Heat disaster of young durian trees in Hainan

气象资料：选取海南5个主要榴莲种植市县，澄迈（19.7333° N，110° E）、保亭（18.65° N，109.7° E）、乐东（18.75° N，109.167° E）、三亚（18.2489° N，109.5169° E）和陵水（18.8° N，110.367° E）2015～2024年逐日气象数据；以及2025年乐东县山荣农场（18.8364° N，109.2989° E）小气候站逐时气象数据。气象资料均来自海南省气象信息中心。

灾害资料：榴莲高温灾害历史资料主要来自海南省农业科学院果树研究所，及2025年高温天气期间赴主要榴莲种植园进行灾后调查和统计。

海南岛地理环境差异较大，榴莲树属于新引种种植果树，在海南岛大范围种植未满10年，榴莲树高温灾害等气象灾害观测数据和产量数据缺乏，因此采用百分位阈值法^[20]来定义榴莲幼树高温灾害指标。

2025年4月15～24日乐东县山荣农场受到西南干热气流影响，连续多日出现最高气温≥35℃的高温天气，对该农场某榴莲种植园区的榴莲幼树生长造成一定程度的高温危害。分析此次高温过程期间的某日逐小时气象资料，可见小时温湿度变化情况（图1）：小时最低气温出现在7时，最高气温出现在13～18时，均在35℃以上；小时相对湿度变化则与温度相反，小时相对湿度4～7时较大，均超过90%，而13～18时较小，均在40%以下。可见，海南高温天气过程中，高温和低湿叠加的时间，均出现在午后13～18时。因此，结合前人对果树热害的研究^[16-18]，选取日最高气温和14时相对湿度作为监测榴莲高温灾害的主要气象因子和时段，较为科学合理。

Figure 1.  Hourly variation chart of main meteorological factors

实地调研2025年4月15～25日海南岛一次高温过程期间，乐东、保亭等地区榴莲种植基地的幼树长势。由于持续11 d高温过程影响，乐东山荣某种植园区榴莲幼树叶片出现不同程度叶缘干焦，叶面积减少，甚至幼树植株枯死现象。同时查阅2020年澄迈永发榴莲种植基地记录，发现受5～8月长时间高温灾害影响，大部分榴莲幼树出现叶片焦枯落叶、枝条停止生长、枝梢干死或整株干枯死亡现象。

结合上述榴莲种植观测和调查结果，咨询相关种植户和专家，将榴莲幼树高温灾害指标分为一、二、三级，即轻度、中度、重度，对应的榴莲幼树受害症状见表1。

高温灾害 Heat disaster	轻度灾害 Mild disaster	中度灾害 Moderate disaster	重度灾害 Severe disaster
榴莲幼树在高温灾害下不同程度受害症状 Different injury symptoms of young durian trees under heat disaster	生长停滞，植株叶片叶缘出现焦枯，小部分枝梢干枯。	生长接近停止，植株部分叶片出现焦枯，部分枝梢干枯。	生长停止，植株大部分叶片干枯、大部分枝梢干枯，弱树枯死。
榴莲幼树高温受害性状的表型照片 Phenotypic photos of heat disaster in young durian trees

Table 1.  Heat disaster and corresponding damage symptoms in young durian trees

根据2020年澄迈榴莲种植基地观测，发现该年份榴莲幼树高温灾害影响较为严重。冯学杰^[4，9，12]等研究指出，气温高于35℃且空气湿度较低，易引起榴莲叶片焦叶甚至烧叶等症状，同时给出了榴莲种植最适宜的空气相对湿度为75%～85%。因此，统计2020年澄迈日最高气温≥35℃，不同月份高温日数、持续高温过程日数和极值情况（表2），可见，2020年高温日数总数高达100 d，分布在3～9月，其中，5、6、7月高温日数较多，极端最高气温达到40.8℃；高温天气过程的14时相对湿度均低于70%，极端最低相对湿度低至35%。2020年最长高温过程持续时间为43 d，发生在5月4日～6月15日（5日滑动平均≥35℃，下同），最高温度在36.3～40.8℃，14时相对湿度在37%～69%；次长高温过程为40 d，在6月20日～7月29日，最高温度在35.5～39.2℃，14时相对湿度在38%～58%。

分析2020年澄迈高温过程最高气温和相对湿度分布（图2），可见，日最高温度在35.0～38.5℃占全年高温日数的89%；14时相对湿度在40%～60%的占比84%；观测数据也显示最高温度在39℃以上时，相对湿度绝大部分在40%以下，即气温越高，相对湿度越小。对两者进行线性相关回归，发现两者呈负相关关系，R为0.590，相关性达到极显著水平。

Figure 2.  Map of temperature and relative humidity distribution in Chengmai in 2020

澄迈2020年出现100 d高温天气过程，尤其是5～7月期间出现两次高达40 d以上的持续高温，极端最高气温高达40.8℃。高温天气通常伴随较低的空气相对湿度，均在70%以下。高温低湿对澄迈榴莲幼树种植造成了较大的危害，榴莲幼树出现叶片焦枯落叶、枝条停止生长、枝梢干死或整株干枯死亡现象。

通过上述初步分析结果，以高温为主，相对湿度为辅，研究榴莲幼树高温灾害。在缺乏榴莲幼树详细高温灾害和榴莲产量记录的基础上，本研究采用数学统计方法上的百分位阈值法^[20]，将高温灾害日等级指标轻度、中度和重度指标，对应为60分位和90分位进行指标阈值划分。步骤如下：第一步对2015～2024年全省日最高气温≥35℃气温数据进行升序排列，第二步取排序第60分位和第90分位所对应日最高气温，作为榴莲轻度灾害、中度灾害和重度高温灾害指标温度阈值。海南最近10年18个市县日最高气温百分位图（图3）显示，高温日数为7 121 d，其中第60分位对应最高气温为36.3℃、第90分位对应最高气温为37.7℃。同理，高温灾害对应的14时相对湿度，也对数据进行降序排列，取第90分位划分中度和重度指标，第90分位对应的相对湿度为42%。

Figure 3.  Percentage map of daily highest temperatures in 18 counties in Hainan from 2015-2024

参照气象行业标准《小麦干热风等级》（QX/T 82—2019）^[21]，构建榴莲幼树高温灾害日指标，采用日最高气温为主、14时相对湿度为辅，确定日指标如下表3。

海南岛每年3～9月均会出现多次高温灾害天气过程，因此评价某一次高温过程对榴莲幼树灾害的影响，需要构建榴莲幼树高温灾害过程指标。根据达到榴莲幼树高温灾害日等级指标，根据不同日灾害等级日数，确定高温灾害过程等级指标（表4）。

评价一整年榴莲幼树高温灾害综合情况，则根据当年榴莲幼树高温灾害过程发生的次数和等级进行综合评价，确定榴莲幼树高温灾害年型指标（表5）。

分析2025年4月中下旬一次高温过程，并根据上述表3和表4的榴莲幼树指标标准，对部分榴莲主栽区的日高温灾害和过程灾害进行划分（表6），可见2025年4月中下旬高温过程，乐东山荣出现长达11 d的高温灾害过程，其中日灾害达到重度有4 d，中度2 d，轻度5 d，过程高温灾害等级为重度灾害；澄迈出现8 d，其中重度4 d，重度3 d，过程灾害为重度灾害；保亭有3 d达到日灾害等级标准，但因为没有连续3 d及以上，因此达不到高温灾害过程指标，为无高温灾害。

经过实地调研上述3个地区榴莲种植园，大部分园区2022年开始定植，榴莲属于幼树阶段，乐东山荣某种植园区榴莲幼树叶片出现不同程度叶缘干焦、叶面积减少，甚至幼树植株枯死现象（图4），而保亭种植园则长势良好，叶片正常，无高温影响痕迹（图5）。

Figure 4.  The phenomenon of heat disaster in young durian trees in Ledong in April 2025

Figure 5.  Good growth of young durian trees in Baoting in April 2025

根据上述榴莲幼树日高温灾害指标，统计海南不同主栽区近10年榴莲幼树日高温灾害特征（图6），可见北部澄迈出现的日数、重度灾害日数均高于南部榴莲种植区的乐东、保亭、三亚和陵水等地。其中：，1）澄迈榴莲幼树受害日数为47～102 d，2019、2020、2021、2023、2024年重度灾害日数在21～30 d；近10年年平均受害日数为81.7 d，轻、中、重度灾害日数分别占总日数的42.8%、36.4%和20.8%。2）乐东榴莲幼树受害日数为17～60 d，重度日数在0～6 d；近10年年平均受害日数为38.4 d，轻、中、重度灾害日数分别占总日数的71.3%、21.9%和6.8%。3）保亭榴莲幼树受害日数为21～57 d，重度日数在0～7 d；近10年年平均受害日数为35.4 d，轻、中、重度灾害日数分别占总日数的74.8%、21.5%和3.7% 。4）陵水榴莲幼树受害日数为2～21 d，无重度灾害；近10年年平均受害日数为7.2 d，轻、中度灾害日数分别占总日数的95.8%和4.2%5）三亚榴莲幼树受害日数为48～90 d，其中2017、2018、2021年重度日数在2～5 d；近10年年平均受害日数为70.6 d，轻、中、重度灾害日数分别占总日数的78.5%、20.2%和1.3%。

Figure 6.  Daily heat disaster on young durian trees in the main planting area of Hainan

根据上述榴莲幼树过程高温灾害指标，统计海南不同主栽区最近10年榴莲幼树过程高温灾害特征（图7），可见过程高温等级和次数与日高温灾害较为一致，北部澄迈均多于南部榴莲种植区的乐东、保亭、三亚和陵水等地。其中：1）澄迈榴莲幼树过程高温灾害为8～16次，除2016、2018年，其余年份均出现1～4次特重度高温灾害过程；近10年过程高温灾害年平均次数为10.7次，轻、中、重、特重度分别为3.4次、3次、2.4次和1.7次。2）乐东榴莲幼树过程高温灾害为3～9次，仅2015、2019年出现重度高温灾害过程；近10年过程高温灾害年平均次数为4.3次，轻、中、重、特重度分别为1.9次、1.6次、0.5次和0.3次。3）保亭榴莲幼树过程高温灾害为1～6次，仅2015、2020、2021年出现1次特重度高温灾害过程；近10年过程高温灾害年平均次数为5.6次，轻、中、重度分别为3.1次、2.1次和0.4次。4）陵水榴莲幼树过程高温灾害为0～4次，仅2015出现1次中度高温灾害过程，其余为轻度或无；近10年过程高温灾害年平均次数为1.1次，轻、中度分别为1次和0.1次。5）三亚榴莲幼树过程高温灾害为6～14次，仅2018年出现一次特重度高温灾害过程；近10年过程高温灾害年平均次数为10.1次，轻、中、重、特重度分别为6.2次、3.4次、0.4次和0.1次。

Figure 7.  Heat disaster processes of young durian trees in the main planting area of Hainan

根据上述榴莲幼树年高温灾害指标，统计海南不同主栽区最近10年灾害特征（表7），可见：1）澄迈年型高温灾害除2018年为中度，其余年份均为重度～特重灾害；近10年高温灾害评价为重度偏特重度。2）乐东近10年有3年重度、5年中度、1年轻度、1年无高温灾害；年高温灾害评价为中度。3）保亭近10年有1年重度、5年中度、4年轻度；年高温灾害评价为轻度偏中度。4）陵水近10年有2年轻度，其余无高温灾害；年高温灾害评价为无高温灾害。5）三亚近10年有4年重度、6年中度灾害；年高温灾害评价为中度偏重度。

榴莲作为典型热带果树，原产地在东南亚热带地区，该地区属热带季风气候或热带雨林气候。一年内各月平均气温在24～28℃之间，年温差一般不超过5℃，尤其在海洋区域，通常不超过1℃。气温日变化大于年变化，日较差可达10～15℃，但日最高气温很少超过35℃，日最低气温很少低于20℃^[22]。榴莲近年大规模引种至海南种植，与原产地气候条件存在一定差异^[5]。海南地处热带地区北缘，长夏无冬，年平均气温高；干季、雨季明显，冬春干旱，夏秋多雨，多热带气旋；台风、暴雨、干旱等气象灾害频繁；海南岛各地年平均气温22.8～25.8℃，年平均降水量1 819.1 mm^[13]。榴莲种植过程中可能遇到高温干旱、低温阴雨、大风等气象灾害的影响，限制榴莲大面积种植生产。尤其是每年3～10月，海南都会出现较长时间的高温天气过程，其中，澄迈、临高、儋州、昌江、白沙等西北部地区出现日最高气温在40℃以上，对农业造成很大影响和损害^[14-15]。研究海南榴莲幼树高温灾害指标和时空分布特征，对海南榴莲种植选址、榴莲灾害防御、榴莲气象灾害保险理赔等均有较大的参考意义。

在缺乏榴莲幼树高温灾害观测资料、产量和品质等测定数据前提下，采用百分位阈值法对榴莲幼树高温灾害指标进行划分，具有一定的科学性和实用性。在现行的气候预测技术指导下，可以用于指导榴莲幼树种植管理实践。但是本研究结果也存在一定的不足，比如不同高温胁迫是如何影响榴莲幼树内在激素和养分变化，从而影响生长量、枝条、开花和挂果、产量和品质^[23-24]的形成等，并没有涉及。下一步工作可以根据目前的研究成果，针对不同栽培地区，不同榴莲品种、不同生育期，进行榴莲生长量、果实品质等进行高温胁迫研究；同时也需要对高温、低湿、干旱等复合气象灾害影响进行研究。

1）通过分析2025年一次高温过程气温和相对湿度日变化，选取日最高气温和14时相对湿度作为监测榴莲高温灾害的主要气象因子和关键时段。

2）在缺乏榴莲受害数据的基础上，采用百分位阈值法，即取升序排序第60分位和第90分位所对应日最高气温（36.3℃和37.7℃），高温日对应的14时相对湿度数据取降序排序第90分位（42%）等指标阈值，构建榴莲幼树高温灾害日指标；根据高温灾害过程的等级和对应日数，构建榴莲幼树过程灾害指标；根据过程灾害等级和对应次数，构建榴莲幼树高温灾害年型指标。

3）海南省2015～2024年主栽区榴莲幼树高温灾害日数在7.2～81.7 d，过程高温灾害总次数在1.1～10.7次，年型在轻度-重度以上均有出现。榴莲幼树生长过程中遭遇高温灾害的概率很大。

4）最近10年，澄迈榴莲幼树高温灾害日数为47～102 d，过程高温灾害为8～16次，年型灾害为重度偏特重灾害；其次是三亚为48～90 d，过程高温灾害为6～14次，年型灾害为中度偏重灾害；第三是乐东为17～60 d，过程高温灾害为3～9次，年型灾害为中度灾害；保亭和陵水，受害日数相对较少，过程也较轻，年型灾害为无害或轻度偏中灾害。总体而言，北部榴莲种植区高温灾害重于南部，分别为澄迈＞三亚＞乐东＞保亭＞陵水。

5）经过实地调查，近年各地榴莲种植户均反映，由于夏秋季节高温，幼树均出现不同程度的热害症状。澄迈、三亚和乐东幼树受害程度均重于保亭、陵水地区，这与本研究结果相符。海南榴莲种植栽培中，建议做好高温灾害防御措施，例如建遮阳网、喷灌/喷雾系统以及间种套种其他作物，改变榴莲园区局地小气候环境，降低榴莲高温危害。