全 文 ：中国生态农业学报 2014年 6月 第 22卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jun. 2014, 22(6): 713−721


* 国家自然科学基金(41375122)、中央级公益性科研院所基本科研业务费(IDM201201)、科技部农业科技成果转化资金(2013GB24160633)
和新疆气象局科研项目(201312, 201127)资助
** 通讯作者: 普宗朝, 研究方向为气候变化与农业气象。E-mail: puzongchao@163.com
张山清, 主要从事应用气象研究。E-mail: zhangshanqing-66@163.com
收稿日期: 2013−12−30 接受日期: 2014−04−04
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.31259
气候变化对新疆红枣种植气候区划的影响*
张山清1 普宗朝2** 李景林1 李新建1 吉春容3 傅玮东1
王命全1 李晓菊4 郑新倩1
(1. 新疆农业气象台 乌鲁木齐 830002; 2. 新疆乌鲁木齐市气象局 乌鲁木齐 830002;
3. 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所 乌鲁木齐 830002; 4. 新疆气象局 乌鲁木齐 830002)
摘 要 研究气候变化背景下新疆红枣气候区划的变化, 对适应气候变化, 充分合理地利用农业气候资源,
科学制定新疆红枣种植和发展规划, 促进新疆红枣产业的持续稳定发展具有重要意义。利用新疆 101 个气象
站 1961—2012年的历史气候资料, 使用线性趋势分析、累积距平和 t-检验以及基于 ArcGIS的混合插值法, 在
对近 52 年新疆≥10 ℃积温、冬季极端最低气温和 6—7月平均气温时空变化进行分析的基础上, 结合红枣气
候区划指标, 对气候变化背景下新疆红枣种植气候区划的变化进行了分析。研究结果表明: 1)新疆≥10 ℃积
温、冬季极端最低气温和 6—7 月平均气温的空间分布总体呈现“南疆高、北疆低, 平原和盆地高、山区低”的
格局。2)近 52年新疆≥10 ℃积温、冬季极端最低气温和 6—7月平均气温分别以 62.22 ·d·10a℃ −1、0.551 ·10a℃ −1
和 0.221 ·10a℃ −1的倾向率呈显著上升趋势, 并分别于 1997年、1982年和 1994年发生了突变。受其影响, 1997
年后新疆红枣适宜种植区面积增至 5.05×105 km2, 较之前增加 1.20×105 km2, 占新疆总面积比例增大 7.3个百
分点; 而次适宜种植区面积缩小 4.0×104 km2, 占新疆总面积比例缩小 2.4 个百分点; 不适宜种植区面积缩小
8.01×104 km2, 占新疆总面积比例缩小 4.9 个百分点。气候变化使新疆红枣适宜种植区面积明显扩大, 次适宜
和不适宜种植区面积有所减小, 这种变化对促进新疆红枣产业的发展具有重要意义。
关键词 气候变化 红枣 种植区 气候区划 新疆
中图分类号: P49 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)06-0713-09
Impact of climate change on the division of jujube planting zones in Xinjiang
ZHANG Shanqing1, PU Zongchao2, LI Jinglin1, LI Xinjian1, JI Chunrong3, FU Weidong1,
WANG Mingquan1, LI Xiaoju4, ZHENG Xinqian1
(1. Xinjiang Agrometeorological Bureau, Urumqi 830002, China; 2. Urumqi Meteorological Bureau of Xinjiang, Urumqi 830002,
China; 3. Institute of Desert Meteorology, China Meteorological Administration, Urumqi 830002, China; 4. Xinjiang Meteorological
Bureau, Urumqi 830002, China)
Abstract On the backdrop of climate change, changes in climatic zones of jujube planting in Xinjiang was studied. Of significant
importance were adaptation to climate change, full rational use of agro-climatic resources, scientific planting of Xinjiang jujube,
development planning and promotion of sustainable/stable development of Xinjiang jujube industry. Using long-term (1961−2012)
climate data from 101 meteorological stations in Xinjiang region along with linear regression, cumulative anomaly, t-test and mixed
spatial interpolation analyses in ArcGIS environment, the study analyzed the fundamental characteristics of spatio-temporal changes
in ≥10 ℃ cumulative temperature, extreme minimum temperature in winter and mean temperature for June−July. The impact of
climate change on jujube planting zones was studied in relation to climate division index of jujube planting zones. The results
showed that spatial distributions of ≥10 ℃ cumulative temperature, extreme minimum temperature and mean temperature for
June−July obviously varied from place to place in Xinjiang. Generally, these factors were higher in the south than in the north and in
the plain/basin than in the mountain regions of jujube planting zones in Xinjiang. On the backdrop of global warming in the last 52
714 中国生态农业学报 2014 第 22卷


years, ≥10 ℃ cumulative temperature, extreme minimum temperature and mean temperature for June−July showed significantly
increasing trends by the tendency rate of 62.22 ·d·10a℃ −1, 0.551 ·10a℃ −1 and 0.221 ·10a℃ −1, respectively, and with significant
changes in 1997, 1982 and 1994. With this effect, suitable planting areas of jujube increased by 1.2 × 105 km2 after 1997,
representing 7.3 percentage points increase in total area ratio. The areas with sub-suitability for planting jujube decreased by 4.0 ×
104 km2, representing 2.4 percentage points decrease in total area ratio. Also areas classified as unsuitable for planting jujube
decreased by and 8.0×104 km2, representing 4.9 percentage points decrease in total area ratio. While climate change increased the
areas suitable for planting jujube, it decreased sub-suitable area and unsuitable areas for planting jujube in Xinjiang. This was critical
for enhancing the development of jujube industry in Xinjiang.
Keywords Climate change; Jujube; Planting area; Climatic zoning; Xinjiang
(Received Dec. 30, 2013; accepted Apr. 4, 2014)
新疆位于我国西部边陲 , 地处欧亚大陆腹地 ,
光照充足, 热量丰富, 气温日较差大, 降水稀少, 空
气干燥, 属典型的大陆性干旱气候区[1]。独特的气候
和广袤的土地资源, 加之得益于较稳定的山区降水
和高山冰川积雪融水所汇集的河川径流和地下水的
灌溉, 新疆的平原地带, 尤其是环塔里木盆地、准噶
尔盆地南缘以及吐鲁番、哈密盆地和伊犁河谷等绿
洲地带成为我国著名的特色林果业生产基地[2−3]。红
枣具有果实营养价值高、保健功效好、经济和生态
效益显著、适应性强、抗干旱、耐瘠薄等特点, 近
几十年, 尤其 20 世纪 90 年代后期以来新疆的红枣
种植业发展异常迅速[3], 至 20l2 年全疆红枣种植面
积达 3.5×105 hm2, 约占全国红枣面积的 23%, 产量
6.2×105 t, 约为全国红枣总产量的 12%。目前, 红枣
已成为新疆特色林果的第一大果种, 红枣产业在新
疆社会经济发展、生态环境保护以及农民脱贫致富
奔小康中已占有举足轻重的地位。
然而, 在新疆红枣业迅猛发展的同时, 部分地
区也出现了因忽视气候条件的适宜性而盲目扩大种
植规模, 或种植区域不合理, 导致红枣遭受冻害、低
温冷害等气象灾害的事件频繁, 严重影响了红枣的
产量和品质[4−6]。近年来, 有关全球变化背景下新疆
农业气候资源变化的研究表明, 受“暖湿化”气候变
化的影响, 过去 50 年新疆农业热量资源呈显著增
多趋势 [7−11], 水资源条件也明显改善 [12], 但光照条
件有所减少[13]。并有学者就气候变化对新疆特色林
果种植以及部分林果气候生态适应性区划进行初步
研究[14−16], 认为气候变化对新疆林果业的发展总体
较为有利。但有关气候变化对新疆红枣种植区划影
响的研究目前还少见报道。本研究利用新疆 101 个
气象台站 1961—2012年的气象监测数据, 结合地理
信息系统(ArcGIS)的精细化空间插值技术, 在对近
52 年新疆≥10 ℃积温、冬季极端最低气温和 6—7
月平均气温等对红枣生长发育、产量形成和品质优
劣具有决定意义的气候要素时空变化规律进行分析
的基础上, 根据红枣气候区划指标, 研究分析气候
变化对新疆红枣种植区划的影响, 以期为适应气候
变化, 科学合理地制定和安排新疆红枣发展规划和
种植区域, 采取趋利避害的生产管理技术措施, 促
进新疆红枣产业的持续稳定发展提供参考依据。
1 资料和方法
1.1 研究区域和资料来源
使用新疆境内 101 个资料序列较长的气象站
1961—2012 年的逐日气温资料, 结合地理信息系统
的精细化空间插值技术, 研究分析气候变化对新疆
红枣种植区划的影响。研究区域、地形地貌和所选
气象站点见图 1。各站气象数据和新疆 1 50 000∶ 地
理信息数据 [包括行政区界矢量数据和数字高程
(DEM)栅格数据]由新疆气象信息中心提供。
1.2 区划指标的确定
1.2.1 新疆红枣生产与气候条件的关系
1)温度。红枣为喜温树种, 春季气温升至 13~15 ℃
时开始萌动, 15~17 ℃以上时抽枝展叶、花芽分化,
19 ℃以上时现蕾。花期的最适温度为 24~26 , ℃ 低
于 20 ℃或高于 30 ℃花粉发育不良。坐果和枣核形成
期要求平均气温在 25~30 , ℃ 低于 25 ℃或高于 30 ℃
均对果实生长造成一定影响。成熟期平均气温以 20 ℃
以上为宜, 气温低于 20 , ℃ 果实发育停止, 低于 15 ℃
时, 成熟过程受阻。红枣整个生育期需≥10 ℃积温
3 300 ·d℃ 以上[2]。当日平均气温降至 5 ℃以下时枣
树进入休眠期, 冬季休眠阶段枣树对低温的适应性
较强, 但不同树龄的枣树抗低温能力差异较大, 幼
龄枣树抗低温能力较差 , 冬季极端最低气温低于
−24~−26 ℃时 1~3 年的幼龄枣树就会遭受冻害。成
龄枣树抗低温能力较强 , 一般能抗−30 ℃的低温 ,
但当冬季极端最低气温降至−32 ℃以下时也会造成
冻害[2,4−6]。
2)光照。红枣为典型的喜光树种, 光照充足则枣果产
量高、品质佳。一般, 枣树生长期内日照时数在 1 700 h
以上较为适宜[2]。新疆光照资源充足, 枣树生长发育期
间大部分地区日照时数在 1 700~1 900 h[2], 因此
第 6期 张山清等: 气候变化对新疆红枣种植气候区划的影响 715




图 1 新疆高程和气象站点分布
Fig. 1 Geomorphology and meteorological stations distribution in Xinjiang
光照条件能够满足红枣生长发育和优质高产的需求。
3)降水。红枣抗旱耐涝, 新疆降水较少, 枣树主
要靠灌溉供水, 因此降水不是制约枣树生长发育的
气候因子, 相反, 降水少、空气干燥反而利于红枣果
实品质的提高[2]。
1.2.2 红枣气候区划指标的确定
上述分析表明, 热量条件是影响新疆红枣生长
发育、产量形成和果品优劣的主要气候因素, 光照
和降水对其影响很小。因此, 红枣气候区划指标的
确定也应以热量条件为核心。根据红枣整个生长期
和生长关键期对温度条件的要求, 以及冬季极端最
低气温对红枣安全越冬的影响, 并结合前人研究成
果[2,4−6], 以≥10 ℃积温、90%保证率冬季极端最低
气温和 6—7 月平均气温作为新疆红枣气候区划指
标, 由于以上 3 项气候指标对红枣的影响和作用具
有不可替代性, 因此, 该 3 项气候指标必需同时必
备(表 1)。值得说明的是, 本研究使用 90%保证率的
冬季极端最低气温而非多年平均极端最低气温作为
红枣树越冬安全性的区划指标, 是由于红枣树是多
年生植物, 冬季遭受冻害不仅使当年果实产量和品
质严重下降, 而且还会影响以后多年的生产, 因此,
须提高其安全越冬的保证率[7]。
表 1 新疆红枣种植分区气候指标
Table 1 Climate indicators of jujube planting area classification in Xinjiang
气候指标 Climatic indicator 适宜区
Suitable area
次适宜区
Sub-suitable area
不适宜区
Unsuitable area
≥10 ℃积温 ≥10 accumulated te℃ mperature ( ·d)℃ >3 900 3 300~3 900 <3 300
极端最低气温 Extreme minimum temperature1) (℃) >−26 −26~−32 <−32
6—7月平均气温 Mean temperature from June to July ( )℃ 25~30 21~25, >30 <21
1)极端最低气温的保证率为 90%, 下同。The guarantee rate of the extreme minimum temperature is 90%. The same below.

1.3 气候要素变化趋势及突变分析
分别用线性倾向率、累积距平以及 t 检验[17]对
196l—2012年新疆≥10 ℃积温、冬季极端最低气温
和 6—7月平均气温的变化趋势、突变特征进行分析
和检测。
1.4 90%保证率极端最低气温的计算
极端最低气温服从正态分布[18], 本研究根据正
态分布中保证率与随机变量的关系, 使用极端最低
气温多年平均值和样本标准差, 计算新疆各站 90%
保证率的极端最低气温[19]。
1.5 气候要素的栅格化数学模型
新疆地域辽阔 , 地形地貌复杂 , 气候类型多样 ,
但气象站点稀疏, 为提高气候要素空间分布式模拟
的精度, 本研究采用混合插值法(宏观地理因子的三
维二次趋势面模拟与反距离加权残差订正相结合)
对新疆≥10 ℃积温、90%保证率冬季极端最低气温
和 6—7月平均气温进行 500 m×500 m栅格点的空间
插值模拟[7−8,10−13], 即:
716 中国生态农业学报 2014 第 22卷


0 1 2 3 4
2 2 2
5 6 7 8 9
( , , ) (
)
p p h b b b b h b
b h b h b b b h
λ ϕ ε λ ϕ λϕ
ϕ λ λ ϕ ε
= + = + + + + +
+ + + + + (1)
式中 : p为栅格点的气候要素模拟值 ; p(λ, φ, h)为宏
观地理因子对气候要素的影响 ; ε 为局部小地形因
子和随机因素对气候要素的影响 , 即残差项 ; λ 为
栅格点的平均经度(°); φ 为栅格点的平均纬度(°);
h为栅格点的平均海拔高度(100 m); b0~ 9b 为待定系
数。
表2给出了以新疆101个气象站经度、纬度、海
拔高度及其二次项为自变量, 分别以1997年前、后
各站≥10℃积温、90%保证率冬季极端最低气温和
6—7月平均气温为因变量, 经逐步回归运算获取的
新疆各热量要素与宏观地理因子间的模拟方程, 可
以看出, 各方程均达到了α=0.001的极显著水平, 这
说明, 新疆热量要素的空间分布主要受经度、纬度、
海拔高度等宏观地理因素的影响。
残差项 ε 的插值运算采取反距离加权法(IDW),
具体的插值计算式公为[7−8,10−12]:
1 1
n n
ki
ik
ii i
d
d
εε
= =
=∑ ∑ (2)
式中: ε 为各气候要素残差项的栅格点模拟值; n为
用于插值的气象站点的数目; iε 为第 i 个气象站点
气候要素的实际残差项值; id 为插值的栅格点与第
i个气象站点之间的欧氏距离; k为距离的幂, 幂的
选择对插值结果有显著影响, 其选择标准是平均绝
对误差最小, 本研究取 k =3。
表 2 1997 年前、后新疆≥10 ℃积温、90%保证率极端最低气温和 6—7 月平均气温与宏观地理因子间的模拟模型
Table 2 Simulating equations of ≥10 ℃ accumulated temperature, extreme minimum temperature of guarantee rate 90% and mean
temperature from June to July before and after 1997 in Xinjiang
项目
Item
模拟方程
Simulating equation
复相关系数
Multiple correlation
coefficient
方差
Variance
显著水平
Significant
level
1961—1996年≥10 ℃积温
≥10 ℃ accumulated temperature
during 1961−1996 ( ·d)℃
17 572.8−0.392λ−290.466 8ϕ−1.803 8h+0.000 066h2 0.956 6 269.4 0.001
1997—2012年≥10 ℃积温
≥10 ℃ accumulated temperature
during 1997−2012 (℃⋅d)
17 572.8−0.776 3λ−287.837 2ϕ−1.829 6h+0.000 056h2 0.963 0 319.0 0.001
1961—1996年极端最低气温
Extreme minimum temperature during
1961−1996 (℃)
57.2−0.005 8λ−2.017 3ϕ+0.000 2h−0.000 001h2 0.822 9 52.4 0.001
1997—2012年极端最低气温
Extreme minimum temperature during
1997−2012 (℃)
56.4−0.082 1λ−1.778 9ϕ−0.000 15h−0.000 001h2 0.792 7 42.3 0.001
1961—1996年 6—7月平均气温
Mean temperature from June to July
during 1961−1996 ( )℃
64.3+0.079λ−0.964 9ϕ−0.007 1h 0.956 4 361.3 0.001
1997—2012年 6—7月平均气温
Mean temperature from June to July
during 1997−2012 ( )℃
60.2+0.138 3λ−0.967 1ϕ−0.007h 0.959 3 388.3 0.001

2 结果与分析
2.1 新疆各气候要素的变化趋势、突变特征
2.1.1 ≥10 ℃积温
1961—2012年, 新疆≥10 ℃积温总体以62.22 ·d·℃
10a−1的倾向率呈显著(α=0.001)增多趋势(图2a), 52
年来增加了323 ·d℃ 。由1961—2012年新疆≥10 ℃积
温序列的累积距平可以看出, 1996年出现了累积距平
的最小值 (图2a), 对1961—1996年和1997—2012年
≥10 ℃积温进行t检验, 结果表明(表3), |t0|=6.590 3
>tα=0.001, 通过了α=0.001的信度水平检验, 这说明,
近52 年新疆≥10 ℃积温于1997年发生了突变。
2.1.2 冬季极端最低气温
1961—2012年, 新疆冬季极端最低气温总体以
0.551 ·℃ 10a−1的倾向率呈显著 (α=0.001)上升趋势
(图2b), 52年来上升了2.9 ℃。由1961—2012年新疆平
均极端最低气温序列的累积距平可以看出, 1981年
出现了累积距平的最小值(图2b), 对1961—1981年
和1982—2012年冬季极端最低气温进行t检验, 结果
表明(表3), |t0|=4.450 9>tα=0.001, 通过了α=0.001的
信度水平检验, 说明近52年新疆冬季极端最低气温
于1982年发生了突变。
2.1.3 6—7月平均气温
1961—2012年 , 新疆6—7月平均气温总体以
0.221 ·℃ 10a−1的倾向率呈显著 (α=0.001)上升趋势
(图2c), 52 年来上升了1.1 ℃。由1961—2012年新疆
6—7月平均气温序列的累积距平可以看出, 1993年
出现了累积距平的最小值(图2c), 对1961—1993年
和1994—2012年6—7月平均气温进行t检验, 结果表
明(表3), |t0|=5.602 3>tα=0.001, 通过了α=0.001的信
度水平检验 , 说明近52年新疆6—7月平均气温于
1994年发生了突变。
第 6期 张山清等: 气候变化对新疆红枣种植气候区划的影响 717



图 2 1961—2012 年新疆≥10 ℃积温及其累积距平(a)、90%保证率极端最低气温及其累积距平(b)、6—7 月平均气温
及其累积距平(c)的变化
Fig. 2 Changes of ≥10 accumulated temperature and cumulative anomaly℃ (a), extreme minimum temperature of 90% guarantee rate and
cumulative anomaly (b), monthly mean temperature from June to July and cumulative anomaly (c) during 1961−2012 in Xinjiang
表 3 新疆≥10 ℃积温、90%保证率极端最低气温和 6—7 月平均气温突变点信度检验
Table 3 t-test results of mutation significance about ≥10 accumulated t℃ emperature, extreme minimum temperature of 90%
guarantee rate and mean temperature from June to July during 1961−2012 in Xinjiang
项目 Item 检测点 Detected point n1 n2 |t0|
≥10 ℃积温 ≥10 ℃ accumulated temperature (℃·d) 1997 36 16 6.590 3***
极端最低气温 Extreme minimum temperature (℃) 1982 21 31 4.450 9***
6—7月平均气温 Mean temperature from June to July (℃) 1994 33 19 5.602 3***
n1、n2分别为检测点前后气候要素序列的样本数。***表示通过 α=0.001的显著性检验。n1 and n2 are the sample number before and after
detected point respectively. *** shows through the significant test of α= 0.001.

2.2 新疆各气候要素空间分布及其变化
上述分析表明 , 1961—2012 年新疆≥10 ℃积
温、冬季极端最低气温和 6—7 月平均气温均表现
为显著的上升趋势 , 并分别于 1997 年、1982 年和
1994 年发生了突变。为便于分析 , 也为了更好地
体现各气候要素的变化对红枣区划的综合影响 ,
本文以三要素中发生突变最迟的≥10 ℃积温的突
变年 1997 年为时间节点, 探讨 1997 年前(1961—
1996 年)、后(1997—2012 年)各气候要素空间分布
的差异 [20]。
718 中国生态农业学报 2014 第 22卷


2.2.1 ≥10 ℃积温
新疆日平均气温稳定≥10 ℃积温的空间分布总
体呈现“南疆多 , 北疆少 ; 平原和盆地多 , 山区少”
的格局(图3a, b)。以对红枣种植适宜程度(表1)分级
的≥10 ℃积温的分布区域来看, 1997年前≥10 ℃积
温多于3 900 ·d℃ 的区域主要在南疆的塔里木盆地和
东疆的吐鲁番、哈密盆地, 北疆除准噶尔盆地西南
缘局部有零星分布外, 绝大部分区域≥10 ℃积温在
3 900 ·d℃ 以下, 北疆北部以及天山、昆仑山区≥10 ℃
积温不足3 300 ·d(℃ 图3a)。1997年后较其之前≥10 ℃
积温多于3 900 ·d℃ 的区域明显扩大, 具体表现在,
北疆准噶尔盆地西南部海拔高度低于500 m的地区
出现了规模、连片的≥10 ℃积温多于3 900 ·d℃ 的区
域, 南疆的塔里木盆地和东疆的吐鲁番、哈密盆地
≥10 ℃积温多于3 900 ·d℃ 的区域也有所扩大。于此
同时, 北疆≥10 ℃积温3 300~3 900 ·d℃ 的区域也明
显东扩、北抬, 而全疆≥10 ℃积温不足3 300 ·d℃ 的
区域有所减小(图3b)。
2.2.2 90%保证率极端最低气温
新疆 90%保证率冬季极端最低气温的空间分布
与≥10 ℃积温相似, 也表现为“南疆高, 北疆低; 平
原和盆地高, 山区低”的格局(图 3c, d)。以对红枣越
冬安全性划分的不同等级 90%保证率冬季极端最低
气温(表 1)的分布情况来看, 1997年以前 90%保证率
冬季极端最低气温高于–26 ℃的区域仅出现在南疆
的塔里木盆地和东疆的吐鲁番盆地。–32.0~–26.0℃
的区域也主要在塔里木盆地周边山前倾斜平原和东
疆的哈密盆地, 北疆地区仅在伊犁河谷等地有零星
出现。北疆大部以及天山、昆仑山区 90%保证率冬
季极端最低气温一般低于–32.0 (℃ 图 3c)。1997年后
较其之前, 90%保证率冬季极端最低气温高于–26 ℃
的区域有所扩大, 其中, 吐鲁番、哈密盆地以及焉耆
盆地扩大最为明显。于此同时, 90%保证率冬季极端
最低气温–32.0~–26.0 ℃的区域也向高纬度、高海拔
地区扩张, 北疆的伊犁河谷、塔额盆地以及乌苏以
西和昌吉以东的北疆沿天山一代大部已被该区域所
覆盖。而全疆 90%保证率冬季极端最低气温低于–32 ℃
的区域明显减小(图 3d)。
2.2.3 6—7月平均气温
新疆红枣开花—坐果期的6—7月平均气温的空
间分布也表现为“南疆高 , 北疆低 ; 平原和盆地高 ,
山区低”的格局(图3e, f)。对比1997年前后不同等级
(表1)6—7月平均气温空间分布的变化情况可以看出,
1997年后较其之前 , 对红枣开花—坐果最适宜的
25.0~30.0 ℃的区域明显扩大, 其中, 北疆沿天山一
带、塔里木盆地南部以及吐鲁番、哈密盆地扩大更
为明显。而21.0~25.0 ℃的区域虽也有向高纬度、高
海拔地区扩张的趋势, 但受25.0~30.0 ℃区域迅速扩
大的影响 , 该区域的面积有所压缩 , 其中 , 南疆和
东疆地区压缩更为明显。6—7月平均气温>30.0 ℃的
区域仅出现在吐鲁番、哈密盆地腹地, 虽1997年后
较其之前该区域也有所增大, 但增大幅度较小。全
疆6—7月平均气温<21.0 ℃的区域有所减小。
2.3 红枣气候区划的变化
结合对红枣不同适宜程度的各气候要素的等级
标准, 在ArcGis10.0平台上对1997年前、后≥10 ℃积
温、90%保证率极端最低气温和6—7月平均气温的
栅格数据进行叠加处理 , 获得了综合考虑上述3项
气候指标的1997年前、后新疆红枣种植气候区划
(图4)。
2.3.1 适宜区
1997年前新疆红枣适宜种植区主要分布在南疆
的塔里木盆地中部以及东疆的吐鲁番盆地周边地区,
面积为3.85×105 km2, 占新疆总面积的23.1%(表4)。
1997年后, 红枣适宜种植区在南疆和东疆均有较大
幅度的扩张, 其中, 塔里木盆地南部的和田地区扩
大最为明显, 另外, 塔里木盆地周边的其他地区以
及吐鲁番盆地红枣适宜种植区也向高海拔区域上移
了50~150 m, 面积有所扩大。受其影响, 1997年后全
疆的红枣适宜种植区面积增至5.05×105 km2, 较1997
年前增大1.20×105 km2, 占新疆总面积比例增加7.3
个百分点。适宜区是新疆最理想的优质红枣种植和
发展区域, 气候变化使该区明显扩大, 对促进新疆
红枣产业的发展具有十分重要的意义。
2.3.2 次适宜区
1997年前新疆红枣次适宜种植区主要分布在南
疆塔里木盆地周边的山前倾斜平原和冲积、洪积平
原地带以及东疆的哈密地区和吐鲁番盆地腹地, 面
积为3.07×105 km2, 占新疆总面积的18.4%。1997年
后, 次适宜区在北疆的伊犁河谷、塔额盆地以及北
疆沿天山一带西部和昌吉、乌鲁木齐等地的部分县
市已有较大面积出现, 但在南疆和东疆因适宜区迅
速扩张的缘故, 次适宜区范围明显减小。受上述变
化的综合影响, 1997年后新疆红枣的次适宜种植区
面积较1997年前缩小了4.0×104 km2, 占新疆总面积
比例缩小2.4个百分点(表4)。红枣次适宜种植区的气
候条件对红枣生长发育、产量形成的满足程度总体
不如适宜区, 其中, 北疆和哈密地区次适宜区制约
红枣种植的主要因素是冬季低温对枣树尤其是幼龄
枣树安全越冬形成威胁; 南疆的塔里木盆地周边因
红枣开花、坐果期的6—7月气温低于25 , ℃ 对开花、
坐果有一定影响; 而东疆的吐鲁番盆地腹地则是因
第 6期 张山清等: 气候变化对新疆红枣种植气候区划的影响 719



图 3 1961—1996 年(a, c, e)和 1997—2012 年(b, d, f)新疆≥10 ℃积温(a, b)、90%保证率极端最低气温(c, d)和 6—7 月
平均气温(e, f)的空间分布
Fig. 3 Spatial distributions of ≥10 ℃accumulated temperature (a, b), extreme minimum temperature of 90% guarantee rate (c, d),
and mean temperature from June to July (e, f) in 1961−1996 (a, c, e) and 1997−2012 (b, d, f) in Xinjiang

图 4 1961—1996 年(a)和 1997—2012 年(b)新疆红枣种植农业气候区划
Fig. 4 Climatic zoning for jujube planting in 1961−1996 (a) and 1997−2012 (b) in Xinjiang
720 中国生态农业学报 2014 第 22卷


6—7月平均气温高于30 , ℃ 高温对开花、坐果也会
造成不利影响。因此, 次适宜区各地种植红枣时须
根据当地制约红枣生长和产量形成的不利气候条件
采取有针对性地防护措施。
2.3.3 不适宜区
1997年前新疆的北疆和天山、昆仑山区均为红
枣不宜种植区 , 其面积为9.73×105 km2, 占新疆总
面积的58.5%。1997年后 , 因北疆地区次适宜区的
出现, 以及南疆和东疆地区适宜区扩大、次适宜区
海拔上限上移的缘故, 不适宜区的范围明显减小。
1997年后较1997年前全疆红枣的不适宜种植区面
积缩小了8.01×104 km2, 占新疆总面积比例缩小4.9
个百分点(表4)。该区不宜种植红枣的主要气候成因
是, 90%以上的年份冬季极端最低气温低于−32 , ℃
对枣树安全越冬威胁很大, 另外, 6—7月平均气温
一般低于21 , ℃ 红枣不能正常开花、坐果, 且全年
≥10 ℃积温不足3 300 ·d, ℃ 红枣产量很低甚至没
有产量。
表 4 1997 年前后新疆红枣不同气候适宜区面积的变化
Table 4 Changes of agricultural climatic zones for jujube planting before and after 1997 in Xinjiang
1961—1996 1997—2012 1997年前后变化量
Change before and after 1997
面积
Area (km2)
占总面积的比例
Proportion of total area
(%)
面积
Area (km2)
占总面积的比例
Proportion of total area
(%)
面积
Area (km2)
占总面积的比例
Proportion of total area
(%)
适宜区 Suitable area 385 055 23.1 505 473 30.4 120 418 7.3
次适宜区 Sub-suitable area 306 665 18.4 266 342 16.0 −40 323 −2.4
不适宜区 Unsuitable area 973 180 58.5 893 085 53.6 −80 095 −4.9
合计 Total 1 664 900 100.0 1 664 900 100.0 0 0

3 讨论与结论
本文利用新疆 101个气象站 1961—2012年的历
史气候资料, 使用线性趋势分析、累积距平和 t-检验
以及基于ArcGIS的混合插值法, 在对近 52 年来新
疆≥10 ℃积温、90%保证率冬季极端最低气温和
6—7 月平均气温时空变化规律进行分析的基础上,
结合红枣种植气候区划指标, 对气候变化背景下新
疆红枣种植气候区划的变化进行了讨论。结果表明:
新疆≥10 ℃积温、90%保证率冬季极端最低气温和
6—7 月平均气温的空间分布总体呈现“南疆高, 北
疆低; 平原和盆地高, 山区低”的格局; 近 52年新疆
≥10 ℃积温、90%保证率冬季极端最低气温和 6—7
月平均气温均呈显著上升趋势, 并分别于 1997年、
1982年和 1994年发生了突变。受其影响, 1997年后
较其之前新疆红枣的适宜种植区明显扩大, 次适宜
区和不适宜区有所减小。
冬季寒冷和作物生长期热量条件总体不足是影
响新疆红枣生产和种植规模进一步扩大的主要气候
因素。本研究表明, 在全球变暖背景下, 近 52 年,
尤其是 1997年以来新疆农业热量资源明显改善, 使
得新疆红枣的适宜种植区明显扩大, 研究结果对适
应气候变化, 充分合理地利用气候变暖对红枣种植
的有利影响, 适度增大红枣种植规模, 促进新疆红
枣产业的持续稳定发展具有十分重要的意义。
值得说明的是 , 农作物(果树)种植气候区划只
是农业区划的一项基础性部门区划[18]。事实上, 红
枣的种植和分布区域不仅受以热量条件为主的气候
因素的影响, 同时还与土壤、灌溉条件、种植技术、
生产成本以及市场状况等因素密不可分[3]。因此, 在
本研究工作的基础上, 统筹考虑自然、社会和经济因
素的变化对红枣生产的综合影响, 制定更加符合新
疆农业生产实际的红枣种植区划和发展规划, 应是
今后有关新疆红枣种植业发展的重点研究工作之一。
参考文献
[1] 徐德源. 新疆农业气候资源及区划[M]. 北京: 气象出版社,
1989: 1–62
Xu D Y. Xinjiang Agricultural Climate Resources and Divisions[M].
Beijing: China Meteorological Press, 1989: 1–62
[2] 王建 , 徐德源 , 高永彦 , 等 . 新疆优势瓜果与气候[M]. 北
京: 气象出版社, 2006: 101–109
Wang J, Xu D Y, Gao Y Y, et al. Xinjiang Melon, Fruits and
Climate[M]. Beijing: China Meteorological Press, 2006: 101–109
[3] 管芩澜. 新疆红枣发展现状与对策研究[D]. 武汉: 华中农
业大学, 2010: 8–27
Guan Q L. Study on the potential and strategy to develop
Jujube in Xinjiang Province[D]. Wuhan: Huazhong
Agricultural University, 2010: 8–27
[4] 吉春容 , 邹陈 , 陈丛敏 , 等 . 新疆特色林果冻害研究概述
[J]. 沙漠与绿洲气象, 2011, 5(4): 1–4
Ji C R, Zou C, Chen C M, et al. Review on frozen injury of
fruit trees in Xinjiang[J]. Desert and Oasis Meteorology, 2011,
5(4): 1–4
[5] 李俊杰 , 刘志友 , 吴忠华 . 塔里木垦区二年生红枣冻害原
因分析及预防措施[J]. 新疆林业, 2012(1): 28–29
Li J J, Liu Z Y, Wu Z H. Analysis to two years old jujube
freeze injury cause and preventive measures in Tarim recla-
第 6期 张山清等: 气候变化对新疆红枣种植气候区划的影响 721


mation area of Xinjiang[J]. Forestry of Xinjiang, 2012(1):
28–29
[6] 热依汗古丽 , 彭锋. 哈密红枣安全越冬技术[J]. 北方果树 ,
2012(2): 29–30
Reyihan G, Peng F. Study on the technology of jujube safety
over wintering in Hami region of Xinjiang[J]. Northern Fruits,
2012(2): 29–30
[7] 李景林, 张山清, 普宗朝, 等. 近 50 a新疆气温精细化时空
变化分析[J]. 干旱区地理, 2013, 36(2): 228–237
Li J L, Zhang S Q, Pu Z C, et al. Spatial-temporal variation of
seasonal and annual air temperature in Xinjiang during
1961–2010[J]. Arid Land Geography, 2013, 36(2): 228–237
[8] 普宗朝, 张山清, 李景林, 等. 近 50a 新疆≥0℃持续日数
和积温时空变化[J]. 干旱区研究, 2013, 30(5): 781–788
Pu Z C, Zhang S Q, Li J L, et al. Spatiotemporal change of
duration and accumulated temperature of temperature ≥ 0 ℃
in Xinjiang in recent 50 years[J]. Arid Zone Research, 2013,
30(5): 781–788
[9] 李硕 , 沈彦俊 . 气候变暖对西北干旱区农业热量资源变化
的影响[J]. 中国生态农业学报, 2013, 21(2): 227–235
Li S, Shen Y J. Impact of climate warming on temperature
and heat resource in arid northwest China[J]. Chinese Journal
of Eco-Agriculture, 2013, 21(2): 227–235
[10] 张山清, 普宗朝, 李景林, 等. 气候变暖背景下新疆无霜冻
期时空变化分析[J]. 资源科学, 2013, 35(9): 1908–1916
Zhang S Q, Pu Z C, Li J L, et al. The impact of global
warming on frost-free periods from 1961 to 2010 in
Xinjiang[J]. Resources Science, 2013, 35(9): 1908–1916
[11] 张山清, 普宗朝, 李景林, 等. 1961—2010年新疆季节性最
大冻土深度对冬季负积温的响应[J]. 冰川冻土, 2013, 35(6):
1419–1427
Zhang S Q, Pu Z C, Li J L, et al. Response of the maximum
depth of seasonal freezing to the cumulated negative
temperature in Xinjiang[J]. Journal of Glaciology and
Geocryology, 2013, 35(6): 1419–1427
[12] 普宗朝 , 张山清 . 新疆水分亏缺量时空变化分析[J]. 冰川
冻土, 2012, 34(4): 802–812
Pu Z C, Zhang S Q. Analyzing the spatial-temporal variations
of water deficit in Xinjiang region[J]. Journal of Glaciology
and Geocryology, 2012, 34(4): 802–812
[13] 张山清, 普宗朝, 李景林. 近 50 年新疆日照时数时空变化
分析[J]. 地理学报, 2013, 68(11): 1481–1492
Zhang S Q, Pu Z C, Li J L. The spatial-temporal variation of
sunshine duration in Xinjiang during 1961–2010[J]. Acta
Geographica Sinica, 2013, 68(11): 1481–1492
[14] 刘敬强 , 瓦哈甫·哈力克 , 哈斯穆·阿比孜 , 等. 新疆特色林
果业种植对气候变化的响应 [J]. 地理学报 , 2013, 68(5):
708–720
Liu J Q, Wahap H L K, Hasm A B Z, et al. Responses of
characteristic horticulture plant to climate change of
Xinjiang[J]. Acta Geographica Sinica, 2013, 68(5): 708–720
[15] 徐德源, 王健, 任水莲, 等. 新疆杏的气候生态适应性及花
期霜冻气候风险区划[J]. 中国生态农业学报, 2007, 15(2):
18–21
Xu D Y, Wang J, Ren S L, et al. Ecological adaptability and
venture climatic subarea zoning based on frost in florescence
of apricot in Xinjiang[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture,
2007, 15(2): 18–21
[16] 岳阳 , 朱万斌 , 李连禄 , 等 . 基于“GIS”的环塔里木盆地杏
气候适应性区划研究[J]. 中国农业大学学报, 2013, 18(4):
59–63
Yue Y, Zhu W B, Li L L, et al. Climatic regions of suitability
to apricot around the Tarim basin by GIS[J]. Journal of China
Agricultural University, 2013, 18(4): 59–63
[17] 魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术[M]. 北京: 气象出
版社, 2007: 40–67
Wei F Y. Modern Technology of Climate Statistical Diagnosis
and Prediction[M]. Beijing: China Meteorological Press, 2007:
40–67
[18] 邱宝剑 , 卢其尧 . 农业气候区划及其方法[M]. 北京: 科学
出版社, 1987: 1–72
Qiu B J, Lu Q Y. The Method of Agricultural Climate
Division[M]. Beijing: Science Press, 1987: 1–72
[19] 郭文利, 吴春艳, 柳芳, 等. 北京地区不同保证率下热量资源
的推算及结果分析[J]. 农业工程学报, 2005, 21(4): 145–149
Guo W L, Wu C Y, Liu F, et al. Calculation of different
ensurance probabilities of heat resource and analyses of the
calculated results[J]. Transactions of the CSAE, 2005, 21(4):
145–149
[20] 普宗朝, 张山清, 宾建华, 等. 气候变暖对新疆乌昌地区棉
花种植区划的影响 [J]. 气候变化研究进展 , 2012, 8(4):
257–264
Pu Z C, Zhang S Q, Bin J H, et al. Impact of global warming
on cotton-planting zoning in the Urumqi-Changji region of
Xinjiang[J]. Advances in Climate Change Research, 2012,
8(4): 257–264