李作为,杨迤然
(1.贵州省第一测绘院,贵州 贵阳 550025; 2. 贵州大学 对外合作处,贵州 贵阳 550025)
沿河县福鼎大白茶气候适宜性评价
李作为1*,杨迤然2
(1.贵州省第一测绘院,贵州 贵阳 550025; 2. 贵州大学 对外合作处,贵州 贵阳 550025)
为更好地利用沿河县福鼎大白茶丰富的资源,优化其产业分布,在GIS平台的支持下,采用综合图斑法划分评价单元,选取年平均温度、≥10℃年积温、年降水量、海拔等6个评价指标对沿河县福鼎大白茶气候生长适宜性进行布局研究。结果表明:在全县248 342 hm2研究对象中,高度适宜区58 657 hm2,占23.62%,中度适宜区122 998公顷,占49.53%,勉强适宜区39 990公顷,占16.10%,不适宜区26 697 hm2,占10.75%。
GIS;福鼎大白茶;气候适宜性评价;沿河县
沿河县地处贵州省东北部,与四川省接壤,邻近湘、鄂。地理位置处于东经108°03′~108°37′,北纬28°12′~29°5′之间。北部和东部分别与重庆市彭水自治县和酉阳自治县接壤,东南部与松桃、印江县相邻,西南部与德江县交界,西北部与遵义市务川县毗邻。全县呈现西北和东南高,中部低,地势从西北、东南向乌江河谷倾斜。内地表岩石均为沉积岩,岩性以石灰岩、白云质灰岩和白云岩等碳酸盐岩类为主。碳酸盐岩类与碎屑岩类多呈带状相间交错分布,岩性组合较为复杂。境内属中亚热带季风性气候。年均气温15.5℃;年均日照1 100~1 400 h;≥10℃的活动积温4 040~5 600℃;无霜期251~317 d;多年平均降雨量1 135 mm,年均蒸发量700 mm,但分配不均;暴雨突发性强,且北部多于南部,由北向南逐渐减少,四季气候分明,冬暖,春早,夏长、霜期短,水量充沛,湿度较大,多云少日照,夏旱重[1]。
福鼎大白茶品种来源于福鼎太姥山,茶树高1.5~2 m,宽1.6~2 m,树姿为半开张,小乔木。树枝分支密集,节点较长,灰色树皮。叶椭圆形,顶端尖刺轻微下垂,基部略钝,叶缘微微向上,叶片黄色绿色且具有光泽,叶形锯齿状相对有序,叶肉较软且厚。福鼎大白茶喜温凉,喜散射光,怕强光暴晒,在空气温度达到20~25℃时,茶树新梢生长最快,当空气温度超过25℃时,生长速度开始变缓,若空气温度继续上升到35℃以上时,茶树生长代谢将逐渐停止;≥10℃生长活动积温每年至少要在4 000℃以上,年降水量至少在1 100 mm以上,海拔<1 000 m是适宜生长的上限,海拔在600~800 m之间茶叶品质较好。冰雹对茶树的危害是十分严重的,茶树受到冰雹的冲击,叶破梢断,会引起大量落叶,造成严重减产;若在茶树生长期内发生干旱,会造成茶树嫩梢、幼芽相继萎蔫[2-4]。
根据《沿河县国民经济与社会发展十三五规划》,全县推广种植茶树,品种为福鼎大白茶。因此,在沿河县对福鼎大白茶进行气候适宜性评价,给沿河县茶产业的发展提供建议,从而促进沿河县茶产业更好更快的发展。
1.1数据来源
数据来源于沿河县DEM(1∶50 000)、沿河县年均温图(1∶50 000)、沿河县年降雨量图(1∶50 000)、沿河县≥10℃年积温图(1∶50 000)、沿河县冰雹行进路线图、沿河县旱涝灾害图等图件。其中,海拔直接通过DEM获取,≥10℃积温、年降雨量、年平均气温通过≥10℃年积温图、年降雨量图、年均温图扫描矢量化后获取;冰雹和干旱则通过冰雹行进路线图、旱涝灾害分布图造缓冲区获取。
1.2研究方法
1.2.1评价单元的确定 到目前为止,应用在土地评价中的评价单元主要有土壤类型图图斑作为评价单元,土地类型图图斑作为评价单元,基于土地利用现状图的评价单元,以地理信息系统(栅格)确定评价单元和综合确定评价单元五种方法;前四种评价单元的确定主要存在评价单元不足、信息获取难度大、数据冗余繁琐等问题。而综合确定评价单元是结合土地类型地图、农业气候图和土地利用现状图等图件为基础的评价单元,这种评价结果很容易落实到实地,综合性强,便于土地适宜性的评估[5];经过综合分析,本次研究最终确定以沿河县年均温图、年降雨量图、≥10℃年积温图、冰雹行进路线图、旱涝灾害图、沿河县DEM相互叠加后综合形成的图斑为基本评价单元。
2.2.2评价因子的体系建立 评价因子选取时要遵循主导性、稳定性和综合性原则[6],本研究把年平均温度、≥10℃年积温,年降水量,海拔,冰雹,干旱6项指标分为温度条件、水分条件和其他条件3个层次,建立评价因子体系。(见图1)
图1 沿河县福鼎大白茶生长适宜性评价指标体系
Fig.1 The index system for evaluating growth suitability ofFudingWhiteTeaat Yanhe County
2.2.3评价因子权重的确定 本研究以层次分析法和特尔斐法相结合来作为指标权重的计算方法。将指标分为目标层、准则层和方案层3个层次,通过专家对判断矩阵表的填写,即针对相应的上一层次的某因素,本层次与它有关的单元之间的相对重要性的两两比较,构造判断矩阵并解出矩阵,进而获取特征向量、最大特征根和最大特征向量,最后是指标的一致性检验[7-9],即可计算出6个指标的组合权重分别为0.113 6、0.340 9、0.091、0.048 2、0.118 4和0.287 9。
2.2.4评价因子量化分级 评价因子量化的方法主要有模糊聚类分析法、分级赋分法等[10-12],本研究选取分级赋分法对评价因子量化分级,结果见表1。
2.2.5计算综合评价得分 根据不同评价因子分级量化结果,运用公式CAI=∑Fi×Ci(i=1,2,3,……n)计算出综合评价得分,其得分的大小与适宜程度的高低呈正相关关系。
式中,CAI表示福鼎大白茶气候适宜性综合得分,Fi表示第i个因子的量化得分,Ci表示第i个因子的组合权重。
2.2.6评价结果等级划分 参照FAO适宜性评价系统,利用分值频率曲线原理来划分各等级界限,最终将评价结果划分为高度适宜区、中度适宜区、勉强适宜区和不适宜区4个等级。
表1 不同评价指标分级量化结果Tab.1 Grades and scores by different evaluation indexes
把全县248 342 hm2参评区域划分为88~97分高度适宜、 69~87分中度适宜、 57~68分勉强适宜和42~56分不适宜4个区间,其中,高度适宜区58 657 hm2,占总面积的23.62%,主要分布在新景乡、思渠镇和淇滩镇等乡镇;中度适宜区122 998 hm2,占总面积的49.53%,主要分布在官舟镇、沙子镇和夹石镇等乡镇;勉强适宜区39 990 hm2,占总面积的16.10%,主要分布在后坪乡、黄土乡、谯家镇、客田镇等乡镇;不适宜区26 697 hm2,占总面积的10.75%,主要分布在中寨乡、谯家镇等乡镇。(详见表2和图2)
3.1高度适宜区
高度适宜区是福鼎大白茶种植的优势区域,气候条件很好,该区域的特点是海拔较低,主要在600~800 m之间,年降雨量在1 200 mm以上,年积温在5 600℃水热资源丰富的低热河谷区域,在该区域内种植福鼎大白茶从气候方面上看产量和质量均可以达到相当理想的状态。
3.2中度适宜区
该区域气候比较适宜种植福鼎大白茶,气候条件较好,特点是海拔较低,主要在600~800 m之间,年降雨量在1 100 mm左右,年积温在5 000℃左右,区域内种植福鼎大白茶品质可以达到较为理想的状态,但是需要注意防范气象灾害的发生,加强茶园管理。
3.3勉强适宜区
该区域各气候评价因子条件相对较差,只能勉强种植大白茶,区内海拔较高,大多在1 000~1 200 m之间,降雨较少,在1 050 mm以下,年积温小于5 000℃,气象灾害也比较容易发生,受气象灾害和气候的影响,这些区域福鼎大白茶产量和品质不稳定,建议在本区内加强田间管理维持现有种植规模,应避免扩展种植区域。
3.4不适宜区
该区各气候评价因子综合条件最差,不适宜大白茶生长,本区海拔分布在1 000~1 400 m,年降水量在1 000 mm以下,年均温在10~15℃左右,属于夏旱比较严重的区域,这就使得大白茶在本区不能生长,建议在本区内种植与本区气候条件相符合,耐旱喜凉的经济作物。
表2 沿河县福鼎大白茶生长不同适宜区面积Tab.2 Area of suitable growth zonesfor Fuding White Tea in Yanhe County
图2 沿河县福鼎大白茶气候生长适宜性等级Fig.2 Distribution of suitable growth zones for Fuding White Tea in Yanhe County
从乡镇来看,最适宜种植福鼎大白茶的乡镇为洪渡镇和黑獭乡,高度适宜区面积占整个乡镇面积的70%以上,而勉强适宜和不适宜的面积都为0,最不适宜种植福鼎大白茶的乡镇为谯家镇和中寨乡,这两个乡镇的不适宜区面积占整个乡镇面积的45%以上且高度适宜区的面积为0,主要是受到了海拔和积温的限制。
此外,根据沿河县“十二五”茶产业规划报告数据显示,到2015年全县大白茶种植面积仅为18 000 hm2;而从本研究数据显示,福鼎大白茶高度适宜种植区域面积达58 657 hm2,在全县范围内还有很大的种植潜力。其中,洪渡镇和黑獭乡2个乡镇作为能够规模种植大白茶的优质基地;官舟镇、塘坝乡和思渠镇等3个乡镇可作为大白茶种植的重点乡镇;后坪乡和客田镇2个乡镇可作为大白茶种植的普通乡镇。
[1] 《沿河县综合农业区划》编写组.沿河县综合农业区划[M].贵阳:贵州人民出版社,1988.
[2] 林笑茹,高吟婷.福鼎市发展茶叶生产的气象条件分析[J].中国茶叶.2009,31(3):24-25.
[3] 李家光.福鼎大白茶引进四川后品种特征的稳定性与变异性[J].福建茶叶.1986(1):11-14.
[4] 骆耀平.茶树栽培学[M].北京:中国农业出版社.2007.
[5] 周生路.土地评价学[M].南京:东南大学出版社.2006.
[6] 张凤荣,王 静,陈百明.土地资源持续利用评价指标体系与方法[M].北京:中国农业出版社,2003.
[7] 赵焕臣.层次分析法— 一种简易的新决策方法[M].北京:北京科学出版社,1986.
[8] 王莲芬,徐树柏.层次分析引论[M].北京:中国人民大学出版社,1990.
[9] 张志然,刘传金,王 艳. 基于AHP法的山东省生态脆弱性综合评价[J].安徽农业科学,2013,41(14):34-36.
[10] 倪绍祥.土地类型与土地评价概论[M].北京:高等教育出版社,1999.
[11] 李作为,杨迤然,胡 伟.基于GIS下的修文县猕猴桃产业布局规划研究[J].山地农业生物学报,2014,33(1):45-48.
[12] 李作为,周 焱,蔡学成.基于GIS下桐梓县方竹生长的适宜性评价[J].贵州农业科学,2012,40(5):159-161.
EvaluationoftheClimateSuitabilityofFudingWhiteTeaatYanheCounty
LIZuo-wei1*,YANGYi-ran2
(1.TheFirstSurveyingandMappingInstituteofGuizhouProvince,Guiyang,Guizhou550004; 2.InternationalCooperationDepartment,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025)
In order to make better use of the resources of Fuding White Tea in Yanhe County and optimize the distribution of its industry, the evaluation unit was classified by the composite specular method based on GIS platform. The evaluation indexes of annual average temperature, annual accumulative temperature ≥10 ℃, annual precipitation and altitude were selected to study the climate suitability ofFudingWhiteTeagrowing in Yanhe County. The results showed that among the 248,442 hm2of the studied area, 58,657 hm2were highly suitable, accounting for 23.62%. 122,998 hm2were moderately suitable, accounting for 49.53%. 39,990 hm2were barely suitable, accounting for 16.10%. 26,697 hm2were unsuitable, accounting for 10.75%.
Fuding White Tea; Climate Suitability Evaluation; Yanhe County
2017-07-28;
2017-10-31
贵州省科学技术基金项目“沿河县农业产业规划”(黔科合[2014]1622)。
*
李作为(1986-),男,中级工程师,主要研究方向:土地管理;E-mail:yyyyzhou@126.com
S571.1
A
1008-0457(2017)05-0091-04国际DOI编码10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2017.05.018