氣象因子在宣城茶葉區(qū)劃中的應(yīng)用

　　摘要根據(jù)宣城地區(qū)1981～2010年茶葉產(chǎn)量與氣象、土壤和地形因子的相關(guān)分析，結(jié)合宣城全市區(qū)域站2012～2013年的逐日氣溫和降水資料，篩選出茶葉區(qū)劃指標(biāo)為6個(gè)氣象因子（≥10 ℃有效積溫、3～4月份降水量、3～4月份平均氣溫、夏季低云量、冬季總云量和干燥度）、3個(gè)地形因子（海拔高度及坡度、坡向）和2個(gè)土壤因子（土壤質(zhì)地和土壤pH），采用加權(quán)指數(shù)求和法，建立宣城地區(qū)茶葉綜合區(qū)劃評(píng)估模型，借助GIS技術(shù)，將宣城地區(qū)茶產(chǎn)區(qū)劃分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、一般適宜區(qū)和不適宜區(qū)。結(jié)果表明，宣城地區(qū)茶樹最適宜區(qū)面積61.7 km2，約占宣城地域面積的0.5%，主要集中海拔高度在193～401 m的山區(qū)；茶樹適宜區(qū)面積6 694.7 km2，約占宣城地域面積的54.2%；茶樹一般適宜區(qū)面積5 593.4 km2，約占宣城地域面積的45.3%。
　　關(guān)鍵詞氣象因子；茶葉；區(qū)劃；宣城
　　中圖分類號(hào)S161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）23-07931-03
　　基金項(xiàng)目宣城市氣象局2013年度科研基金資助項(xiàng)目（KY201305）。
　　作者簡(jiǎn)介汪大林（1986- ），男，安徽績(jī)溪人，助理工程師，碩士，從事農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)研究。
　　收稿日期20140707宣城地區(qū)處于皖南山區(qū)，土壤和氣候條件優(yōu)越，適宜于優(yōu)質(zhì)綠茶的種植。茶葉已成為帶動(dòng)全市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。至2011年底，全市共有茶山2.1萬hm2，占宣城地區(qū)總面積的1.7%，干茶年產(chǎn)量2.65萬t，居安徽省第一位，全市茶產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)9.7億元。2008年遭受罕見的冰雪天氣，導(dǎo)致全區(qū)大面積茶園受凍，茶區(qū)開園期比常年推遲7～15 d，春茶價(jià)格較往年下跌15%～20%。品質(zhì)下降，產(chǎn)值降低，對(duì)茶農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入造成不利影響[1-3]。因此，茶樹的防災(zāi)減災(zāi)研究和農(nóng)業(yè)災(zāi)害防御受到了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)主管部門的高度重視。
　　近年來，GIS技術(shù)在農(nóng)作物種植氣候規(guī)劃以及氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面得到了較為廣泛的應(yīng)用[4-8]，其優(yōu)點(diǎn)是使區(qū)劃和評(píng)估的結(jié)果精度大幅度的提高；同時(shí)隨著“十二五”現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)體系建設(shè)規(guī)劃以及實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化建設(shè)的深入，區(qū)域自動(dòng)氣象站在氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)以及預(yù)警信息發(fā)布等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[9-13]。筆者在此通過對(duì)宣城地區(qū)茶產(chǎn)區(qū)氣候資源進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，以全市自動(dòng)站和區(qū)域站的氣象資料作為重要的評(píng)價(jià)因子，結(jié)合自然地理和生態(tài)環(huán)境等因子，利用GIS技術(shù)對(duì)宣城茶葉種植氣候區(qū)劃進(jìn)行研究，對(duì)于因地制宜地開發(fā)利用氣候資源、生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)以及合理規(guī)劃茶區(qū)布局、提高宣城地區(qū)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　1資料與方法
　　1.1資料來源氣象資料為宣城地區(qū)7個(gè)縣市站的逐日氣象要素?cái)?shù)據(jù)（1981～2010年）、宣城地區(qū)區(qū)域站數(shù)據(jù)（2012～2013年的逐日氣溫、降水資料）；地理信息數(shù)據(jù)采用國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心提供的1∶5萬宣城地區(qū)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；土壤數(shù)據(jù)選用HWSD（全球土壤數(shù)據(jù)庫），分辨率為1 km，表層0～30 cm的數(shù)據(jù)；地形數(shù)據(jù)源于SRTM（國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)）；茶葉產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于1981～2010年宣城市統(tǒng)計(jì)局。
　　1.2宣城區(qū)域站分布宣城地區(qū)下屬一區(qū)一市五縣，全市總面積12 340 km2，區(qū)域站總數(shù)為254個(gè)，平均48.6 km2/個(gè)，在之前宣城地區(qū)僅有7個(gè)站點(diǎn)，平均站點(diǎn)密度為1 762.8 km2/個(gè)。區(qū)域站的存在改變了以往在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理
　　宣城地區(qū)區(qū)域站分布時(shí)采用以單個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)代表整個(gè)縣域的不利狀況，極大地提高區(qū)劃和評(píng)估的精確度。
　　1.2研究方法
　　1.2.1茶樹種植的氣候區(qū)劃指標(biāo)篩選。選取宣城地區(qū)1981～2010年的茶葉產(chǎn)量、茶場(chǎng)面積資料與同期氣象要素進(jìn)行相關(guān)分析，經(jīng)F檢驗(yàn)，除年平均氣溫通過置信度α=0.10的檢驗(yàn)（相關(guān)系數(shù)為0.337 6）外，≥10 ℃有效積溫、3～4月份降水量、3～4月份平均氣溫、夏季低云量、冬季總云量、干燥度均通過了α=0.01的檢驗(yàn)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.643 9、0.547 8、0.677 1、-0.599 7、0.663 4、-0.654 6，表明這些氣象因子和茶葉產(chǎn)量之間存在密切關(guān)系。
　　1.2.2地形因子和土壤因子的篩選。影響茶葉生長(zhǎng)的地形因子有海拔高度及坡度、坡向；土壤是茶樹生長(zhǎng)的載體，土壤條件的好壞直接影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，土壤因子包括土壤質(zhì)地和土壤的pH。
　　1.2.3茶樹適宜性區(qū)劃的評(píng)價(jià)指標(biāo)。茶樹是一種喜溫、喜濕、喜漫射光、喜酸性土壤的多年生亞熱帶植物，茶葉生長(zhǎng)氣候條件一般要求年平均氣溫在13 ℃以上，年≥10 ℃的積溫在4 000 ℃·d以上，年降水量1 300 mm以上，冬季氣溫低于-13 ℃會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重凍害，夏季若出現(xiàn)35 ℃以上的高溫生長(zhǎng)就會(huì)受到抑制。綜合前人對(duì)茶樹研究成果[14-18]，確定各個(gè)因子指標(biāo)等級(jí)化標(biāo)準(zhǔn)，劃分最適宜、適宜、一般適宜和不適宜4個(gè)等級(jí)。
　　1.2.4建立綜合區(qū)劃評(píng)估模型。采用加權(quán)指數(shù)求和法建立茶樹栽培的綜合區(qū)劃評(píng)估模型[19]，其公式是Yi=mj=1PjXij（i=1，2，3，…，n為評(píng)價(jià)條件；j=1，2，3，…，m為評(píng)價(jià)因子），式中，Yi為評(píng)價(jià)因子的得分；Pj為第j個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；Xij為評(píng)價(jià)因子i在評(píng)價(jià)條件上的評(píng)價(jià)值；n為條件數(shù)，m為評(píng)價(jià)因子的指標(biāo)數(shù)，m=11。 考慮到氣候、土壤和地形因子對(duì)茶樹栽培的影響是相互制約又相互補(bǔ)充，在此選用層次分析法（AHP）[20]來給定各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重。
　　2結(jié)果與分析
　　利用GIS技術(shù)的空間分析模塊，對(duì)氣象因子、地形因子和土壤因子條件進(jìn)行疊加計(jì)算，得到宣城地區(qū)茶樹適宜性區(qū)劃圖。
　　宣城地區(qū)茶樹適宜性區(qū)劃2.1宣城地區(qū)茶樹最適宜區(qū)面積61.7 km2，約占宣城地域面積的0.5%。主要集中在郎溪伍牙山，廣德的茅田，寧國(guó)的陽山、潘子坑，旌德的俞村、版書和朱旺，績(jī)溪的上莊、板橋頭、長(zhǎng)安、伏嶺和障山，位于海拔高度在193～401 m的山區(qū)。這些山區(qū)具有相對(duì)低溫、高濕和多云霧、晝夜溫差大的氣候特征，促使了茶葉優(yōu)異品質(zhì)的形成，而相對(duì)低溫有利于高濃度的可溶性氮化物的積累，有利于氨基酸和香氣物質(zhì)的生成。多云霧和高濕的天氣除了能抑制纖維素的合成，保持葉芽柔嫩，同時(shí)有利于散射輻射和蘭紫光增多，增強(qiáng)了漫射效應(yīng)，有利于芳香物質(zhì)的形成。較大的晝夜溫差有助于光合產(chǎn)物的積累，使得蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素含量增加。這些山區(qū)的土壤主要以山地黃棕壤和山地棕壤為主，土壤土層厚度和肥力水平較高，同時(shí)又遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)和公路，空氣清新，大氣、水質(zhì)均未受污染，有利于茶葉品質(zhì)的提高。這些山區(qū)最適宜建立規(guī)模經(jīng)營(yíng)的優(yōu)質(zhì)茶葉基地，可以充分體現(xiàn)茶樹品質(zhì)優(yōu)勢(shì)的特有條件和環(huán)境污染少等優(yōu)勢(shì)，做好名優(yōu)綠茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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