基于GIS的贵州省黎平县油茶气候适宜性区划

杨 益，于 飞，朱曦嵘，陈贞宏

(1.贵州省普定县气象局，贵州 普定 562100;2.贵州省山地环境气候研究所，贵州 贵阳 550002;3.贵州省册亨县气象局，贵州 册亨 552200;4.贵州省安顺市气象局，贵州 安顺 561000)

基于GIS的贵州省黎平县油茶气候适宜性区划

杨 益1，于 飞2，朱曦嵘3，陈贞宏4

(1.贵州省普定县气象局，贵州 普定 562100;2.贵州省山地环境气候研究所，贵州 贵阳 550002;3.贵州省册亨县气象局，贵州 册亨 552200;4.贵州省安顺市气象局，贵州 安顺 561000)

利用贵州省黔东南州黎平县及黔东南州辖区内其余15个气象观测站1961—2000年气候资料，根据气候资源的小网格分析方法，建立黎平县油茶种植气候区划因子与地理信息的空间分析模型，以GIS为技术支撑，划分了黎平县油茶种植的最适宜、适宜、次适宜和不适宜气候区。区划结果表明：油茶种植适宜区和最适宜区占该县国土面积的53.8%，不适宜区仅占13.9%。区划结果对于该县油茶种植发展详细规划有重要参考意义。

油茶;气候区划;GIS;贵州黎平

1 引言

茶油是我国的特产，被专家赞誉为“益寿油”、“国宝级特色资源”。联合国粮农组织已将茶油作为重点推广的健康型高级食用植物油，市场前景十分广阔。2010年，黎平县油茶林总面积为0.95万hm2，涉及17个乡镇，被列为国家油茶发展重点县，该县气候、海拔、土壤等条件均适合油茶生长，据该县规划，至2025年，全县将发展油茶5.3万 hm3。其中新建高产油茶基地4.5万 hm3，更新改造和抚育油茶林0.8万hm3。力争新造和低改抚育油茶林年均亩产油达到30 kg以上，年茶油产量在2.4万吨以上，将实现茶油产值达16.9亿元以上，形成全国知名的油茶良种和侗乡茶油精品品牌。

国内外对油茶进行了很多研究，在地理区划方面，主要是针对其自然分布区域和海拔的研究［1-2］;在气候资料方面［3-5］，从影响油茶生长的热量、水分和光照等因子出发，分析气候条件得出油茶适宜性种植区划;也有一些研究［6-8］，应用 GIS技术对玉米、甘蔗、枸杞的种植进行气候区划。本研究基于GIS 技术［9］及气候资源的小网格分析方法［10］，以100m×100m栅格数据为评价单元，综合分析气候条件，并对黎平县油茶适宜种植区进行气候区划细化研究，为油茶种植的合理布局提供科学依据。

2 资料

气象资料采用贵州省黔东南州16个县市1961—2000年40 a气象观测资料，其中包括逐月气温、降水以及各县经度、纬度和海拔高度等数据，地理信息数据主要应用黔东南州黎平县100 m×100 m高程图，以上资料均来源于贵州省气象局。

3 区划方法

3.1 区划因子的选择及适宜性指标的确定

油茶是典型的亚热带木本油料作物，对气候条件的适应性很强，喜温暖湿润的气候，是改造红壤的主要树种，其生长发育过程分为新梢、花芽、开花、结果、根系再生长5个部分。油茶树对土壤的适应性也很强，但对气候条件要求较高。油茶喜温暖，怕寒冷，要求年平均气温18～21℃，花期平均为12～13℃，突然的低温或晚霜会造成落花、落果。要求有较充足的阳光(年日照时数要求1 500 h以上)，否则只长枝叶，结果少，含油量低。要求水分充足，年降雨量一般在1 000 mm以上，但花期连续降雨，会影响授粉。在相同的土壤、品种及栽培条件下，油茶含油率及其品质与气候生态因子有密切关系。余优森等研究表明［11］：影响普通油茶含油率高低的关键生育期及其气象因子，是果实迅速膨大生长期和油脂转化积累期(7—9月)，尤其是9月的气温、降水等因子的影响最密切;油茶的油脂迅速转化积累期气温和降水量是影响含油率高低的主要气象因子，在气温相对较低(尤其是夜温较低)，雨水充足的生态条件下，有利于油脂的转化积累，提高含油率和品质。因此本文建立了油茶气候适宜性指标(见表1)。

表1 油茶适宜种植的评价要素及指标

3.2 油茶适宜种植区的空间分析模型的建立

3.2.1 地理信息数据的编辑与处理 应用黎平县100 m×100 m高程图，在地理信息系统ArcGIS9.3平台下，进行数据的导入、投影、配准等图层处理，最终生成黎平全县的海拔高度、经度和纬度的栅格图层。

3.2.2 区划指标小网格推算模型的建立 气候资源由于纬度、海陆分布、地形地貌以及下垫面性质的影响存在着明显的空间差异。黎平县已建成两要素区域自动观测站，辖区内25个乡镇均有1个自动观测站，然而自动观测资料不到2 a，并不能代表气候资料，若仅靠黎平县1个站的气候资料只能反映该站附近区域内的气候概况，不能代表整个县的气候情况。为了客观反映黎平县全县适宜油茶种植的气候要素值，有必要通过建立整个黔东南州(包括16个县市)山地气候的空间分析模型，以此来推算气候区划指标在无测站地区的分布状况，区划因子与地理因子的关系模型可表示为［12］：

Y=f(φ，λ，h) (1)

式中Y为气候区划因子(如年平均气温、年平均降水等);φ、λ、h分别表示经度、纬度、海拔高度。

应用黔东南州16个县市1961—2000年40 a气象观测资料，统计分析得出年平均气温、降水量，7—9月平均气温、降水量以及9月平均气温、降水量，根据多元回归分析方法［7］，求出6个区划指标的气候学方程(见表2)。

从表2看出，各方程的复相关系数在0.5705～0.9867之间，从回归效果来看，降雨量方程不如温度方程好，但都通过了α=0.01的显著性检验［7］，表明方程回归效果较好，利用它可进行区划指标的小网格推算。

3.3 油茶种植气候区划专题图的制作

在地理信息系统ArcGIS9.3平台中，根据生成的栅格图层，利用表2中的空间推算模型，分别推算出年平均气温、降水量，7—9月平均气温、降水量以及9月平均气温、降水量栅格图层数据，根据表1油茶适宜性区划指标，将上述6个栅格图层数据，按照最适宜、适宜、次适宜、不适宜的标准同化(此处同化采用ArcGIS9.3中的重分类Reclassify方法而得)成一定的数值［7］(如最适宜区范围内的数值统一同化为20，适宜区为15，次适宜区为10，不适宜区为5)，最后将6个同化后的区划指标的栅格图层进行矩阵加法运算，获得一个总分值，再按照总分值的大小根据ArcGIS9.3自然断点分级法［13］来划分黎平县油茶种植的最适宜、适宜、次适宜和不适宜气候区，见图1所示。

表2 油茶种植指标各要素的空间模型

图1 黎平油茶种植气侯区划专题图

4 结果分析与区划评述

由图1可知，黎平县油茶的气候适宜性基本呈自北向南递增趋势，但又不完全是纬向分布，充分反映了山地等地形地貌因素的影响，在其他条件相同的情况下，气温随海拔高度升高而降低，因此在黎平县北部地势较高乡镇不适宜种植油茶。具体分析如下：

①最适宜区。黎平县最适宜区域占整个国土面积的32.1%，多分布在东部南部一线，从敖市、高屯、德凤、中潮沿东部一线南压至肇兴、水口、龙额、雷洞都属于最适宜区，其中高屯、中潮、洪州最适宜区已占该乡镇国土面积90%以上，而西部一线岩洞、口江、双江亦有大量最适宜种植油茶区。

②适宜区。适宜区主要集中在敖市、高屯、中潮、洪州等地，占该县国土面积的21.7%。

③次适宜区。次适宜区占该县国土面积的32.3%，分布在各个乡镇，该县中部一线所占比例较大。

④不适宜区。不适宜区分布最少，仅占该县国土面积的13.9%，主要分布在县北部德化、平寨、大稼、坝寨等乡镇，双江、地坪、龙额等乡镇也有少量分布。

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S162

B

1003-6598(2011)05-0017-03

2011-09-05

杨益(1985-)，女，助工，主要从事综合气象观测、网络维护等工作。