黄梅禅茶气候适宜性区划及气象灾害分析

潘东

摘要 利用鄂东地区16个常规气象站1991—2020年气象资料，结合以往的研究结果，建立禅茶气候适宜性区划指标，并通过统计分析方法建立气候区划因子的空间统计模型，结合GIS技术对禅茶气候适宜性进行分析，得出禅茶气候适宜性区划，分析黄梅禅茶种植存在的气象灾害风险。结果表明：（1）黄梅禅茶种植的气候适宜性自北向南呈明显递减趋势，最适宜区和较适宜区占该县国土面积的22.1%。（2）最适宜区为海拔500～1 200 m的大别山中，主要集中在四祖、五祖、老祖寺周边等地，可大面积种植高品质禅茶;较适宜区为海拔100～500 m的山脉和中部丘陵等地，可小面积种植;不适宜区为海拔100 m 以下的中部丘陵及南部平原。（3）影响禅茶种植的气象灾害主要有低温冻害、高温热害和阴雨寡照。

关键词 黄梅;禅茶;气候适宜性;区划;气象灾害

中图分类号：S162.2 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）10–0066–03

黄梅禅茶盛产于以四、五、老祖寺为中心的黄梅北部山区，茶园分布在海拨800～1 200 m的云霧山中。这里群峰兀立，松竹苍翠，山清水秀，空气清新，是历代贡茶和禅茶的重要产地。近年来，在致力打造鄂东禅文化旅游品牌的大背景下，禅茶成为当地发展规划中的战略布局，禅茶产业获得巨大发展。据统计，截至2020年，黄梅年末实有茶园面积179.4 hm2，产量96.7 t，产值5 185.6万元。此外，禅茶种植基地间接带动了当地旅游业发展，带来的经济价值远超统计值。

我国气象专家对茶叶与气候的关系做了大量的基础性研究[1-8]。张玮玮等[9]也对湖北茶树种植进行了适宜性区划，认为黄梅县属最适宜种植范畴。但每年也会出现不同程度的灾害性天气，给当地茶叶生产带来一定的损失;加上采摘、管理上的不及时，导致产量偏低，品质没有达到最优，直接导致品牌在周边地区的知名度不高，从而制约了禅茶产业的进一步发展。

本文以黄梅县为研究区域，依托ArcGIS 10.8软件及多元回归分析方法，综合分析气候条件，对黄梅禅茶适宜种植区进行气候区划研究，得出该区域禅茶种植的适宜性等级，优化当前茶树的种植布局，为研究区茶叶的发展提供科学依据，避免盲目种植带来损失。

1 资料与方法

1.1 研究区域概况

黄梅县位于鄂、赣、皖三省交界，大别山南麓，长江北岸，东邻安徽宿松县，西接武穴，北连蕲春，南与九江市隔江相望，素有鄂东门户之称，是一个鸡鸣三省的地方。全县版图面积1 701 km2，辖16个乡镇;地势北高南低，呈三级阶梯状倾斜。北部山地属于大别山脉，中部为丘陵及垄岗平原，中南部为湖泊，南部为滨湖沉积平原和沿江冲击平原，平原和湖泊占全县总面积78%。这里属北亚热带大陆性季风气候、光照充足、气候温和、雨量充沛，适宜茶树的种植。

1.2 资料来源

研究所用气象资料来源于黄梅县气象局，包括鄂东地区16个地面气象观测站1991—2020年的降水量、平均气温、极端最低气温、≥10.0℃的活动积温、空气相对湿度及各站点经度、纬度、海拔高度等地理属性数据。地理信息数据为1：25万数字高程模型（DEM）; 禅茶生产资料由黄梅县农业农村局、统计局提供，包括2011—2020年茶叶的种植面积、产量，以及黄梅县茶叶种植现状分布图等资料。

1.3 分析方法

对研究区域的地形数据、土壤数据、气象数据进行资料收集，并进行预处理。根据禅茶适宜生态环境及对气候条件要求，综合以往的研究成果，筛选出适合禅茶种植的主要气候评价因子，建立黄梅禅茶适宜性指标体系。在ArcGIS 10.8软件中用多元回归模型将禅茶气候适宜性区划指标分等级，再用层次分析法对指标赋予权重，最后得出禅茶种植气候适宜性区划图。

2 结果与分析

2.1 禅茶适宜生态环境及对气候条件要求

茶树是典型的亚热带常绿植物，对气候条件有一定的要求[10-15]：适宜茶树正常生长的温度条件是年平均气温≥15.0℃，≥10.0℃的积温≥4 500℃·d，多年平均极端最低气温>-10.0℃，空气相对湿度≥70%;茶树生育的最佳温度为20℃～25℃，最适宜新梢生长的日平均气温为≥18.0℃;采收前10～20 d日平局气温在10℃～15℃，特别是采摘前3～5 d日平均气温为13～18℃时，茶叶品质最优。一般最低气温达-10℃时，开始受冻;-13℃～ -12℃时，嫩梢、芽叶受冻严重，叶缘发红变枯，使春茶减产;-15℃以下的低温，将使地上大部分冻枯;当气温≥35℃时，茶树生长便会受到抑制;如果高温时间持续较长，加上空气和土壤相对湿度低，茶树会因高温干旱而发育不良;一般年降水量应在1 200 mm左右，由于茶树生长季节耗水多，休眠时间耗水少，因此，全年降水应>1 200 mm，月降水量在100 mm以上，空气的相对湿度保持在80%左右为宜。

2.2 禅茶气候适宜性区划指标的选择

限制茶叶生长的主要因子包括地理因素、气候因素及土壤条件。地理因素主要有海拔、坡度、坡向等因素，气候条件主要有气温、降水量及空气相对湿度等因素;土壤条件主要包括土壤pH值。结合禅茶生长发育的气候条件综合分析，确定以年平均气温（T年）、历史极端最低气温（Tmin）、≥10.0℃的活动积温（∑T≥10）、年平均降水量（R年）、年平均相对湿度（RH年）5个因子为黄梅禅茶种植气候适宜性区划指标（表1），利用APH层次分析法确定指标权重，其权重分别为0.3、0.1、0.1、0.3、0.2，即以年平均气温、年降水量为主导因子对黄梅禅茶适宜性种植进行气候区划[16-20]。

2.3 禅茶适宜种植区空间分析模型的建立

黄梅县已建成的区域自动站时间不长，受数据条件的限制，选择鄂东地区常规站点1991—2020年完整的气象资料及站点的经度、纬度、海拔为基础，运用数理统计方法建立气候区。划指标空间推算模型如下。

Y=ƒ （α，β，γ）

式中：α、β、γ分别为各点经度、纬度、海拔高度;鄂东地区常规站点为红安、麻城、黄陂、新洲、鄂州、黄冈、咸宁、通山、罗田、英山、浠水、黄石、蕲春、黄梅、阳新、武穴16个气象站。各气象指标的推算模型见表2。

2.4 禅茶气候适宜性区划图的制作及评述

在地理信息系统ArcGIS 10.8软件中，根据生成的经度、纬度和海拔高度栅格图层，利用表2中的空间推算模型，分别推算出年平均气温、历年极端最低气温、≥10℃活动积温、年平均降雨量、年平均相对湿度栅格图层数据。

根据表l中的茶树种植适宜性区划指标，将上述5个栅格图层数据，按照最适宜、较适宜、不适宜的标准同化成一定的数值，并赋予5个区划指标的权重分别为0.3、0.1、0.1、0.3、0.2。

利用ArcGIS 10.8软件的栅格叠加工具将5项指标权重叠加。利用ArcGIS 10.8软件的自然断点分级法来划分黄梅禅茶种植的最适宜、较适宜、不适宜气候区。

结果显示：黄梅禅茶种植气候最适宜区為海拔在500～1 200 m的大别山中，主要集中在大河镇的四祖、五祖、苦竹乡的老祖及柳林乡周边等地，这里热量条件好、雨量充沛、空气湿度大、有机质含量丰富，自然条件优越，可大面积种植高品质禅茶;较适宜区为海拔在100～500 m的山脉和中部丘陵等地，其中独山、杉木、停前可小范围适宜种植，气候条件仅次于最适宜区;黄梅禅茶种植气候最适宜区和较适宜区总共占黄梅国土面积的22.1%;不适宜区为海拔在100 m以下的中部丘陵及南部平原，该区虽热量条件充足，但海拔高度较低、气候相对干燥，因此不适宜禅茶的种植（图1）。

2.5 禅茶种植的气象灾害分析

2.5.1 低温冻害 低温冻害是黄梅禅茶生产中的主要气象灾害，茶芽对低温反应极为敏感，当遭受低温冻害后，由于细胞内水分冻结，原生质遭到破坏，这就会出现茶汁外溢变红，产生麻点现象，最终会造成茶芽停止萌发，形成死芽，春茶采摘期延后的现象。根据历年的资料显示，黄梅低温主要出现在每年的12月—翌年3月;在低温来临前通常在茶园行间铺上秸秆或无籽杂草，采用覆盖法防冻越冬。

2.5.2 高温旱害 不同茶树品种的生物学最高温度存在一定的差异。当最高气温达到35℃时，新梢生长缓慢或停止;当最高气温持续在40℃以上时，会造成树梢枯萎、叶片脱落、幼龄茶树死亡。黄梅7—9月经常出现高温干旱，影响了夏茶与秋茶生产，7—9月降水量与夏茶、秋茶密切相关，严重干旱还影响翌年茶叶生产，茶叶正常生长需月降水量在100 mm以上。因此，持续高温干旱时，茶农应及时通过滴灌或喷灌的方式补充水分并降温。

2.5.3 阴雨寡照 连续阴雨天气会使温度大幅下降，日照明显不足，作物光合作用不能充分进行，使得刚刚蓄势待发的芽叶又停止生长。芽叶萌动、萌发停滞，推迟春茶的发芽进度，致使茶叶开采期推迟。黄梅春季和秋季多阴雨天气。连阴雨天气伴随着低温，影响了茶芽的生长，同时阴雨天气日照不足，影响光合作物产物的积累，茶叶品质大打折扣。同时，潮湿的天气条件下特别容易滋生病虫害的发生;在此期间需要密切关注天气变化，科学安排生产应提前做好灾害性天气防治工作。

3 结论

本研究利用禅茶生长发育影响较大的气候因子年平均气温、历史极端最低气温、≥10.0℃的活动积温、年平均降水量、年平均相对湿度等建立禅茶区划指标，对黄梅禅茶气候区划指标进行空间回归分析。借助ArcGIS 10.8软件，制作出黄梅禅茶种植气候适宜性区划图。禅茶区划结果能更好地应用于实际，为黄梅县农业推广和科学规划禅茶种植提供参考。

本研究在区划研究中仅考虑了地理因素、气候生态条件，没有考虑土壤条件等微观因子的影响，这有待今后进一步研究和细化。同时应注意加强异常气候年份的管理，减少因气候灾害而出现对禅茶造成的损失。根据近10年对黄梅禅茶的持续观测，重点注意防范异常低温年份对禅茶的冻害，预防高温旱害造成的树梢枯萎、叶片脱落、幼龄茶树死亡，以及连续阴雨天气病虫害滋生等，从而提高禅茶的品质和产量。

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责任编辑：黄艳飞

Climatic Suitability Zoning and Meteorological Disaster Analysis of Huangmei Zen Tea

PAN Dong （Meteorological Bureau of Huangmei County， Huanggang， Hubei 435500）

Abstract Based on the meteorological data of 16 conventional meteorological stations in Eastern Hubei from 1991 to 2020， combined with the previous research results， the climate suitability zoning index of Zen tea is established， and the spatial statistical model of climate zoning factors is established by statistical analysis method; Combined with GIS technology， the climate suitability of Zen tea is analyzed， the climate suitability zoning of Zen tea is obtained， and the meteorological disaster risk of Huangmei Zen tea planting is analyzed. The results showed that： （1） the climate suitability of Huangmei Zen tea decreased significantly from north to south， and the most suitable area and more suitable area accounted for 22.1% of the land area of the county.（2） The most suitable area is the Dabie Mountain with an altitude of 500～1200 m， which is mainly concentrated around the four ancestors， five ancestors and Laozu temple， and can plant high-quality Zen tea in a large area; The more suitable areas are mountains and central hills with an altitude of 100 ～ 500 m， which can be planted in a small area; The unsuitable areas are the central hills and southern plains below 100 m above sea level. （3）The meteorological disasters affecting the cultivation of Zen tea mainly include low temperature freezing injury， high temperature heat injury and cloudy and rainy days.

Key words Huang Mei; Zen tea; Climatic suitability; Zoning; Meteorological disasters