。 共 选 取 4 个 测 点 ,测 点 I 位 于 东 经
115。41 53.4 ,北 纬39。59 56.5 ,海 拔 高度 556m;测 点
表 2 樱桃沟村、南庄村与观象台太阳总辐射量比较
Tab.2 The total sunshine radiation in Yingtaogou,
Nanzhuang and Guanxiangtai
日期(年一月.日) 太阳总辐射量/MJ·m
Date(yesr-month-day) 樱桃沟村 南庄村 观象台
Yingtaogou Nanzhuang Guanxiangtai
Ⅱ位于东经115。42 0.05 ,北纬39。59 54.1 ,海拔高度 503m;测点Ⅲ位于东经115。42 11.6 ,北纬39。59 54.1 ,
海拔高度 453m;测点 Ⅳ位 于东经1l5。42 18.0 ,北纬 39。59 20.5 ,海拔 高度 424m。4个测 点 (I~lV)1月份
平均气温分别为 一2.612、一2.1℃ 、一3.1℃和 一3.2℃,最低气温分别为 一10.8℃、一11.612、一18.9℃和
一 14.3℃,樱桃 沟 和南庄村 1月份 平均气 温分别 为 一3.5℃ 和 一4.5℃ ,最低 气温分 别为 一11.3℃ 和
一 12.2℃,白虎头村 1月份平均气温虽高于樱桃沟和南庄村 ,但其最低气温明显低于樱桃沟和南庄村 ,已接
近樱桃受冻临界值 ,且 2001年冬季属暖冬 ,如遇寒冬最低气温将达到或超过樱桃受冻临界值 ,故该地若种植
樱桃将 不能安全越冬 。
3 小 结
樱桃沟背靠妙峰山南部的较高山峰 ,两侧有高山呈一簸箕型,而樱桃园位于其间一平台高地上 ,具背风
向阳优势 ,有冷空气尤其是辐射形成的低温湍流可顺坡沿沟下泄 ,北部大风来临有高山削弱风势 ,这一独特
的地理优势为发展大樱桃提供了适宜的气候条件,光照充足,辐射强 ,气温 日较差大 ,对光合物质积累十分有
利 ,樱桃甜度高;逆温层有利于保护海拔较高的山区樱桃安全越冬 ,不易发生冻害 ;土层厚 ,土壤多为火成岩 ,
富含多种有利于樱桃生长的微量元素(Sr,Mn等),有利于樱桃生长和提高果品品质。与樱桃沟地势相似的
白虎头小流域虽同样具备温差大、逆温和辐射强的气候优势 ,但 由于冬季气温低,发展樱桃风险较大,可发展
种植核桃 、大枣和京白梨等果树。
参 考 文 献
1 万仁先 ,毕可华主编.现代大樱桃栽培.北京:中国农业科技出版社 ,1992
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