全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2009, 36 (3) : 313 - 320
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 10 - 06; 修回日期 : 2008 - 12 - 15
基金项目 : 国家星火计划项目 (2005EA850056) ; 陕西省葡萄与葡萄酒产业关键技术研究项目 (2007ZDDG209)3 E2mail: lihuawine@ nwsuaf1edu1cn
气候变化对中国酿酒葡萄气候区划的影响
李 华 1, 23 , 王艳君 3 , 孟　军 1, 2 , 王　华 1, 2 , 游 杰 1 , 火兴三 1 , 王耀祺 4
(1西北农林科技大学葡萄酒学院 , 陕西杨凌 712100; 2陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心 , 陕西杨凌 712100;
3西北农林科技大学园艺学院 , 陕西杨凌 712100; 4西北农林科技大学信息工程学院 , 陕西杨凌 712100)
摘 　要 : 在对近 40年全国 504个气象站点气象资料进行分析整理的基础上 , 用 A rcgis软件作图 , 分析
了气候变化引起的无霜期、干燥度及酿酒葡萄气候区划的变化。结果表明 : 近 40年 , 特别是在 20世纪 80
年代以后 , 我国的无霜期显著变长 , 葡萄生长期增长 , 霜冻指标的变化明显受到我国阶梯形地貌的影响 ,
阶梯地形显著影响不同长度无霜期的地理分布。相对于无霜期 , 干燥度的变化幅度不大 , 呈现出明显的 10
年期波动。近 40年我国适宜酿酒葡萄栽培的面积不断向北扩大。相对于干燥度的变化 , 我国酿酒葡萄区域
变化更多地受到无霜期变化的影响。
关键词 : 葡萄 ; 酿酒葡萄 ; 气候变化 ; 无霜期 ; 干燥度 ; 气候区划
中图分类号 : S 66311　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2009) 0320313208
The Effect of C lima te Change on the C lima tic Zon ing for W ine Grapes in
Ch ina
L I Hua1, 23 , WANG Yan2jun3 , MENG Jun1, 2 , WANG Hua1, 2 , YOU Jie1 , HUO Xing2san1 , and WANG Yao2qi4
(1 College of Enology, N orthw est A & F U niversity, Yang ling, Shaanxi 712100, China; 2 Shaanxi Eng ineering Research Cen ter
for V iti2viticulture, Yang ling, Shaanxi 712100, Ch ina; 3 College of Horticulture, N orthw est A & F U niversity, Yangling, Shaanxi
712100, Ch ina; 4 College of Inform ation Engineering, N orthw est A & F U niversity, Yangling, Shaanxi 712100, Ch ina)
Abstract: Based on the analysis of nationwide climatic data in recent 40 years, the software A rcgis was
adop ted to map the variation of frost free period ( FFP) , aridity index (A I) and climatic zoning of Chinese
viticulture. By the research we found that: In recent 40 years, especially after 1980 s, compared to FFP, the
variation of A I was not so significant, and rep resented a dry2moisture switch in 10 years span. The area
suitable for grape2growing in China moved northwards constantly, and compared to the variation of A I, the
variation of viticulturable area was much more due to the variation of FFP.
Key words: grape; wine grape; climate change; frost free period; aridity index; climatic zoning of gra2
pevine
葡萄 (V itis vin ifera) 属温带果树。高品质葡萄种植区往往分布在较小的气候区域内 , 并且因为
葡萄是多年生植物 , 对灌溉及土壤要求不高 , 经济生产树龄大于 50年 , 这使其与别的一年生或多年
生作物相比 , 更容易受到气候变化的影响 (Ramakrishna et al. , 2001)。
近 100多年来 , 各国在葡萄气候区划方面做了大量工作 , 提出了一系列气候区划指标和其他研究
方法。我国幅员辽阔 , 气候复杂 , 为区划指标的合理选择增加了难度。从 20世纪 80年代起 , 我国学
者就葡萄的区划问题作了不少工作 , 取得了一定的成绩。刘效义等 ( 1999) 对水热系数理论进行了
修改和完善 , 提出了生态区划指标 ( E) , 根据 E值的大小 , 将全国的酿酒葡萄栽培地划分为 5个生
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态区 ; 修德仁等 (1997) 提出选择干红酒葡萄基地的主要气象指标为 7—9月 3个月的月均温累计不
超过 66 ℃, 或月均温不超过 22 ℃, 主要水分指标为果实成熟期月降雨不超过 100 mm或旬降雨不超
过 30 mm; 黄辉白 (1980)、罗国光等 (2001) 也都各自提出过区划方案。
在葡萄区划中 , 目前应用的热量指标主要有光热系数、光热指数、纬度—温度指数、活动积温、
最热月平均温和有效积温。火兴三 (2006) 在应用这些指标对我国一些酿酒葡萄栽培的边缘地区进
行比较分析后发现 , 上述这些指标并不能很好地区分这些地区能否经济有效地栽培酿酒葡萄。李华等
(2005) 提出的以无霜期作为区划的热量指标 , 干燥度作为区划的水分指标能较好地对我国酿酒葡萄
的可适栽培区域进行区划。
国外有关气候变化对葡萄栽培影响的研究较多 ( Gregory & Robert, 2000; Ramakrishna et al. ,
2001; Scott, 2002; Gregory, 2005; Gregory et al. , 2005; IÌaki et al. , 2005; W ebb et al. , 2005;
W hite et al. , 2006) , 国内相关研究主要针对大田作物 (张宇 等 , 2000; 熊伟 等 , 2005; 张建平
等 , 2005)。
以作者之前的区划体系 (李华 等 , 2005) 为基础 , 研究了在近 40年全球气候变化条件下中国
酿酒葡萄区划的变化情况 , 旨在为相关部门提供决策依据。
1　材料与方法
111　数据
使用中国气象局气象信息中心气象资料室提供的中国 741个气象台站的日值资料 , 剔除时间序列
不足 40年、有站点迁移、远离大陆的海岛、显著高于周围地貌以及数据连续缺失大于 10 d的气象站
点数据 , 最终得到 504个有用气象站点数据。对于数据缺失在 10 d以内的数据 , 用缺失数据前后数
据的平均值代替。
112　指标选取与整理
以无霜期长度作为酿酒葡萄气候区划的热量指标 , 无霜期长度定义为每年冬春最后一次出现 0 ℃
到秋冬第一次出现 0 ℃之间的日数。选用生长季干燥度作为酿酒葡萄区划的水分指标。以生长季 (4
月 1日 —9月 30日 ) 作为计算的时段 , 选取在生长季的最大作物系数作为本次研究的作物系数 , 即
KC = 018。
生长季干燥度 D I = ETC / P。
ETC = KC ×ETO。
式中 , ETC为酿酒葡萄生长季的蒸散量 (实际需水量 ) ; P为同期降水量 ; KC为作物系数 ; ETO为
参考作物蒸散量 (mm ) , 按 Penman - Monteith方法 (A llen et al. , 1998) 计算。
ETO = [ 01408Δ (Rn - G) +γ 900( T + 273) u2 ( es - ea ) ] / [Δ +γ (1 + 0134 u2 ) ]。
式中 : Rn为作物表面的净辐射量 (MJ·m - 2 ·d - 1 ) ; G为土壤热通量 (MJ·m - 2 ·d - 1 ) ; u2为
2 m高处的日平均风速 (m·s- 1 ) ; es为饱和水汽压 ( kPa) ; ea为实际水汽压 ( kPa) ; Δ为饱和水汽
压与温度曲线上的斜率 ( kPa /℃) ; γ为干湿表常数 ( kPa /℃) ; T为平均摄氏温度。
以每 10年数据 (1964—1973, 1974—1983, 1984—1993, 1994—2003) 为一个时间梯度 , 求出每
个站点 10年的无霜期和干燥度的平均值 , 用 A rcgis软件作图 , 采用 Kriking插值 , 反映每 10年的无
霜期变化情况 , 用 A rcgis软件作出对应时间梯度图 , 反映 10年期无霜期和干燥度变化规律。再用
A rcgis软件进行图层叠加 , 生成 10年期中国酿酒葡萄气候区划情况。
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　3期 李 华等 : 气候变化对中国酿酒葡萄气候区划的影响 　
2　结果与分析
211　近 40年我国无霜期的变化
一般认为 , 生产酿酒葡萄的无霜期应在 160～220 d以内 , 小于 160 d不具有生产酿酒葡萄的条
件 , 大于 220 d虽然能种植任何成熟类型的酿酒葡萄品种 , 却会影响酿酒葡萄的品质 (李华 等 ,
2005) , 无霜期的变化会直接影响到一个地区适宜种植的葡萄类型。
从图 1可以看出 , 近 40年 , 特别是从 1984—2003年这 20年间我国的增温趋势明显。除内蒙古
东部和甘肃外 , 在全国范围内无霜期大于 160 d区域呈全面扩张趋势。
图 1　1964—2003年各 10年期无霜期变化情况分布图
F ig. 1　The var ia tion of FFP from 1964 - 2003 in 10 a stage for Ch ina
20世纪 70年代与 60年代相比 , 无霜期分布变化范围不大 , 仅在东北出现小范围的扩张 ; 与此
同时 , 160～180 d区域在内蒙古西部及甘肃敦煌、武威及酒泉地区发生较大幅度缩小 , 说明在这个地
区有一个降温的过程。
1983—2003年这 20年期间 , 所有梯度无霜期区域均大幅向北向西推进 , 河北南部、北京南部、
天津地区及山东绝大部分地区无霜期都超过 220 d, 可以种植所有酿酒葡萄品种。在同一时期 , 内蒙
古西部无霜期 160～180 d区域迅速恢复并大幅超过 60年代水平。这一时期内最显著的变化在东北地
区 : 辽宁南部辽东半岛地区无霜期达到 180～200 d, 能够种植中晚熟酿酒葡萄品种 ; 三江平原的无霜
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期达到 160～180 d水平 , 理论上能够进行中早熟品种的种植 , 但是这一区域冬季过于寒冷 , 单靠埋
土防寒仍收不到良好的效果 , 必须采用综合的防寒栽培技术 , 如选用抗寒品种 , 采用抗寒砧木 , 深沟
栽植 , 短梢修剪以及加强肥水管理等 , 以达到降低管理成本 , 提高防寒效果的目的。
在新疆地区 , 无霜期区域变化不明显。我国的地形自东向西呈阶梯状上升 , 从图 1中可以看出 ,
我国无霜期变化显著的受到这种阶梯形地貌的影响 , 在阶梯抬升区域无霜期变化不明显 (如西南向
青藏高原过渡地区 , 陕西、山西向黄土高原递进区 , 河北向内蒙古高原递进区 ) , 但是在同一地理阶
梯区域内 , 无霜期的变化非常明显。
212　近 40年我国干燥度的变化
酿酒葡萄蒸散量可以看作是它的实际需水量。干燥度指标实际上是衡量了一个地区的降水是否满
足酿酒葡萄生长所需。干燥度 D I = 110时 , 表示降水量与作物需水量恰好相等 ; 在一定范围内 D I值
愈大 , 说明愈干燥 , 葡萄处于干旱胁迫状态 , 有利于糖分和酚类物质积累 , 提高葡萄浆果和葡萄酒的
品质以及防止病虫害等 ; D I值愈小则说明愈湿润 , 不利于糖分和酚类物质积累 , 导致病害流行 , 降
低葡萄的品质 , 进而影响酿酒葡萄的经济栽培性。D I < 110, 不适宜种植酿酒葡萄 ; 110≤D I≤116,
为一般种植区 ; 116 萄酒品质。
图 2　1964—2003年各 10年期干燥度变化情况分布图
F ig. 2　The var ia tion of D I from 1964 - 2003 in 10 a stage for Ch ina
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　3期 李 华等 : 气候变化对中国酿酒葡萄气候区划的影响 　
相对于无霜期 , 干燥度的变化幅度不大 , 并且有明显的 10年期波动。
图 2中 D I > 315的区域在近 40年没有发生大的变化 , 可以推测 , 影响这个区域葡萄栽培适应性
的主要因素是无霜期的变化。
116 部变湿润 , 对应的区域出现缩小。
110≤D I≤116的区域的变化幅度比较大 , 东北地区呈现出典型的 10年周期干湿变化 , 但是东北
地区 D I剧烈变化的地区过于严寒 , 不适于酿酒葡萄的生长 , 干湿变化的影响无法得到体现 ; 河北秦
皇岛的昌黎葡萄酒产区受到的影响则比较大 , 10年为周期的干湿变化会直接影响该地区的葡萄酒品
质 ; 另一个葡萄酒的重要产区山东也受到干湿变化的影响 , 但是 , 当地是逐渐变得干燥 , 适宜酿酒葡
萄生产的区域在向南逐渐扩大。
213　近 40年我国酿酒葡萄区划的变化
图 3给出的是我国葡萄区划的 10年期变化图 , 它实际上就是同时期内无霜期和干燥度的叠加。
表 1中种植区划分即按以上区划标准得出。
从图 3中可以看出近 40年我国适宜酿酒葡萄栽培的面积不断向北扩大。
图 3　1964—2003年各 10年期葡萄区划分布变化情况分布图
F ig. 3　The var ia tion of clima tic zon ing from 1964 - 2003 in 10 a stage for Ch ina
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表 1　我国酿酒葡萄气候区域划分标准
Table 1　The cr iter ia adopted in clima tic zon ing for Ch ina
无霜期 / d
FFD 110 315
160～180 1. 一般种植区 ,热量条件
基本适宜
1. General region, meet the
basal thermal requirement
2. 适宜栽培区 ,热量条件
基本适宜
2. Suitable region, meet the
basal thermal requirement
3. 有灌溉条件下可以获得较好的品质 ,热量条件基本适宜。
如新疆石河子、宁夏银川和甘肃武威产区
3. Under irrigation fine quality could be obtained, meet the basal
thermal requirement. e. g. Shihezi, Xinjiang; Yinchuan, N ingxia and
W uwei, Gansu Regions
180～200 4. 一般种植区 ,热量条件
非常适宜。如清徐和渤海
湾产区
4. General region, ideal
thermal condition. e. g.
Q ingxu, Shanxi and Bohai
Bay Regions
5. 适宜栽培区 ,热量条件
非常适宜。如怀涿盆地
产区
5. Suitable region, ideal
thermal condition. e. g.
Huaizhuo Basin Region
6. 有灌溉条件下 ,可以获得较好的品质 ,热量条件非常适宜
6. Under irrigation fine quality could be obtained, ideal thermal
condition
200～220 7. 一般种植区 ,热量条件
适宜
7. General region, suitable
thermal condition
8. 适宜栽培区 ,热量条件
适宜酿酒葡萄的生长
8. Suitable region,
suitable thermal condition
9. 有灌溉条件下 ,可以获得较好的品质 ,热量条件适宜
9. Under irrigation fine quality could be obtained, suitable
thermal condition
> 220 10. 一般种植区 ,热量条件
完全满足所需 ,但夏季过热。
如黄河故道产区
10. General region, thermal
condition satisfy, over2heat
in summer. e. g. Former
Yellow R iver Region
11. 适宜栽培区 ,热量条件
完全满足所需 ,但夏季过热
11. Suitable region, thermal
condition satisfy, over2heat
in summer
12. 有灌溉条件下 ,可以获得较好的品质 ,热量条件完全满足
所需 ,但夏季过热。如新疆吐鲁番产区
12. Under irrigation fine quality could be obtained, thermal
condition satisfy, over2heat in summer. e. g. Tulufan Region,
Xinjiang
　　注 : 1～12区见图 3。
Note: 1 - 12 climatic zonings see Fig. 3.
　　1区的面积在 1964—1993年 30年内不断向东北方向扩张 , 但是此后在 1994—2003年间 , 由于内
蒙古东部地区变干燥 , 对应区域变成 2区 , 而同期 , 东北三江平原无霜期长度达到酿酒葡萄种植要
求 , 但由于该地区冬季气温过低 , 发展酿酒葡萄栽培仍需慎重。
2区在过去 40年内在陕西北部和内蒙古中部不断向北扩张 , 在内蒙古北部 , 由于受到干燥度变
化的周期性影响 , 在 20世纪 70年代和 90年代分别达到较大的面积。
3区在内蒙古中部的地区在 70年代出现较大范围的缩小后 , 于 80年代迅速恢复 , 并超过原有水
平。
4区呈条带状 , 从甘肃南部一直延伸到辽宁南部地区 , 但是在过去 40年时间内 , 其西部位于陕
西、山西的区域由于南面无霜期大于 200 d区域不断北移和北面 116 缩小 , 4区在河北东北部和辽宁南部的区域由于无霜期的增长而呈现出逐渐增大的趋势。
5区在 20世纪 60—70年代都是处在甘肃南部很小的一个区域内 , 80年代该区域小幅扩大 , 到了
90年代则扩大到了甘肃南部、宁夏西南部、陕西北部、山西中部小片区域和河北怀涿盆地的大片分
散地区。
6区全部分布在新疆境内 , 由于该区全部处于 D I > 315的区域内 , 其分布变化主要为无霜期的变
化所左右 , 在近 40年里该区域呈缓慢扩大的趋势。
7区也呈条带状分布 , 在 20世纪 60—70年代分布比较广泛 , 但是在 80年代后 , 由于受到南部无
霜期 > 220 d区域向北推进的影响 , 该区域在河北南部和山东东部的区域大部被 10区所占领。
8区在我国的分布较少 , 在 20世纪 60—70年代的图上没有表现 , 到了 80—90年代 , 以点形式的
小片区域出现在甘肃南部和北京西部。
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　3期 李 华等 : 气候变化对中国酿酒葡萄气候区划的影响 　
9区和 6区一样 , 也是全部分布在新疆境内 , 在过去的 40年里不断地扩大。
10区的南界在过去的 40年内没有太大的变化 , 而北界却伴随无霜期大于 220 d北界的不断北移
而不断地向北延伸。
11区不存在或是在图中不能表现。
12区也全部集中在新疆地区 , 在过去 40年中不断的扩大。
3　结论
在分析我国近 40年无霜期和干燥度在全国范围内变化的基础上 , 讨论了气候变暖对我国酿酒葡
萄区划的影响 , 得出以下结论 :
1. 在近 40年内 , 特别是在 20世纪 80年代以后 , 我国各地的无霜期显著变长 , 葡萄生长期增
长 , 我国霜冻指标的变化明显受到我国阶梯形地貌的影响 , 阶梯地形显著影响不同长度无霜期的地理
分布。
2. 相对于无霜期 , 干燥度的变化幅度不大 , 并呈现出明显的 10年期波动。
3. 近 40年我国适宜酿酒葡萄栽培的面积不断向北扩大 , 相对于干燥度的变化 , 酿酒葡萄区域变
化更多地受到无霜期变化的影响。
4. 在图 1中 , 南疆无霜期 160～220 d的区域越过昆仑山 , 延伸入青藏高原 , 这是因为在西藏可
用气象站点较少 , 在进行插值时发生偏移 , 使得有关西藏的无霜期分布明显失真。相同的问题也存在
于图 2、图 3中 , 故不对西藏的霜冻指标变化进行分析。
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