全 文 ：　 　 倡 中国气象局兰州干旱气象研究所开放实验室 “葡萄气候适应性研究”项目和科技部项目 （２００４BA９０１A１６）资助
收稿日期 ：２００５唱１１唱１３ 　 改回日期 ２００６唱０４唱１０
沙漠边缘酿造葡萄生长气象条件及生态响应 倡
马兴祥１ ，２ 　魏育国２ 　蒋菊芳２
（１ ．中国气象局兰州干旱气象研究所 　 兰州 　 ７３００２０ ； ２ ．甘肃省武威市气象局农业气象试验站 　 武威 　 ７３３０００）
摘 　 要 　 根据沙漠边缘新开发酿造葡萄生长发育的试验观测资料 ，分析了“梅鹿辄” 、“品丽珠”等 ７ 个酿造葡萄品
种生育进程和气象条件 。 结果表明 ：沙地酿造葡萄果实生长关键期在 ７ 月上旬到 ８ 月上旬 ，含糖量累积关键期为 ８
月份 。影响葡萄含糖量的气象因子主要有积温 、阶段温度日较差累积值和相对湿度 。 在分析沙地葡萄园土壤水分
随时间 、深度变化的基础上 ，估算出沙地葡萄年生长期平均耗水 ４２３畅２mm ，萌芽到展叶期耗水最少 ，盛花到成熟期
耗水最多 ，展叶到盛花期和成熟到落叶期耗水量大致相近 。 试验结果表明在沙漠沿线种植酿造葡萄具有耗水少 、
效益高的优势 ，既不减少耕地 ，又能增加当地农民经济收入 ，具有良好的生态和经济效益 ，对绿洲生态环境保护有
积极促进作用 。
关键词 　 沙地酿造葡萄 　 沙漠边缘 　 生育特征 　 气象条件 　 土壤水分 　 生态环境
Meteorological environment of brew grapes in edge唱desert and their response to ecological environment ．MA Xing唱Xi唱
ang１ ，２ ，WEI Yu唱Guo２ ，JIANG Ju唱Fang２ （１ ．Institute of Arid Meteorology ，China Meteorological Administ ration ， Lanzhou
７３００２０ ，China ；２ ．Agro唱Meteorological E xperimental Station ，Wuwei Meteorological Administration ，Wuwei ７３３０００ ，Chi唱
na） ，CJEA ，２００７ ，１５（５） ：１１ ～ １６
Abstract 　 Developmental procedures and corresponding meteorological environmen ts of ７ brew grape cultivars（Meiluzhe ，
Pinlizhu ，etc） in edge唱desert were investigated ．Results show that brew grape key fruit development period is from the
first ten days of June to the first ten days of August and key sugar accumulation period is August ．Important factors that
affect grape sugar con ten t include accumulated temperature ，accumulated amplitude of diurnal temperature variation ， and
relative humidity ．Analysis of soil water variation with time and soil depth indicates that grape average water consumption
in the entire g row th period is ４２３畅２mm ．Grape consumes the least water from budding to leaf g row th ，and the most water
from blossom to maturit y ．From leaf growth to blossom and from maturity to leaf shedding ，grape consumes similar
amounts of w ater ．Brew grapes in edge唱deser t consume less water than other crops and bring more benefits by increasing
farmers’income without reducing cropland area ．
Key words 　 Brew grape ，Edge唱desert ，Development characteristic ，Meteorological environment ，Soil water condition ，Eco唱
logical environment
（Received Nov ．１３ ，２００５ ；revised April １０ ，２００６）
　 　 甘肃省河西走廊地处腾格里和巴丹吉林沙漠半包围地带 ，受气候变化和生态环境恶化的影响 ，绿洲农
业区常受风沙 、干旱 、沙线前移危害 ，给绿洲农业和人民生活带来许多不便和困难［１ ，２］ 。 残酷的生态形势迫
使这里的人们与沙漠抗衡 ，争取生存空间 ，武威市新地滩就是近年治理巴丹吉林沙线前移开发出的新农业
种植区 。 新地滩种植区从治理和恢复生态出发 ，既注意改造沙漠 ，又关注种植效益 ，通过种植和发展酿造葡
萄 ，防止沙线前移 ，保护绿洲 ，取得了良好的生态效益和经济效益 。
河西走廊葡萄种植历史悠久 ，多年以鲜食葡萄种植为主 。 近年来随着国民经济发展 ，葡萄种植正在向
品种多样化 、质量优良化 、价值效益化方向转变 ，走出单一种植鲜食葡萄销售困难 、效益不高的低谷 。 酿造
葡萄的种植通过农产品深化加工增值 ，可提升种植的经济效益 ，作为当地农业经济增长培育点 ，发展势头强
劲 ，种植规模正在迅速扩大 。 为探索新开垦沙地葡萄气候生态条件 ，为酿造葡萄引种 、栽培提供气象服务 ，
进行了酿造葡萄气候适应性研究 ，旨在为沙地葡萄园精准化管理提供可靠的科学依据 ，促进葡萄产业发展 ，
合理开发沙漠边缘可利用土地 ，防止沙线前移 ，提高当地气候资源利用率 。
第 １５卷第 ５ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．５
２ ０ ０ ７ 年 ９ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Sept ．，　 ２００７
1 　 研究区域概况与研究方法
研究区位于 １０２°５５′E ，３７°５３′N ，海拔 １５００m ，试验点地势平坦 ，土质沙壤 ，酸碱度中性 ，距武威市气象局
２３km 。 在 ２０ 世纪 ９０ 年代中期 ，试验地段为荒漠地带 ，以沙生荒漠植被为主 ，从 １９９５ 年开始开垦治理 ，平整
土地 ，搬运沙丘 ，１９９９ 年定植酿造葡萄 ，到 ２００１ 年葡萄全部挂果 。
２００２ ～ ２００３ 年甘肃省武威市气象局农业气象试验站在凉州区新地滩乡皇台酒葡萄基地 ４ 年生葡萄园 ，
对“梅鹿辄” 、“品丽珠” 、“霞多丽” 、“黑比诺” 、“法国兰” 、“贵人香” 、“赤霞珠”等酿造葡萄进行气候适应性研
究 。 按中国气象局枟农业气象规范枠观测上述 ７ 个品种的发育期 ；从葡萄枝条开始生长起每 ５d分别定株测定
生长量 ，每品种选有代表性的 ３ 株 ，每株 ３ 枝 ，测生长量 ；从幼果出现每 ５d 定穗测定果实生长量 ，每个品种选
３ 株 ，每株上 、中 、下 ３ 穗 ，每穗 １ 粒 ，千分卡尺测定果径 ；糖分累积期开始后每 ５d 定穗测定糖分累积量 ，每品
种选 ３ 株 ，用手持测糖仪在上 、中 、下 ３ 穗上分阴 、阳各取 １ 粒测定 。 用武威气象局同期观测气象资料值进行
相关普查和植物普适生长函数模拟分析 。 为了研究沿荒漠地区新垦葡萄园土壤水分规律 ，在葡萄出土上架
到落叶期间 ，每旬逢 ８ 日用土钻法每 １０cm一层取土样 ，测定葡萄园葡萄行内 ０ ～ １００cm 深土壤水分 。 计算
土壤重量含水率 ，并按下式计算土壤水分储存量 ：
v ＝ ρ × h × w × １０ （１）
式中 ，v 为土壤水分储存量（mm） ，ρ 为实测土壤容量（g／cm３ ） ，h 为土层厚度（cm） ，w 为土壤重量含水率
（ ％ ） 。 计算土壤水分储存量所需土壤水文常数在葡萄园实测取得 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 沙地酿造葡萄生育进程及其气象条件
两年观测结果表明 ，７ 个品种从 ４ 月 １５ 日前后出土上架到 １０ 月中旬落叶 ，年生育期在 １６９ ～ １７９d（表
１） ，幼果出现到成熟为 ９７ ～ １０６d 。 ７ 个品种各发育阶段气象条件统计分析表明（表 ２） ，沙地酿造葡萄整个生
育期需 ≥ １０ ℃ 积温 ３１１０畅７ ～ ３３８４畅７ ℃ ，８０cm 地温累积 ３３９０畅４ ～ ３６０２畅９ ℃ ，日照时数 １３５２畅５ ～ １４３６畅５h ，降
雨 １４８畅８ ～ ２１９畅４mm 。 分生育阶段分析表明 ，从葡萄出土上架到芽萌动需 ≥ １０ ℃ 积温为 ５５畅４ ～ ８６畅３ ℃ ，
５ ～ ３２０cm地温累积为 ６３畅５ ～ １２１畅２ ℃ ，芽萌动到新梢生长盛期需 ≥ １０ ℃ 积温 １０９畅７ ～ ４０２畅８ ℃ ，幼果出现到
成熟需 ≥ １０ ℃ 积温 ２００８畅５ ～ ２１５３畅８ ℃ 。
表 1 　 沙地酿造葡萄发育期观测表
Tab ．１ 　 The developmental phase of brew grapes in desert area
品种
Cult ivar
年份
Year
发育期 （月唱日 ） Developmental phase（month唱day）
出土上架
U nearthed
萌芽
Budding
展叶
Leaf extension
生长盛期
Gro wing
开花盛期
Blossom
幼果出现
Fruit ing
果实着色
Fruit color up
成熟
Fruit maturity
落叶
Leaf fall
生育期／d
Grow th period
赤霞珠 ２００２ ０４唱１７ ０４唱２２ ０５唱０８ ０５唱２０ ０６唱１０ ０６唱１４ ０８唱１７ ０９唱２１ １０唱１８ １７９
２００３ ０４唱１６ ０４唱２６ ０５唱０１ ０５唱０４ ０６唱０６ ０６唱１３ ０８唱１５ ０９唱１８ １０唱１４ １７１
品丽珠 ２００２ ０４唱１４ ０４唱２３ ０５唱１０ ０５唱２２ ０６唱０６ ０６唱１５ ０８唱１５ ０９唱２２ １０唱１５ １７５
２００３ ０４唱２５ ０４唱２８ ０５唱０５ ０５唱０７ ０６唱１３ ０６唱１５ ０８唱１３ ０９唱１８ １０唱１４ １６９
梅鹿辄 ２００２ ０４唱１５ ０４唱２３ ０５唱０７ ０５唱１９ ０６唱０８ ０６唱１５ ０８唱１２ ０９唱２０ １０唱２０ １７８
２００３ ０４唱１６ ０４唱２６ ０５唱０１ ０５唱０４ ０６唱０６ ０６唱１３ ０８唱１０ ０９唱１８ １０唱１４ １７１
法国兰 ２００２ ０４唱１５ ０４唱２３ ０５唱０６ ０５唱１８ ０６唱０７ ０６唱１３ ０８唱０９ ０９唱１５ １０唱１２ １７２
２００３ ０４唱１６ ０４唱２５ ０５唱０２ ０５唱０５ ０６唱０７ ０６唱１３ ０８唱０３ ０９唱１８ １０唱１４ １７５
黑比诺 ２００２ ０４唱１８ ０４唱２４ ０５唱０８ ０５唱２０ ０６唱０７ ０６唱１４ ０８唱０７ ０９唱２７ １０唱１５ １７４
２００３ ０４唱１６ ０４唱２８ ０５唱０１ ０５唱０５ ０６唱０７ ０６唱１４ ０８唱０２ ０９唱１８ １０唱１４ １６９
霞多丽 ２００２ ０４唱１５ ０４唱２０ ０５唱０６ ０５唱１８ ０６唱１１ ０６唱１６ ０８唱１８ ０９唱２９ １０唱１５ １７８
２００３ ０４唱１６ ０４唱２７ ０５唱０３ ０５唱０７ ０６唱０８ ０６唱１３ ０８唱１６ ０９唱２７ １０唱１４ １７０
贵人香 ２００２ ０４唱１５ ０４唱２３ ０５唱１０ ０５唱２２ ０６唱１１ ０６唱１６ ０８唱１９ ０９唱２９ １０唱１３ １７３
２００３ ０４唱１６ ０４唱３０ ０５唱０３ ０５唱０７ ０６唱１０ ０６唱１５ ０８唱１８ ０９唱２９ １０唱１４ １６９
１２　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
2畅2 　 沙地酿造葡萄果实增长特征及
其气象条件
观测结果表明 ，果实从幼果出现
到成熟 ，需经历 ８０ ～ ９０d（表 １） ，在这
段时间里幼果持续增长 ，到收获期果
径达 １畅２５ ～ １畅４７cm ，用植物普适生
函数［３ ～ ５］模拟实测果径生长 ：
y ＝ c／（１ ＋ e a － b t） （２）
　 　 表 ３ 为葡萄果径生长函数的模
拟值 ，由表 ３ 可见 ，果径最大增长量
在 ０畅０３ ～ ０畅０５cm／d ，出现的对应日
期在 ７ 月 １８ ～ ２２ 日 ；从增长变化看 ，
增长最快时段出现在 ７ 月上旬末到 ８
月上旬末 ，７ 月 １８ ～ ２２ 日前为快速
增大期 ，此后为增速减缓期 。 这段时
间内果径增长量占总增量的 ５８ ％ ～
６３ ％ ，是果径增长的关键时期 。 果实
发育阶段气象条件统计分析表明 ，从
幼苗出 现到 成熟 需 ≥ １０ ℃ 积 温
２０２８畅５ ～ ２１５３畅８ ℃ ，日平均气温在
　 　 　 　 　
表 2 　 沙地酿造葡萄发育期气象条件
Tab ．２ 　 Meteorological conditions of brew grapes in desert area
品种 年份 ≥ １０ ℃ 积温 ／ ℃ ８０cm 地温累积／ ℃ 相对湿度／ ％ 日照时数／h 降雨量 ／mm
Cult ivar Year Accumulated
temperature of
≥ １０ ℃
Accumula ted
temperature of
soil to ８０cm deep
Relative
humidit y
Sunshine
duration
Rain fall
赤霞珠 ２００２ ３３８４畅７ ３５２１畅２ ４７ １４０６畅９ ２１９畅９
２００３ ３１７１畅１ ３５９０畅０ ４３ １４２９畅１ １５１畅３
品丽珠 ２００２ ３２４３畅９ ３４６９畅２ ４８ １３７３畅０ ２１９畅４
２００３ ３１４３畅３ ３５６３畅１ ４２ １４３６畅５ １５１畅３
梅鹿辄 ２００２ ３２３１畅６ ３５４１畅６ ４７ １４１７畅７ ２１９畅４
２００３ ３１７１畅１ ３５９０畅０ ４３ １４２９畅１ １５１畅３
法国兰 ２００２ ３１４５畅８ ３４０２畅４ ４６ １３４２畅２ ２１９畅４
２００３ ３１８７畅３ ３６０２畅６ ４２ １４３６畅５ １５１畅３
黑比诺 ２００２ ３２４３畅９ ３４４１畅９ ４６ １３６９畅０ ２１９畅４
２００３ ３１４３畅３ ３５６３畅１ ４２ １４１４畅５ １５１畅３
霞多丽 ２００２ ３２７４畅９ ３４９５畅６ ４７ １３８５畅０ ２１５畅７
２００３ ３１５４畅７ ３５４９畅４ ４２ １４２１畅５ １５１畅３
贵人香 ２００２ ３１６０畅２ ３５３５畅０ ４６ １３５２畅５ ２１９畅４
２００３ ３１１０畅７ ３３９０畅４ ４６ １３８９畅６ １４８畅８
１４畅２ ～ ２６畅５ ℃ ，空气相对湿度在 ４６ ％ ～ ５８ ％ 之间 ，５ ～ ３２０cm 地温在 １４６４畅８ ～ ３１６４畅７ ℃ ，日照时数在
７３６畅１ ～ ８６２畅６h之间 ，果实快速增大期平均气温为 ２０畅８ ～ ２２畅９ ℃ 。
表 3 　 葡萄果径生长函数模拟值
Tab畅３ 　 Simulated value of functions of fruit diameter growth of brew
　 　 　 　 grapes in desert area
品 　 种 方程要素 信度检验 特征点日期 生长最大值／cm·d － １
Cul tivar Equation facto r
c a b
Let ter
examination
Characte ristic
point date
M ax ．o f increased
fruit d iamete r
梅鹿辄 ２畅８６ ０畅７０７０ ０畅０４５０ r ＞ r０畅 ０ １ ０７唱２１ ０畅０５
品丽珠 ４畅５５ ０畅８３６４ ０畅０４４４ r ＞ r０畅 ０ １ ０７唱１８ ０畅０３
赤霞珠 ２畅７６ ０畅９１９６ ０畅０５６１ r ＞ r０畅 ０ １ ０７唱１８ ０畅０４
黑比诺 ２畅６２ ０畅８３１０ ０畅０４９５ r ＞ r０畅 ０ １ ０７唱１９ ０畅０３
霞多丽 ２畅６０ ０畅８２０８ ０畅０４９８ r ＞ r０畅 ０ １ ０７唱１９ ０畅０３
法国兰 ３畅０４ ０畅６６１０ ０畅０４１０ r ＞ r０畅 ０ １ ０７唱１８ ０畅０３
贵人香 ２畅８２ ０畅６７９７ ０畅０３３０ r ＞ r０畅 ０ １ ０７唱２２ ０畅０３
　 　 分析各气象要素与果实生长之间关系发
现 ，积温 、５ ～ ８０cm 地温 、相对湿度与果实生长
量之间的相关系数在 ０畅５８８ ～ ０畅６２７ 之间 ，０畅０１
信度检验表明这些要素对果实增长影响较明
显 ；降水和日照相关不明显 ，因为本地葡萄栽培
以灌 溉 为 主 ，且 日 照 较 充 足 。 选 择 积 温
（ ∑ T１０） 、相对湿度（ U） 、地温累积（ T d）建立
果实增长（ Y）气象模型 ：
Y ＝ ０畅４６６ ＋ ０畅００３８８２ ∑ T１０ －
０畅００３０７２ Td ＋ ０畅００５０９６ U （３）
模型 F ＝ ６７畅８６８ ＞ F０畅０１ ，回归效果显著 。 积温
的标准回归系数最大为 １５畅２１３ ，其次是地温和
相对湿度 ，分别为 ０畅０８３ 、－ １４畅２６９ ，说明积温对果实增长影响最大 。
2畅3 　 沙地酿造葡萄果实含糖量增长特征及其气象条件
用植物普适生长函数模拟含糖量增长动态得到方程各系数（表 ４） 。 计算结果表明 ，葡萄果实含糖量累
积最快时间出现在 ８ 月 ７ ～ １０ 日 。 葡萄生长到 ８ 月上旬 ，果实内部的各种化学成分大量转化 ，酸度逐渐降
低 ，可溶性固形物迅速增加 ，进入下旬后含糖量累积速度逐渐减缓 。 说明葡萄糖分累积的关键期出现在 ８
月 ，这段时间内葡萄生长状况对糖分累积至关重要 。 从糖分累积量看 ，“霞多丽”累积最大 ，为 ３畅４５g／d ，其次
是“贵人香” ，“品丽珠”最小 ，只有 ２畅１６g／d 。 沙地葡萄糖分累积量与气象条件分析表明 ，从 ８ 月初到收获 ９０
多天里需 ≥ １０ ℃ 积温 ９８２畅５ ～ １０１４畅７ ℃ ，日平均气温在 １４畅８ ～ ２２畅７ ℃ ，葡萄糖分累积关键期气温大都在２１ ～
２３ ℃ ；糖分累积期平均相对湿度为 ３５ ％ ～ ６２ ％ ，日照时数 ３５４畅０ ～ ４０４畅２h 。
为分析葡萄糖分累积与气象条件的关系 ，从开始测定含糖量起 ，对 ７ 个品种的含糖量及其相对应的 ４０
个气象因子进行相关计算 ，含糖量（ G）与 ≥ １０ ℃ 积温（ ∑ T） 、相对湿度（ U） 、累积日较差（Δ T）相关系数在
第 ５期 马兴祥等 ：沙漠边缘酿造葡萄生长气象条件及生态响应 １３　
０畅８５ ～ ０畅９８５ 之间 ，通过 ０畅０１ 信度检验 ；据此建立含糖量与气象因子之间多元回归模型为 ：
G ＝ ３畅６７６ ＋ ０畅０００８５９２ ∑ T － ０畅１０１Δ T － ０畅００１７８６ U 　 　 （ F ＝ １０５畅８６４ ＞ F０畅０１ ） （４）
表 4 　 含糖量增长动态方程系数
Tab ．４ 　 Coef ficients of dynamic equations of saccharinity of brew grapes in desert area
品种 方程要素 信度检验 特征点日期 最大值／g·d － １
Cult ivar Equation fact or
c a b
Lett er
e xamination
Characte rist ic
poin t date
Ma x ．of inc reased
saccharinit y
梅鹿辄 ３１畅１８ ２畅８４０８ ０畅３４１５ r ＞ r０ 畅 ０ １ ０８唱０８ ２畅６６
品丽珠 ３３畅５０ ２畅３７４０ ０畅２５７５ r ＞ r０ 畅 ０ １ ０８唱０９ ２畅１６
赤霞珠 ３４畅８４ ２畅８７６７ ０畅３０８１ r ＞ r０ 畅 ０ １ ０８唱０９ ２畅６８
黑比诺 ３９畅３４ １畅８８９０ ０畅２２８７ r ＞ r０ 畅 ０ １ ０８唱０８ ２畅２５
霞多丽 ４２畅６４ ３畅１０７３ ０畅３２３９ r ＞ r０ 畅 ０ １ ０８唱１０ ３畅４５
法国兰 ３４畅９４ ２畅６８７６ ０畅３２１３ r ＞ r０ 畅 ０ １ ０８唱０７ ２畅８１
贵人香 ３８畅００ ３畅０１２０ ０畅３２３１ r ＞ r０ 畅 ０ １ ０８唱１０ ３畅０７
　 　 标准回归系数计算表明 ， ∑ T ＞ Δ T ＞
U（０畅９７９ ＞ ０畅１８８ ＞ － ０畅０１８） ，说明空气积
温 、累积日较差对含糖量累积影响较明显 。
2畅4 　 沙地葡萄园土壤储水量变化特征
分析 ２００３ 年 ４ 月 １８ 日沙地葡萄园不同
深度土壤储水量变化（图 １）发现 ，０ ～ ３０cm 土
层储水量由小变大 ，在 ３０cm 处出现第 １ 个峰
值 ，储水量从 ２０mm 增加到 ３３mm ；３０ ～ ７０cm
土层储水量呈下降趋势 ，储水量由 ３３mm 减
少到 ２７mm ；７０ ～ ９０cm 土层储水量又开始增
加 ，储水量从 ２７mm增加到 ３８mm ，９０cm处出
现第 ２ 个峰值 ，之后趋于稳定 ，维持在 ３７mm
　 　 　 　 　 　
图 1 　不同深度土壤储水量变化图
Fig ．１ 　 Changes of amount of pondge in
differen t deep soil in ２００３
图 2 　 2002 年沙地葡萄园不同月份不同深度土壤储
　 　 　 水量变化图
Fig ．２ 　 Changes of pondage of different deep soil of
　 　 　 　 　 　 　brew grape garden in desert area in ２００２
左右 。 ２００２ 年和 ２００３ 年两年平均值分析表明 ，沙地葡萄园不同深度土壤储水量变化由浅向深呈升唱降唱升唱
趋于稳定的变化态势（图略） 。
从不同深度土壤储水量时间变化看（图 ２） ，大多数月份土壤储水量呈升唱降唱升唱趋于稳定的变化态势 ，少数
月份呈升唱降唱升唱降的变化态势 。说明这类土地浅层（０ ～ ３０cm）得到水分补充时很快向下输送 ，土壤储水由上向
下增加较快 ，可认为是快速增水层 ；３０ ～ ７０cm层为葡萄水分利用层 ，该层葡萄根系分布多 ，对水分吸收利用也
多 ，导致土壤储水量下降 ；７０ ～ ８０cm层土壤储水量又开始增加 ，可把该层称为剩余水分传输层 ；８０ ～ １００cm层储
水趋于基本稳定 ，可称为基本稳定层 。
2畅5 　 沙地酿造葡萄年生长期需水量估算
葡萄年生长期内需要大量水分 ，其所消耗的水分主要用于树体的光合作用和蒸腾蒸散 ，可用土壤水分
平衡方程估算葡萄生长期耗水量 ：
ET ＝ R ＋ I － Δ W － Wg － λ ＋ Sn （５）
式中 ，ET 为蒸散量（耗水量） ，R为降雨量 ，I 为灌溉量 ，Δ W 为该时段初始与终了时的土壤储水量差值 ，Wg
为入渗量 ，λ为地表径流量 ，Sn 为土壤毛管上升水 。 本试验地地势平坦 ，葡萄成行栽植于宽为 １００cm 的沟
内 ，立架在垄上 ，沟内灌水 ，地表径流全部集中到栽植沟内被葡萄利用 ，故无径流 ，λ ＝ ０ ；试验地地下水位超
过 ２０m ，毛管上升水补给几乎为零 ，Sn ＝ ０ ；８０ ～ １００cm土壤储水量变化较小（图 ２） ，入渗水也忽略不计（ Wg
＝ ０） 。 故式（５）简化为 ：
ET ＝ R ＋ I － Δ W （６）
用式（６）估算 ２００２ 年葡萄园蒸散量（耗水量）为 ４６２畅７mm（约折合 ４６２７m３／hm２） ，２００３ 年为 ３８３畅２mm（３８３２m３／hm２） ，
１４　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
平均耗水 ４２３畅２mm（４２３２m３／hm２ ，表 ５） 。沙地酿造葡萄萌芽到成熟期耗水量比日本种植的“玫瑰露”葡萄耗水
量（４月中旬到 ９月中旬耗水 ２７２畅９mm）［６］多 １５０畅３mm（１５０３m３／hm２ ） ，多 ５５ ％ 左右 ；比甘肃省陇东南地区种植的
“玫瑰香”葡萄（３９９mm）［７］多耗水 ２４畅２mm ；但与当地种植的小麦平均耗水量（４５８畅２mm）相比少 ３５畅２mm（３５２
m３／hm２） ，比玉米平均耗水量（５７５mm）［８ ～ １０］少 １５１畅８mm（１５１８m３／hm２ ） 。 按 ２００３ 年价计葡萄产值比小麦净增
３１８０ 元／hm２ ，比玉米净增 ３７５０元／hm２ 。 故沙地种植酿造葡萄的节水和经济效益显著 。
　 　 对沙地酿造葡萄不同生育阶段耗水特点
的分析（表 ５）表明 ，葡萄萌芽到展叶期是耗
水最少时期 ，平均耗水量为 ３１畅５mm ，占总耗
水量的 ７畅４ ％ ；耗水量最大期出现在盛花到
成熟期 ，平均耗水量达 ２６０畅０mm ，占总耗水
量的 ６１畅４ ％ 。 展叶到盛花期 、成熟到落叶期
相近 ，耗水量分别为 ６６畅０mm 、６５畅７mm ，占总
耗水量的 １５畅６ ％ 和 １５畅５ ％ 。 说明本地葡萄
主要耗水期在盛花到成熟期 。
表 5 　 沙地酿造葡萄不同生育阶段耗水量
Tab畅５ 　 Water consumption in different development phases
of brew grape in desert area
年份
Year
耗水量 ／mm Wat er consumption
萌芽 ～ 展叶
Budding ～
leaf ex tension
展叶 ～ 盛花
Leaf ex tension ～
blossom
盛花 ～ 成熟
Blossom ～
ma turity
成熟 ～ 落叶
M aturit y ～
leaf fall
萌芽 ～ 落叶
Budding ～
leaf fall
２００２ ３２畅０ ８２畅５ ２８５畅０ ６３畅２ ４６２畅７
２００３ ３０畅５ ４９畅５ ２３５畅０ ６８畅２ ３８３畅２
平均 ３１畅５ ６６畅０ ２６０畅０ ６５畅７ ４２３畅２
表 6 　 酿造葡萄产量性状及品质
Tab畅６ 　 Yield characters and qualit y of fruit of brew grapes in deser t area
品种
Cult ivar
年份
Year
果穗数 ／个
Fruit ea r
number
果穗长 ／cm
F ruit ear
length
果穗重／g
F ruit ear
weight
穗结粒数／个
Number of
fru it pe r ear
单果重 ／g
Fruit
weight
含糖量 ／ ％
Sugar
content
梅鹿辄 ２００３ ５１畅５ １３畅５ １２０畅３ ９４ １畅３９ １５畅２
２００２ １６畅０ １７５畅６ １畅５４ １７畅４
平均 １４畅８ １４８畅０ １畅４７ １６畅３
品丽珠 ２００３ ７０畅５ １４畅８ １２８畅８ ７１ １畅０８ １４畅４
２００２ １４畅０ １５７畅２ １畅４０ １６畅７
平均 １４畅４ １４３畅０ １畅２４ １５畅０
赤霞珠 ２００３ ３５畅５ １３畅７ １４８畅３ ９６ １畅４５ １６畅２
２００２ １６畅９ １７２畅０ １畅４９ １６畅８
平均 １５畅３ １６０畅２ １畅４７ １６畅０
黑比诺 ２００３ ７７畅５ １０畅５ １８５畅６ ８３ １畅３７ １９畅０
２００２ １４畅３ ２５５畅５ １畅７８ １９畅４
平均 １２畅４ ２２０畅６ １畅５８ １９畅２
霞多丽 ２００３ ３２畅０ １２畅２ １４７畅１ １０８ １畅５２ １７畅３
２００２ １４畅０ ２１７畅３ １畅５３ １６畅２
平均 １３畅１ １８２畅２ １畅５３ １６畅８
法国兰 ２００３ ４７畅５ １４０畅０ １８６畅６ ９４ ２畅２２ １７畅６
２００２ ２０畅０ ２７１畅６ １畅９２ ２０畅０
平均 １７畅０ ２２９畅１ ２畅０７ １８畅８
贵人香 ２００３ ３９畅５ １１畅５ １１７畅６ ８６ １畅３９ １７畅７
２００２ １４畅７ １６１畅５ １畅４５ １６畅７
平均 １３畅１ １３９畅６ １畅４２ １７畅２
2畅6 　 沙地酿造葡萄的产量
性状
葡萄成熟期产量性状调
查结果（表 ６）表明 ，“法国兰”
和“黑比诺”各种性状较好 ，
“法 国 兰 ” 平 均 果 穗 长 达
１７畅０cm ，平均果穗重 ２２９畅１g ，
平均含糖量为 １８畅８ ％ 。 从
２００２ 年和 ２００３ 年果实性状
看 ，２００２ 年果穗长 、果穗重 、
单果重明显好于 ２００３ 年 ，这
与当年气候条件有关 。 ２００２
年 ７ 个品种开花盛期出现在
６月 ６ ～ １１ 日（表 １） ，幼果出
现期出现在 ６ 月 １３ ～ １６ 日 ，
这段时间只有开花后第 ７ 、８
两天日平均温度比 ２００３ 年
低 ，其余时间均比 ２００３ 年高
（图 ３） 。 从月平均气温看（图
４） ，２００２ 年 ６ ～ ８ 月气温一直
比 ２００３ 年高 。 开花期气温高
有利于开花授粉 ，而开花至果
实生长期气温高 ，有利于果实
生长 。 ２００２ 年 ７ 个品种的单
果重比 ２００３ 年 高 ０畅０１ ～
０畅４１g ；多数品种含糖量也高
　 　 　于 ２００３ 年 。 可见葡萄开花到果实生长关键期需较多热量 ，热量充足 ，产量性状好 ，果实含糖量高 。
3 　 葡萄种植对生态环境的响应
西北地区干旱缺水 ，风大沙多 。 甘肃省是我国主要的沙尘源地 ，而甘肃的沙尘源地全部分布在河西 。
试验证明沙漠边缘地区开垦种植酿造葡萄是可行的 。 一方面 ，这里种植葡萄用水比小麦 、玉米少 ，病虫危害
轻于绿洲且污染少 ，葡萄品质好 。 另一方面种植葡萄能有效防风固沙 ，遏制沙漠侵蚀绿洲 ，保护绿洲农田 。
第 ５期 马兴祥等 ：沙漠边缘酿造葡萄生长气象条件及生态响应 １５　
据调查统计在被腾格里和巴丹吉林大沙漠半包围的武威市 ，沙漠每年向绿洲前移 １０m ，仅民勤县每年因此
废弃耕地约 ２畅７ 万 hm２［１１］ ，沙线前移直接威胁着全市数百万人口的生存 。 治理风沙危害 ，防止沙漠前移 ，是
当前迫在眉睫的生态要务 ，寻求多渠道治理 、恢复和保护生态环境非常重要 。 在沙漠边缘开发种植葡萄 ，既
不减少耕地 ，又能增加当地农民经济收入 ，还可长期有效治理沙漠前移 ，减少风沙危害 ，生态经济效益良好 ，
对绿洲生态环境保护有积极作用 。
图 3 　 葡萄开花期日平均气温图
Fig ．３ 　 Daily average temperature during blossom
　 　 　 　 　 　 of brew grape
图 4 　 葡萄生长期月平均气温
Fig ．４ 　 Monthly average temperature during brew grape
　 　 　 　 　 　 growing period4 　 小 　 结
研究地区沙地酿造葡萄 ４ 月中旬出土上架 ，１０ 月中旬落叶 ，年生育期在 １６９ ～ １７９d ，需要 ≥ １０ ℃ 积温
３１１０畅７ ～ ３３８４畅７ ℃ ，８０cm 地温 ３３９０畅４ ～ ３６０２畅９ ℃ ，幼果出现到成熟需 ≥ １０ ℃ 积温 ２００８畅５ ～ ２１５３畅８ ℃ 。 酿造
葡萄枝条和果实生长期间 ，气温和地温是主要影响因素 ，而积温和累积日较差是含糖量累积阶段的主要影
响因子 。 在此期间要加强热量保障措施 。 沙漠边缘新垦地沙地葡萄园不同深度土壤储水量变化趋势由浅
向深呈升唱降唱升唱趋于基本稳定的变化态势 。 土壤储水量在 ０ ～ ３０cm浅层表现为随深度增加的趋势 ，说明当
地表层得到水分补充时很快向下输送 ，该层为快速增湿层 ；３０ ～ ７０cm 层因葡萄根系分布较多 ，对水分吸收利
用也多 ，土壤储水量下降 ，此层为葡萄水分利用层 ；７０ ～ ８０cm 层土壤储水量随深度增加而增加 ，为剩余水分
传输层 ；８０ ～ １００cm为储水稳定层 。
沙地葡萄年生长期平均耗水 ４２３畅２mm ，比日本种植的“玫瑰露”葡萄耗水量多 １５０畅３mm ，但比当地种植
的小麦平均耗水量少 ３５畅２mm ，比玉米平均耗水量少 １５１畅８mm 。 葡萄产值按 ２００３ 年价计 ，比小麦净增
３１８０ 元／hm２ ，比玉米净增 ３７５０ 元／hm２ 。
沙地葡萄萌芽到展叶是耗水量最少时期 ，耗水最大期出现在盛花到成熟期 ，展叶到盛花期和成熟到落
叶期耗水量相近 ，说明沙地葡萄主要耗水期在盛花到果实成熟期 。
试验证明沙漠边缘地区开垦种植葡萄是可行的 ，种植葡萄比种植粮食作物耗水少 ，病虫危害少和污染
小 ，葡萄品质好 。 在沙漠边缘种植葡萄既不减少耕地 ，又能增加农民经济收入 ，且有良好的生态和经济效
益 ，对绿洲生态环境保护有积极促进作用 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 何亚娟 ，潘学标 ．甘肃省民勤绿洲种植结构与水资源利用研究 ．中国生态农业学报 ，２００３ ，１１（４） ：１２１ ～ １２３
２ 　 尉元明 ，朱丽霞 ，周跃武 ，等 ．河西走廊水资源利用现状与节水灌溉工程分析 ．中国沙漠 ，２００４ ，２４（４） ：４００ ～ ４０４
３ 　 邓振 ．作物生产力的测定与计算方法 ．干旱地区农业气象研究 ．北京 ：气象出版社 ，１９９９ ．２８７ ～ ２９３
４ 　 王信理 ．在作物干物质积累的动态模拟中如何合理应用 Lo gist ic 方程 ．农业气象 ，１９８６ ，７（１） ：１４ ～ １８
５ 　 马兴祥 ．金冠苹果果实生长动态数学模式应用与水热条件分析 ．中国农业气象 ，１９９５ ，１６（４） ：１１ ～ １３ ，１８
６ 　 严大义 ，才淑英 ．葡萄优质丰产栽培新技术 ．北京 ：中国农业出版社 ，１９９７ ．１４１ ～ １４２
７ 　 姚小英 ，王全福 ，朱德强 ，等 ．陇东南葡萄生态气候及种植风险决策 ．中国农业气象 ，２００４ ，２５（１） ：５７ ～ ５９
８ 　 邓振 ，林日暖 ．河西气候与农业开发 ．北京 ：气象出版社 ，１９９３ ．１２１ ～ １２３
９ 　 仇化民 ，邓振 ，方德彪 ．甘肃东部旱作区不同气候类型麦田水分供需平衡研究 ．自然资源学报 ，１９９７ ，１２（２） ：１９３ ～ １９６
１０ 杨 　 涛 ，梁宗锁 ，薛吉全 ，等 ．干旱胁迫下不同玉米品种的耗水特性及其水分利用效率的差异 ．干旱地区农业研究 ，２００５ ，２３（５） ：１０３
１１ 窦 　 贤 ．莫让资源大省成为地质灾害大省 ．中国气象报 ，２００５唱０３唱１５
１６　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷