盐源县花椒气候适应性评价与种植区划

金银春, 陈伟, 毛国慧, 陈善波, 罗慧, 王丽华

1.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；

2.盐源县林业和草原局，四川 盐源 615700

盐源县位于四川省青藏高原东南缘，雅砻江下游西岸，属典型亚热带季风气候，年温差小，日温差大[1]。同时，面积广阔，海拔跨度较大，谷深坡陡，垂直气候差异明显[2]。花椒作为当地特色经济林产业之一，在经济社会发展具有重要作用，已成为农村经济新的增长点和脱贫助农增收的突破口。随着花椒种植规模逐步扩大，因凭借传统经验发展，缺乏科学区划和布局的问题逐步凸显，如枝条遭受冻害、果实着色较差、品质欠佳等问题，严重影响花椒的产量和品质，给部分种植户造成了经济损失，阻碍了花椒产业的发展[3]。因此，分析研究盐源县不同区域内的气候适宜性，制定科学合理的种植区划，优化产业布局，对促进盐源县花椒科学种植和可持续发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 调查内容和方法

调查主产乡镇花椒栽培面积、产量，收集近5年的气象资料(来源于县气象局及2014—2018年统计年鉴)，统计海拔、年均温、年日照时数、年降雨量、最热月均温、最冷月均温等气象因子的平均值。选取鲜花椒年产量50 t以上的17个重点乡镇作为分析样本进行主成分分析，确定花椒生长发育的主要气象因子。结合主产乡镇的气候条件和花椒生长发育情况，制定该县花椒气候适应性分区评价指标体系及评分标准[4-6]。

1.2 评价指标及评分标准确定

根据主成分分析结果及适生的基本条件，确定年均温、最热月均温、最冷月均温、降雨量、日照时数作为气候适宜性评价指标。同时，结合气候条件的变化幅度与生长发育影响关系，制定评分标准和等级。最优条件为100分（见表1）。

表1 气候适宜性评价指标及评分标准表Tab.1 Evaluation index and scoring criteria of climate suitability

1.3 数据统计与分析

应用Excel2007和SPSS25.0进行数据处理和主成分分析。通过KMO系数和Bartlett系数的检验，KMO系数为0.724，Bartlett为系数0.000，故适用于主成分分析。

2 结果与分析

2.1 影响花椒生长发育的主要气象因子

在主成分分析中，初始值表示每个变量可以被所有因素所能解释的方差，提取表示变量的共同度。共提取17个主产乡镇驻地的海拔、年降雨量、年日照时数等6个因子进行分析。由表2可知，所有因子提取在0.713~0.925之间，可见因子分析的变量共同度都非常高，表明变量中的大部分信息均能够被因子提取，说明因子分析的结果是有效的。

表2 主要气象因子方差Tab.2 Variance of main meteorological factors

由表3可知，6个主要因子存在一定的相关性，可以作为制定评分标准和分值的参考依据。年均温与海拔存在负相关性，与最热月均温、最冷月均温、年降雨量存在较大的正相关性；海拔与降雨量、最热月均温、最冷月均温存在负相关性；年降雨量与最冷月均温、最热月均温存在正相关性；年日照时数与温度相关性偏小。

表3 因子相关性矩阵Tab.3 Correlation matrix of meteorological factors

方差代表了性状在主成分分析中主成分方向上的分散程度，方差越大，说明该主成分在样本数据分析中所起的作用越大。由表4可知，主成分1~3的累计方差贡献率已高达89.461%，表明前3个主成分已经代表了全部性状89.461%的综合信息，后3个主成分仅为10.539%。

表4 气象因子主成分方差贡献率Tab.4 Principal component variance contribution rate of meteorological factors

从表5可知，第1主成分重点反映了海拔高度、年均温、最冷月均温、最热月均温、年降雨量对花椒生长发育的影响；第2主成分重点反映了年日照时数、年降雨量对花椒生产发育的重要性，第3个主成分重点反映海拔高度的重要性。上述重点因子中，海拔在自然分布与气候适宜性区划中是重要综合因子，由相关性矩阵可知，海拔与年均温、最冷月均温、最热月均温等相关性紧密，不作为单一因子纳入评分。因此，确定年均温、最冷月均温、最热月均温、年降雨量、年日照时数5个因子作为评分标准因子。

表5 气象因子主成分负荷量Tab.5 Principal component load of meteorological factors

2.2 盐源县花椒基本适生气候条件

根据表6中各主产乡镇气候条件，可归纳出花椒在盐源县境内的基本气候和区域条件为：海拔2100~2700 m 之间，最适海拔为 2200~2550 m；年均温为12~13.5 ℃，最热月均温为17.5~21 ℃，最冷月均温为 3~6.5 ℃，降雨量 850~1100 mm，年日照时数 2250~2600 h。

表6 盐源县花椒主产乡镇气候条件一览表Tab.6 Climatic conditions in the main production towns of Zanthoxylum bungeanum in Yanyuan county

在气温适应性方面，花椒属于喜温耐寒的植物，具有抵抗−21 ℃低温和40 ℃以上高温天气的能力，可种植在8~16 ℃的地区。盐源县主要产区年平均气温为12~14 ℃，此区域春秋两季温度变化不大，生长季节对果实着色成熟，麻味物质合成积累有利，花椒产量、品质俱佳。

在水分需求方面，花椒自身具有较强的抗旱能力，气候冷凉且年降雨量达到500 mm，降雨分布均匀的地区可满足全生育期的生长发育需求。盐源县花椒主产乡镇年降雨量为800~1 000 mm，旱季雨季分明，降雨期为每年5—10月。集中大量降雨时期为6—9月，占全年降雨量的75%以上。3—4月为萌芽及坐果时期，需及时补充生产灌溉用水。

在光照需求方面，充足的光照对生长发育、果实产量品质影响较大。一般而言，年日照时数1 200 h以上能满足花椒生产发育的基本要求。盐源县花椒主产区年日照时数均在 2 300~2 600 h 之间，生长季节月日照时数200 h以上，光照条件对花椒生长发育极其有利，这是盐源县花椒品质优异的重要优势。

2.3 花椒气候适宜性种植区划

根据评分标准表，逐项对盐源县30个乡镇进行气候适应性评分。得出各乡镇的评分值（见表7）。按80~100分，60~79分，60分以下，3个层次进行划分，依次划分为气候适宜区、气候次适宜区、气候不适宜区。

表7 花椒气候适宜性评价得分Tab.7 Assessment score of climate suitability for Zanthoxylum bungeanum

气候适宜区：巫木乡、黄草镇、大草乡、下海乡、双河乡、盐井镇、盐塘乡、梅雨镇、白乌镇、大河乡、棉桠乡、卫城镇等12个乡镇（海拔2200~2550 m 的种植范围）。

气候次适宜区：大坡乡、博大乡、泸沽湖镇、长柏乡、盖租乡、桃子乡、沃底乡等7个乡镇（海拔2100~2200 m 或 2550~2700 m 的种植范围）。

气候不适宜区：洼里乡、平川镇、右所乡、甘塘乡、田湾乡、藤桥乡、树河镇、前所乡、官地镇、梅子坪镇、金河乡等11个乡镇（海拔低于2 000 m或高于 2700 m 的种植范围）。

3 讨论与结论

花椒是既惧高温又怕严寒，喜冷凉干燥忌水涝高湿的温带落叶树种。根据当地气候变化规律，可将盐源花椒（正路椒）适宜海拔范围确定为2 100~2 700 m 之间，最适海拔为 2 200~2 550 m。在实际区划中，应重点参考气象指标。如在实际调查中，前所乡海拔2 600 m左右有秋霜危害，长柏乡海拔2 900 m区域亦能生长良好，达到高产质优。因此，海拔不能作为单一区划限定指标。

盐源县花椒基本适宜气候条件为：年均温12~13.5 ℃，最热月均温 17.5~21 ℃，最冷月均温 3~6.5 ℃，降雨量 850~1 100 mm，年日照时数2 250~2 600 h。根据区划结论，将全县划分为花椒种植气候适宜区、次适宜区、不适宜区。气候适宜区可适度规模发展；气候次适宜区可分散或零星种植，不宜继续扩大规模；不适宜区不宜继续发展种植，已栽植的应引导换种其他经济树种。

县内地形地貌复杂，气候差异大，土壤类型多。生产中除参考气象因子外，必须结合土壤、地形、水源等因子综合决策，做到因地制宜，适地适树[7-8]。当地花椒品种以正路椒为主，仅有少量大红袍品种，品种较单一[9]。在重点发展本地品种时，可积极引进少量适应当地生态条件的外地优良品种，开展区域试验，丰富种质资源。