基于GIS的辽宁省软枣猕猴桃气候区划分析

单璐璐 范佳文 汤策轶

摘要 以辽宁省57个气象观测站1991—2020年的气候资料为依据，结合软枣猕猴桃的实地观测资料，利用气温、降水、日照、相对湿度等指标确定辽宁省软枣猕猴桃气候适宜性的分区标准。充分利用GIS技术空间分析功能，进行精细化气候区划，将软枣猕猴桃种植区划分为最适宜、适宜、较适宜、不适宜4个气候区。结果表明，软枣猕猴桃最适宜种植区主要分布在辽宁南部地区，适宜种植区在辽宁省中部地区，较适宜种植区在辽宁省中东部地区，不适宜种植区在辽宁省北部和东部地区。

关键词 软枣猕猴桃；气候适宜区；区划指标；GIS

中图分类号 S162 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）09-0207-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.049

Abstract Based on the climatic data of 57 meteorological observation stations in Liaoning Province from 1991 to 2020， combined with the field observation data of Actinidia arguta， the zoning criteria for the climatic suitability of Actinidia arguta in Liaoning Province were determined using indicators such as temperature， precipitation， sunlight， and relative humidity.Making full use of the spatial analysis function of GIS technology， the refined climate zoning was carried out， and the planting area of Actinidia arguta was divided into four climate zones： the most suitable， suitable， more suitable and unsuitable.The results showed that the most suitable planting areas of Actinidia arguta were mainly located in the southern region of Liaoning Province， the suitable planting areas were in the central region of Liaoning Province， the more suitable planting areas were in the central and eastern regions of Liaoning Province， and the unsuitable planting areas were in the northern and eastern regions of Liaoning Province.

Key words Actinidia arguta;Climate suitable areas;Zoning indicators;GIS

基金項目 辽宁省气象局科学技术研究项目（ZD202223）。

作者简介 单璐璐（1990—），女，辽宁丹东人，工程师，从事农业气象方面研究。

软枣猕猴桃，又名圆枣子、软枣子、奇异莓，是猕猴桃科猕猴桃属多年生木质藤本植物，原产于我国东北山地和丘陵地区，后被新西兰、美国、智利等国家引进；分布于东北、华北、西北及长江流域，其他国家也有分布，其中，我国东北南部山区较多见，是珍贵的抗寒果树资源，是当今世界新兴小浆果类树种之一。软枣猕猴桃果实翠绿无毛，细嫩多汁，酸甜可口，清香鲜美，营养丰富，风味独特，享有“水果之王，维C之冠”的美誉，其维生素C含量高达4.5 mg/g，是苹果、梨的80～100倍，柑橘的5～10倍。它抗病虫害，果实无污染、口感好，根、茎、叶、果实均可入药，果实味甘、性寒，能止泻、解烦热、利尿。我国是软枣猕猴桃的主要原产国，资源丰富，世界各地总计有66个猕猴桃种类，其中就有62个原产地是我国［1-2］。

辽宁省作为软枣猕猴桃的原产地之一，其独特的气候条件和生态环境形成了软枣猕猴桃独特品质和地域性特点。国内外关于猕猴桃的研究较多［1，3-7］，其中在猕猴桃与气象关系研究方面，张伯泉等［8］对铜仁市猕猴桃生产农业气象适用技术进行了研究；彭永宏等［9］对猕猴桃异常落果的原因及防御对策研究；池再香等［10］研究了干旱灾害对红心猕猴桃生长发育的影响；霍治国等［11］进行了秦岭山区野生猕猴桃资源利用气候分析；张明等［12］对 2008 年1—2月陕西猕猴桃主产区气候特点进行分析。当前，对软枣猕猴桃的生产技术和生长防御对策的研究较多，对其生态气候适宜性方面的研究则较少，尤其是辽宁地区目前鲜见区划研究。近年调查发现，部分软枣猕猴桃种植区域出现了品质下降、产量降低甚至绝收的问题，2014—2016年辽宁省受到了严重的晚霜危害，严重影响坐果率，使软枣猕猴桃产量减少；2017—2018年，受到昼夜温差较大的影响，俗称缓阳冻，使很多刚进入盛果期的果园损失特别严重，有部分果园4年生树整株死亡达50%以上。由此表明，软枣猕猴桃产业在选址和种植方式上存在一定的盲目性，欠缺气候适宜性深入研究的导向和支持。为此笔者分析影响软枣猕猴桃生长的主要因素和气候适宜指标，利用GIS绘制出辽宁省软枣猕猴桃气候区划图，以期为辽宁省软枣猕猴桃可持续发展的生产基地选址和生产措施提供科学的参考依据。

1 资料与方法

1.1 资料选取

该研究资料选取辽宁省57个气象观测站1991—2020年的气温、降水和日照资料以及软枣猕猴桃物候观测资料，其中，软枣猕猴桃萌芽期在4月上中旬，展叶期在4月中下旬，现蕾期在5月上旬，开花期—谢花期在5月下旬—6月初，果实成熟期在8月末—10月上旬，落叶期在10月下旬—11月上旬。

1.2 分析方法

选用辽宁省57个台站30年的5个气候要素，由于57个气象观测站的气候资料不能满足软枣猕猴桃种植的区划要求，因此，需要建立气象因子与地理因子的关系模型，表达式［13］如下：

Y=u（X1，X2，X3，X4，X5）+b（1）

式中，Y为所选择的气象因子，X1为经度（°），X2为纬度（°），X3为海拔（m），X4为坡向（°），X5为坡度（°）；b为常数。

利用GIS系统，提取辽宁省90 m×90 m网格的纬度、经度、海拔、坡度、坡向的网格数据以及乡镇、县级范围行政点等地理信息数据，并将每个指标在GIS平台上进行矢量叠置，即可得到90 m×90 m网格的辽宁省软枣猕猴桃种植气候精细化区划图。

1.3 气候区划指标的确定

区划指标在参考国内有关研究［14-15］的基础上，结合辽宁省的气候条件特征，将多年平均的平均气温、最低气温、≥10 ℃积温、降水量和日照时数作为划分辽宁省软枣猕猴桃栽培气候区划的主要农业气候指标，将辽宁省软枣猕猴桃种植的气候适宜性分为4个气候区，分别为最适宜区、适宜区、较适宜区、不适宜区，各气候区的区划指标见表1。

2 结果与分析

利用公式（1）以及57个气象观测站的常年气候要素及乡镇的地理信息，采用多元线性回归方程，建立基于地理因子和气候因子的软枣猕猴桃种植区划因子空间分析模型，结果见表2。

利用GIS系统，提取辽宁省90 m×90 m的细网格的经度、纬度、海拔、坡向、坡度等地理信息，将其带入表2的各个气候区划因子的模型。通过计算得到各个气候区划因子在90 m×90 m网格上的区划指标值，再结合表1，可以得到辽宁省5个不同气象要素的软枣猕猴桃气候适宜精细化区划图（图1）和辽宁省软枣猕猴桃气候适宜精细化区划图（图2）。

2.1 气候适宜性区划指标分析

2.1.1 平均气温。

从图1a可以看出，辽宁省软枣猕猴桃最适宜区在大连局部地区，适宜区在辽西部分，不适宜区在西丰县、清原满族自治县、新宾满族自治县、本溪满族自治县、桓仁满族自治县的局部地区。

2.1.2 最低气温。

从图1b可以看出，辽宁省软枣猕猴桃最适宜区在辽宁南部和西部的局部地区，不适宜区在辽宁的北部地区。

2.1.3 ≥10 ℃积温。

从图1c可以看出，辽宁省软枣猕猴桃最适宜区集中在辽西地区和丹东的部分地区，适宜区在辽中地区，不适宜区在本溪满族自治县、桓仁满族自治县、新宾满族自治区、清原满族自治区、西丰县的部分地区。

2.1.4 降水量。

从图1d可以看出，辽宁省软枣猕猴桃最适宜区在丹东市和本溪市的部分地区，不适宜区在辽宁东南部地区、大连市和辽宁东北的部分地区。

2.1.5 日照时数。

从图1e可以看出，辽宁省软枣猕猴桃最适宜区集中在辽宁西部地区，适宜区在辽宁中部和东部地区，较适宜区在新宾满族自治县、桓仁满族自治县和本溪满族自治区的部分地区。

2.2 种植区适宜性分析

2.2.1 最适宜种植区。

从图2可以看出，辽宁省软枣猕猴桃最适宜种植气候区主要位于辽宁省南部地区，包括丹东市，东港市，凤城市和宽甸满族自治县大部分地区，鞍山市，瓦房店市、普兰店、金州区、旅顺口区和大连市的大部分地区。此区域温、光、水资源丰富，年平均气温7.5～11.3 ℃，最低气温-34.0～-18.0 ℃，日平均温度稳定通过10 ℃的积温3 140.2～3 844.7 ℃·d，年降水量561.6～1 077.8 mm，年日照时数2 322.1～2 671.1 h。

2.2.2 适宜种植区。

从图2可以看出，辽宁省软枣猕猴桃适宜种植气候区主要位于辽宁省中部地区，包括凌海市，盘山县，北镇市，盘锦市，台安县，沈阳南部地区，灯塔市，辽阳县，海城市，营口市，大石桥市，盖州市、庄河市、岫岩满族自治县大部分地区。此区域年平均气温8.2～10.0 ℃，最低气温-35.6～-27.8 ℃，日平均气温稳定通过10 ℃的积温3 317.8～3 815.6 ℃·d，年降水量450.9～801.7 mm，年日照时数2 210.4～2 729.8 h。

2.2.3 较适宜种植区。

从图2可以看出，辽宁省软枣猕猴桃较适宜种植气候区主要位于辽宁省中东部地区，包括黑山县，新民市，铁岭县，抚顺市，抚顺县，阜新市、义县和昌图县大部分地区。此区域年平均气温7.0～8.6 ℃，最低气温-37.3～-30.0 ℃，日平均气温稳定通过10 ℃的积温3 197.6～3 541.2 ℃·d，年降水量476.6～786.7 mm，年日照时数2 508.3～2 716.6 h。该种植区不应盲目种植软枣猕猴桃。

2.2.4 不适宜种植区。

从图2可以看出，辽宁省软枣猕猴桃不适宜种植气候区主要位于辽宁省北部和东部地区，包括建平县，阜新蒙古族自治区，彰武县，康平县，法库县，西丰县，开原市、清原满族自治县和新宾满族自治县大部分地区。此区域年平均气温5.4～8.8 ℃，最低气温-43.4～-27.9 ℃，日平均氣温稳定通过10 ℃的积温2 852.4～3 550.1 ℃·d，年降水量449.6～780.8 mm，年日照时数2 197.1～2 786.3 h。该种植区的气候条件不适宜软枣猕猴桃生长。

3 结论与讨论

软枣猕猴桃是辽宁省主要特色农产品，该研究选取辽宁省57个气象观测站1991—2020年的气候资料为基础，结合软枣猕猴桃的实地观测资料和辽宁省的气候条件特征，将多年平均的平均气温、最低气温、≥10 ℃积温、降水量和日照时数5个气象要素作为划分辽宁省软枣猕猴桃栽培气候区划的主要农业气候指标。采用GIS技术对软枣猕猴桃进行气候适宜性划分，将辽宁省软枣猕猴桃种植的气候适宜性分为4个气候区，分别为最适宜区、适宜区、较适宜区、不适宜区。结果表明，辽宁省软枣猕猴桃最适宜种植气候区主要位于辽宁省南部地区；适宜种植气候区主要位于辽宁省中部地区；较适宜种植气候区主要位于辽宁省中东部地区；不适宜种植气候区主要位于辽宁省北部和东部地区，此区不利于软枣猕猴桃的生长发育，不提倡在该区域推广种植。

该研究区划选取的指标涵盖了软枣猕猴桃整个生育期的水分、热量、光照等气候条件，而于成等［16］研究都江堰市海沃特猕猴桃种植的气候适宜性区划时仅选取≥0 ℃积温和年平均气温2个气象指标；曾永美等［17］研究基于GIS的重庆市猕猴桃气候区划分析时仅选取年平均气温和年≥10 ℃积温2个气象指标；贺文丽等［18］基于GIS的关中猕猴桃气候生态适宜性区划中在区划因子空间模型建立时，主要考虑的地理因子是经度、纬度。而该研究区划选取平均气温、最低气温、≥10 ℃积温、降水量和日照时数5个气象要素，地理因子选取经度、纬度、海拔、坡向、坡度，各项指标更加全面。该研究利用GIS技术，实现辽宁省软枣猕猴桃气候适宜性区划，提高了气候区划的准确度和精度，为辽宁省软枣猕猴桃种植的选址提供了可靠的气候依据，科学种植，促进软枣猕猴桃高产、稳产。

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