羅菊英　萬緒山　閆永才　胡程俊

摘要：采用2007—2011年煙葉區(qū)劃區(qū)域內(nèi)加密自動站點(diǎn)資料和2001—2010年常規(guī)氣象站點(diǎn)地面觀測資料以及區(qū)域所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉種植面積及產(chǎn)量資料，參考煙草種植的生物學(xué)指標(biāo)，結(jié)合區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源特點(diǎn)，通過對煙葉產(chǎn)量與農(nóng)業(yè)氣象條件進(jìn)行相關(guān)分析、對各影響因子求取權(quán)重、多指標(biāo)加乘等數(shù)學(xué)方法，得出煙葉生長適宜性分區(qū)氣候指標(biāo)。最后利用GIS技術(shù)，作出區(qū)域優(yōu)質(zhì)煙葉精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃圖，并進(jìn)行分區(qū)評述。結(jié)果表明，將煙葉生長期熱量指標(biāo)作為主要指標(biāo)，降水、光照指標(biāo)作為次要指標(biāo)進(jìn)行煙葉適宜性氣候區(qū)劃，其區(qū)劃結(jié)果與實(shí)際種植情況基本吻合，故針對目前無完整的、長序列氣象觀測資料的縣級區(qū)域所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)而言，其方法具有一定的可行性和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：GIS；煙葉；農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃

中圖分類號：S162.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）05-1036-05

利用GIS技術(shù)開展縣（市）農(nóng)業(yè)氣候資源分析和區(qū)劃，為農(nóng)業(yè)氣候資源的高效合理開發(fā)利用及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整等提供決策依據(jù)，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候資源利用率。本研究以恩施自治州利川市為例，對該區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃方法進(jìn)行研究。

利川市位于云貴高原東延武陵山余脈與大巴山之間，區(qū)域內(nèi)以山地為主，大部地區(qū)海拔在1 000 m以上。因山嶺重疊、海拔高低懸殊，局地氣候差異大，形成了本地獨(dú)具特色的山地氣候特點(diǎn)。低山（海拔800 m以下）四季分明，冬暖夏熱，無霜期長；中山（海拔800～1 500 m）春遲秋早，濕潤多雨，光照充足；高山（海拔﹥1 500 m）氣候溫涼，冬長夏短，易澇少旱[1]。適宜的自然氣候、立體的山地結(jié)構(gòu)、豐富的土壤資源，為煙葉種植提供了得天獨(dú)厚的自然條件，恩施州有“煙草王國”的美稱，利川是主要煙草種植區(qū)之一，煙葉生產(chǎn)是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。從相關(guān)文獻(xiàn)[2-4]看，利用GIS技術(shù)，針對煙草種植開展省、地區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃，特別是在云南省等一些國內(nèi)煙葉主產(chǎn)區(qū)，取得了一些有價值的成果，但針對恩施州而言，該項(xiàng)工作還處于空白，特別是開展縣、鄉(xiāng)級精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，在國內(nèi)都還處于起步階段。由于山地氣候復(fù)雜，形成了各不同氣候區(qū)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的差異，故針對一個以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的地區(qū)而言，進(jìn)行煙草種植適宜性精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，對合理布局煙葉生產(chǎn)，更好地發(fā)展這一經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 資料來源

1）利川地面氣象站1960-2010年觀測資料，要素為氣溫、降水、日照。

2）利川市所轄14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（區(qū)），即利川東城區(qū)、汪營、柏楊、忠路、涼霧、南坪、建南、謀道、涼霧、元堡、團(tuán)堡、毛壩、沙溪、文斗鄉(xiāng)2001-2010年逐年煙葉種植面積和產(chǎn)量資料，由利川市統(tǒng)計(jì)局提供。

3）利川市所轄14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象點(diǎn)2008-2010年區(qū)域加密自動站點(diǎn)氣溫、降水資料。

4）利川市所轄14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心點(diǎn)、利川氣象站海拔高度、經(jīng)緯度資料，資料來源于站點(diǎn)實(shí)測。

5） 利川市GIS地理信息資料，資料來源于湖北省氣象局氣象信息保障中心。

1.2 研究方法

1.2.1 煙葉生長期影響因子分析及檢驗(yàn)

1）產(chǎn)量資料處理。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量呈波動式上升，所以不能用產(chǎn)量絕對值確定某一年的豐、歉，故首先必須對產(chǎn)量資料進(jìn)行處理，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。

利川氣象站有近60年完整的氣象觀測資料，從資料的連續(xù)性、完整性考慮，選取利川東城（位于城關(guān)地區(qū)）為代表站，對東城區(qū)2001-2010共10年的煙葉單產(chǎn)資料進(jìn)行分析，對應(yīng)氣象資料用利川市氣象局地面觀測資料代替。

影響作物產(chǎn)量形成有自然與非自然兩大因素，將農(nóng)作物產(chǎn)量分解為趨勢產(chǎn)量和氣象產(chǎn)量兩部分[5]。即：

Yi=Yti+Ywi，Ywi=Yi-Yti，fi=（Ywi/Yti）×100%（i=1，2，…，n）

式中，n為年份序號；Yi為實(shí)際產(chǎn)量； Yti為趨勢產(chǎn)量，即因水、肥、品種、栽培措施等變化而影響的那部分產(chǎn)量；Ywi為氣象產(chǎn)量，即由天氣氣候變化而影響的那部分產(chǎn)量，可正可負(fù)，正值表示氣象條件有利，增產(chǎn)，負(fù)值表示氣象條件不利，減產(chǎn)。fi為相對氣象產(chǎn)量，表明實(shí)際糧食單產(chǎn)偏離趨勢產(chǎn)量的波動幅值。

假定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平逐年改變呈線性，采用線性滑動平均法和調(diào)和權(quán)重，利用農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào)軟件中的產(chǎn)量資料處理程序直接進(jìn)行處理，采用產(chǎn)量滑動步長為5年。處理結(jié)果見圖1。

2）影響因子分析。將利川東城2001-2010年煙葉平均產(chǎn)量作為因變量，結(jié)合煙葉生長期對各氣象條件的需求（生物學(xué)指標(biāo)），選取煙草大田移栽至收獲期各氣象要素因子為自變量，進(jìn)行單相關(guān)檢驗(yàn)。所選取的因子有：2001-2010年6-8月（煙葉大田生長期，下同）平均氣溫、雨量、雨日、日照時間及平均日照比例；同時，考慮各氣象因子的綜合影響，疊加組合了溫雨系數(shù)、溫濕系數(shù)以及天氣積分指數(shù)、水分積分指數(shù)[6]因子（表1）。

溫濕系數(shù)E=RH/T（RH：6-8月平均相對濕度；T：6-8月平均氣溫）

溫雨系數(shù)Q=RR/T（RR：6-8月平均雨量；T：6-8月平均氣溫）

水分積分指數(shù)=[（6-8月雨量/6-8月雨量標(biāo)準(zhǔn)差）+（6-8月雨日/6-8月雨日標(biāo)準(zhǔn)差）]/2

天氣積分指數(shù)=[（6-8月雨量/6-8月雨量標(biāo)準(zhǔn)差）+（6-8月平均雨日/6-8月雨日標(biāo)準(zhǔn)差）+（6-8月平均氣溫/6-8月平均氣溫標(biāo)準(zhǔn)差）]/3

在顯著性水平α=0.05條件下，對所選影響因子進(jìn)行單相關(guān)檢驗(yàn)[7]，其結(jié)果均通過檢驗(yàn)，影響顯著，且氣溫和光照條件的影響大于降水條件的影響。為了更進(jìn)一步證明這一結(jié)論，將上述因子從光、溫、水綜合考慮進(jìn)行因子組合檢驗(yàn)，即將6-8月平均氣溫、天氣積分指數(shù)劃分為氣溫組，將6-8月雨量、水分積分指數(shù)劃分為降水組，將6-8月日照時間和6-8月平均日照比例劃分為日照組，均通過α=0.01水平的檢驗(yàn)。由檢驗(yàn)結(jié)果可知，光照、氣溫條件的F值遠(yuǎn)大于降水條件F值，對煙葉產(chǎn)量的影響非常明顯，尤其是光照條件，影響最明顯。由于光照條件是氣溫和降水條件的綜合影響，故在下一步分析中，對熱量條件作重點(diǎn)分析。

3）主要指標(biāo)（熱量條件）統(tǒng)計(jì)分析。參考煙草種植的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)[8]，統(tǒng)計(jì)分析2008-2010年14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域觀測資料，結(jié)合利川市氣候背景資料分析得出，利川市大部分地區(qū)光、水條件較好，能滿足煙葉大田生長期需求，即6-8月常年降水600 mm左右、日照時間450～500 h，日照比例30%～45%，主要影響指標(biāo)是其生長期的熱量條件。

由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒有10年完整的觀測資料，分析中參考近3年加密自動站點(diǎn)觀測資料，采用海拔高差（影響氣溫的主要因素）氣溫直減率[9]（0.65 ℃/100 m）的方法，采用氣溫內(nèi)插，求取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱量指標(biāo)。同樣以2001-2010年煙葉平均產(chǎn)量為因變量，各相關(guān)熱量指標(biāo)為自變量進(jìn)行分析。

參考煙葉生長生物學(xué)指標(biāo)，采用的熱量因子是：6-8月20～28 ℃時間、≥20 ℃活動積溫、氣溫均值、高溫均值、低溫均值（表2）。

4）影響因子相關(guān)性檢驗(yàn)。由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)近10年無完整的氣象資料，無法求取逐年氣象產(chǎn)量，選取代表站點(diǎn)，即上述利川東城（城關(guān)地區(qū)）煙葉產(chǎn)量資料處理后的氣象產(chǎn)量Ywi與各影響因子進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表3（剔除相關(guān)系數(shù)絕對值小于0.30的因子）。將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)近10年煙葉平均單產(chǎn)與各影響因子進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表4（剔除相關(guān)系數(shù)絕對值小于0.30的因子）。

1.2.2 煙葉適宜性分區(qū)氣候指標(biāo)確定 通過上述分析，結(jié)合煙葉生物學(xué)指標(biāo)，確定以下指標(biāo)為煙葉生長適宜性分區(qū)氣候指標(biāo)，并對各指標(biāo)進(jìn)行影響權(quán)重分析。

1）影響指標(biāo)及物理意義。熱量指標(biāo)（主要指標(biāo)）[10]為指標(biāo)1：6-8月≥20 ℃活動積溫，衡量煙葉大田期總熱量多少；指標(biāo)2：6-8月氣溫均值，衡量煙葉大田期溫度水平；指標(biāo)3：6-8月20～28 ℃時間，衡量煙葉大田期最適宜氣溫生長時段長度。指標(biāo)4：高低溫均值，衡量煙葉生長期不適宜生長的溫度水平。水分指標(biāo)（參考指標(biāo)）為指標(biāo)1：6-8月雨量，衡量煙葉大田期雨量的多少；指標(biāo)2：6-8月雨日，衡量煙葉大田期空氣濕潤度。光照指標(biāo)（參考指標(biāo)）為6-8月日照時間，衡量煙葉大田期光資源的多少。

2）指標(biāo)權(quán)重確定。從上述分析知道，熱量條件是影響煙葉產(chǎn)量的主要指標(biāo)，且由于資料限制，無法對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)光、水條件做更深入分析，且從利川市歷史氣候背景及近幾年鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站點(diǎn)資料分析也得出，降水和光照條件基本都能滿足煙葉生長需求，故主要考慮熱量指標(biāo)的權(quán)重，采用方法[10]是：

第一，計(jì)算各熱量指標(biāo)與單產(chǎn)及各熱量指標(biāo)之間的單相關(guān)系數(shù)rij。

第二，計(jì)算各單相關(guān)系數(shù)均值Rij。

第三，求取產(chǎn)量與熱量指標(biāo)單相關(guān)系數(shù)rij與Rij的比值作為權(quán)重Wi，即Wi=rij/Rij，結(jié)果見表5。

3）影響煙葉生長綜合指標(biāo)值的確定。根據(jù)加乘原則[11]，利用表2、表5中的結(jié)果，求出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱量條件對煙葉生長影響的綜合指標(biāo)值IEI。

IEI=■Ni×Wi ，式中Ni 和Wi 分別為某鄉(xiāng)鎮(zhèn)i種指標(biāo)的隸屬度和權(quán)重。結(jié)果見表6。

4）分區(qū)氣候指標(biāo)確定。根據(jù)上述分析，參考實(shí)際單產(chǎn)、種植面積等實(shí)際情況，最后得出區(qū)劃指標(biāo)見表7。

5） 區(qū)劃圖制作。根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃指標(biāo)值，采用利川市的GIS地理信息數(shù)據(jù)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元，采用500 m×500 m小網(wǎng)格插值，最后作出利川市煙葉種植適宜性氣候區(qū)劃圖（圖2）[12]。

2 利川市煙葉種植適宜性氣候區(qū)劃結(jié)果及分區(qū)評述

2.1 區(qū)劃結(jié)果

綜合上述分析，利川市大部分地區(qū)雨量和光照條件基本都能滿足煙葉生長需求，熱量條件是影響煙葉種植區(qū)劃的主要指標(biāo)，在海拔800 m以下低山地區(qū)及1 500 m以上高山地區(qū)均不適宜煙葉種植。

2.2 分區(qū)評述

分區(qū)評述結(jié)果見表9。

1）最適宜區(qū)：主要位于海拔800～1 000 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 700～2 000 ℃，平均氣溫21～23 ℃，20～28 ℃時間80 d左右，高溫均值26 ℃左右，低溫均值18 ℃左右，降水充足、光照適宜。

2）適宜區(qū)：主要位于海拔1 000～1300 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 500～1 700 ℃，平均氣溫21～22 ℃，20～28 ℃時間70～75 d，高溫均值26℃左右，低溫均值17 ℃左右，降水充足、光照適宜。

3）次適宜區(qū)：主要位于海拔1 300～1 500 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 100～1 500 ℃，平均氣溫19～21 ℃，20～28 ℃時間55 d左右，高溫均值24 ℃左右，低溫均值16 ℃左右，降水充足、光照適宜。

4）不適宜區(qū)：主要位于海拔8 00 m以下低山山地和海拔1 500 m以上高山地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫高于2 300 ℃或低于1 100 ℃，平均氣溫高于25 ℃或低于20 ℃，20～28 ℃時間超過85 d或低于45 d，高溫均值超過30 ℃或低于24 ℃，低溫均值高于21 ℃或低于15 ℃，煙葉生長期間易出現(xiàn)高溫?zé)岷蛴捎跓崃坎蛔闵L困難。

3 結(jié)論

1）應(yīng)用煙葉大田生長期（6-8月）20～28 ℃時間、≥20 ℃活動積溫、氣溫均值、高溫均值、低溫均值5個熱量指標(biāo)，參考降水和光照指標(biāo)，進(jìn)行利川市煙葉適宜性氣候區(qū)劃，其區(qū)劃結(jié)果與實(shí)際種植情況基本吻合，故針對目前無完整的、長序列氣象觀測資料的縣級區(qū)域所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)而言，其方法具有一定的可行性和實(shí)用性。

2）在該區(qū)劃研究中，由于無法獲取詳細(xì)的土地資源資料，無法剔除如森林、草地等非耕地，故在實(shí)際應(yīng)用中，煙葉種植分布在參考?xì)夂蜻m宜性分區(qū)的同時，還需結(jié)合土壤實(shí)際情況進(jìn)行種植規(guī)劃。

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3）主要指標(biāo)（熱量條件）統(tǒng)計(jì)分析。參考煙草種植的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)[8]，統(tǒng)計(jì)分析2008-2010年14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域觀測資料，結(jié)合利川市氣候背景資料分析得出，利川市大部分地區(qū)光、水條件較好，能滿足煙葉大田生長期需求，即6-8月常年降水600 mm左右、日照時間450～500 h，日照比例30%～45%，主要影響指標(biāo)是其生長期的熱量條件。

由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒有10年完整的觀測資料，分析中參考近3年加密自動站點(diǎn)觀測資料，采用海拔高差（影響氣溫的主要因素）氣溫直減率[9]（0.65 ℃/100 m）的方法，采用氣溫內(nèi)插，求取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱量指標(biāo)。同樣以2001-2010年煙葉平均產(chǎn)量為因變量，各相關(guān)熱量指標(biāo)為自變量進(jìn)行分析。

參考煙葉生長生物學(xué)指標(biāo)，采用的熱量因子是：6-8月20～28 ℃時間、≥20 ℃活動積溫、氣溫均值、高溫均值、低溫均值（表2）。

4）影響因子相關(guān)性檢驗(yàn)。由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)近10年無完整的氣象資料，無法求取逐年氣象產(chǎn)量，選取代表站點(diǎn)，即上述利川東城（城關(guān)地區(qū)）煙葉產(chǎn)量資料處理后的氣象產(chǎn)量Ywi與各影響因子進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表3（剔除相關(guān)系數(shù)絕對值小于0.30的因子）。將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)近10年煙葉平均單產(chǎn)與各影響因子進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表4（剔除相關(guān)系數(shù)絕對值小于0.30的因子）。

1.2.2 煙葉適宜性分區(qū)氣候指標(biāo)確定 通過上述分析，結(jié)合煙葉生物學(xué)指標(biāo)，確定以下指標(biāo)為煙葉生長適宜性分區(qū)氣候指標(biāo)，并對各指標(biāo)進(jìn)行影響權(quán)重分析。

1）影響指標(biāo)及物理意義。熱量指標(biāo)（主要指標(biāo)）[10]為指標(biāo)1：6-8月≥20 ℃活動積溫，衡量煙葉大田期總熱量多少；指標(biāo)2：6-8月氣溫均值，衡量煙葉大田期溫度水平；指標(biāo)3：6-8月20～28 ℃時間，衡量煙葉大田期最適宜氣溫生長時段長度。指標(biāo)4：高低溫均值，衡量煙葉生長期不適宜生長的溫度水平。水分指標(biāo)（參考指標(biāo)）為指標(biāo)1：6-8月雨量，衡量煙葉大田期雨量的多少；指標(biāo)2：6-8月雨日，衡量煙葉大田期空氣濕潤度。光照指標(biāo)（參考指標(biāo)）為6-8月日照時間，衡量煙葉大田期光資源的多少。

2）指標(biāo)權(quán)重確定。從上述分析知道，熱量條件是影響煙葉產(chǎn)量的主要指標(biāo)，且由于資料限制，無法對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)光、水條件做更深入分析，且從利川市歷史氣候背景及近幾年鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站點(diǎn)資料分析也得出，降水和光照條件基本都能滿足煙葉生長需求，故主要考慮熱量指標(biāo)的權(quán)重，采用方法[10]是：

第一，計(jì)算各熱量指標(biāo)與單產(chǎn)及各熱量指標(biāo)之間的單相關(guān)系數(shù)rij。

第二，計(jì)算各單相關(guān)系數(shù)均值Rij。

第三，求取產(chǎn)量與熱量指標(biāo)單相關(guān)系數(shù)rij與Rij的比值作為權(quán)重Wi，即Wi=rij/Rij，結(jié)果見表5。

3）影響煙葉生長綜合指標(biāo)值的確定。根據(jù)加乘原則[11]，利用表2、表5中的結(jié)果，求出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱量條件對煙葉生長影響的綜合指標(biāo)值IEI。

IEI=■Ni×Wi ，式中Ni 和Wi 分別為某鄉(xiāng)鎮(zhèn)i種指標(biāo)的隸屬度和權(quán)重。結(jié)果見表6。

4）分區(qū)氣候指標(biāo)確定。根據(jù)上述分析，參考實(shí)際單產(chǎn)、種植面積等實(shí)際情況，最后得出區(qū)劃指標(biāo)見表7。

5） 區(qū)劃圖制作。根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃指標(biāo)值，采用利川市的GIS地理信息數(shù)據(jù)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元，采用500 m×500 m小網(wǎng)格插值，最后作出利川市煙葉種植適宜性氣候區(qū)劃圖（圖2）[12]。

2 利川市煙葉種植適宜性氣候區(qū)劃結(jié)果及分區(qū)評述

2.1 區(qū)劃結(jié)果

綜合上述分析，利川市大部分地區(qū)雨量和光照條件基本都能滿足煙葉生長需求，熱量條件是影響煙葉種植區(qū)劃的主要指標(biāo)，在海拔800 m以下低山地區(qū)及1 500 m以上高山地區(qū)均不適宜煙葉種植。

2.2 分區(qū)評述

分區(qū)評述結(jié)果見表9。

1）最適宜區(qū)：主要位于海拔800～1 000 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 700～2 000 ℃，平均氣溫21～23 ℃，20～28 ℃時間80 d左右，高溫均值26 ℃左右，低溫均值18 ℃左右，降水充足、光照適宜。

2）適宜區(qū)：主要位于海拔1 000～1300 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 500～1 700 ℃，平均氣溫21～22 ℃，20～28 ℃時間70～75 d，高溫均值26℃左右，低溫均值17 ℃左右，降水充足、光照適宜。

3）次適宜區(qū)：主要位于海拔1 300～1 500 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 100～1 500 ℃，平均氣溫19～21 ℃，20～28 ℃時間55 d左右，高溫均值24 ℃左右，低溫均值16 ℃左右，降水充足、光照適宜。

4）不適宜區(qū)：主要位于海拔8 00 m以下低山山地和海拔1 500 m以上高山地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫高于2 300 ℃或低于1 100 ℃，平均氣溫高于25 ℃或低于20 ℃，20～28 ℃時間超過85 d或低于45 d，高溫均值超過30 ℃或低于24 ℃，低溫均值高于21 ℃或低于15 ℃，煙葉生長期間易出現(xiàn)高溫?zé)岷蛴捎跓崃坎蛔闵L困難。

3 結(jié)論

1）應(yīng)用煙葉大田生長期（6-8月）20～28 ℃時間、≥20 ℃活動積溫、氣溫均值、高溫均值、低溫均值5個熱量指標(biāo)，參考降水和光照指標(biāo)，進(jìn)行利川市煙葉適宜性氣候區(qū)劃，其區(qū)劃結(jié)果與實(shí)際種植情況基本吻合，故針對目前無完整的、長序列氣象觀測資料的縣級區(qū)域所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)而言，其方法具有一定的可行性和實(shí)用性。

2）在該區(qū)劃研究中，由于無法獲取詳細(xì)的土地資源資料，無法剔除如森林、草地等非耕地，故在實(shí)際應(yīng)用中，煙葉種植分布在參考?xì)夂蜻m宜性分區(qū)的同時，還需結(jié)合土壤實(shí)際情況進(jìn)行種植規(guī)劃。

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3）主要指標(biāo)（熱量條件）統(tǒng)計(jì)分析。參考煙草種植的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)[8]，統(tǒng)計(jì)分析2008-2010年14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域觀測資料，結(jié)合利川市氣候背景資料分析得出，利川市大部分地區(qū)光、水條件較好，能滿足煙葉大田生長期需求，即6-8月常年降水600 mm左右、日照時間450～500 h，日照比例30%～45%，主要影響指標(biāo)是其生長期的熱量條件。

由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒有10年完整的觀測資料，分析中參考近3年加密自動站點(diǎn)觀測資料，采用海拔高差（影響氣溫的主要因素）氣溫直減率[9]（0.65 ℃/100 m）的方法，采用氣溫內(nèi)插，求取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱量指標(biāo)。同樣以2001-2010年煙葉平均產(chǎn)量為因變量，各相關(guān)熱量指標(biāo)為自變量進(jìn)行分析。

參考煙葉生長生物學(xué)指標(biāo)，采用的熱量因子是：6-8月20～28 ℃時間、≥20 ℃活動積溫、氣溫均值、高溫均值、低溫均值（表2）。

4）影響因子相關(guān)性檢驗(yàn)。由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)近10年無完整的氣象資料，無法求取逐年氣象產(chǎn)量，選取代表站點(diǎn)，即上述利川東城（城關(guān)地區(qū)）煙葉產(chǎn)量資料處理后的氣象產(chǎn)量Ywi與各影響因子進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表3（剔除相關(guān)系數(shù)絕對值小于0.30的因子）。將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)近10年煙葉平均單產(chǎn)與各影響因子進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表4（剔除相關(guān)系數(shù)絕對值小于0.30的因子）。

1.2.2 煙葉適宜性分區(qū)氣候指標(biāo)確定 通過上述分析，結(jié)合煙葉生物學(xué)指標(biāo)，確定以下指標(biāo)為煙葉生長適宜性分區(qū)氣候指標(biāo)，并對各指標(biāo)進(jìn)行影響權(quán)重分析。

1）影響指標(biāo)及物理意義。熱量指標(biāo)（主要指標(biāo)）[10]為指標(biāo)1：6-8月≥20 ℃活動積溫，衡量煙葉大田期總熱量多少；指標(biāo)2：6-8月氣溫均值，衡量煙葉大田期溫度水平；指標(biāo)3：6-8月20～28 ℃時間，衡量煙葉大田期最適宜氣溫生長時段長度。指標(biāo)4：高低溫均值，衡量煙葉生長期不適宜生長的溫度水平。水分指標(biāo)（參考指標(biāo)）為指標(biāo)1：6-8月雨量，衡量煙葉大田期雨量的多少；指標(biāo)2：6-8月雨日，衡量煙葉大田期空氣濕潤度。光照指標(biāo)（參考指標(biāo)）為6-8月日照時間，衡量煙葉大田期光資源的多少。

2）指標(biāo)權(quán)重確定。從上述分析知道，熱量條件是影響煙葉產(chǎn)量的主要指標(biāo)，且由于資料限制，無法對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)光、水條件做更深入分析，且從利川市歷史氣候背景及近幾年鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站點(diǎn)資料分析也得出，降水和光照條件基本都能滿足煙葉生長需求，故主要考慮熱量指標(biāo)的權(quán)重，采用方法[10]是：

第一，計(jì)算各熱量指標(biāo)與單產(chǎn)及各熱量指標(biāo)之間的單相關(guān)系數(shù)rij。

第二，計(jì)算各單相關(guān)系數(shù)均值Rij。

第三，求取產(chǎn)量與熱量指標(biāo)單相關(guān)系數(shù)rij與Rij的比值作為權(quán)重Wi，即Wi=rij/Rij，結(jié)果見表5。

3）影響煙葉生長綜合指標(biāo)值的確定。根據(jù)加乘原則[11]，利用表2、表5中的結(jié)果，求出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱量條件對煙葉生長影響的綜合指標(biāo)值IEI。

IEI=■Ni×Wi ，式中Ni 和Wi 分別為某鄉(xiāng)鎮(zhèn)i種指標(biāo)的隸屬度和權(quán)重。結(jié)果見表6。

4）分區(qū)氣候指標(biāo)確定。根據(jù)上述分析，參考實(shí)際單產(chǎn)、種植面積等實(shí)際情況，最后得出區(qū)劃指標(biāo)見表7。

5） 區(qū)劃圖制作。根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃指標(biāo)值，采用利川市的GIS地理信息數(shù)據(jù)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元，采用500 m×500 m小網(wǎng)格插值，最后作出利川市煙葉種植適宜性氣候區(qū)劃圖（圖2）[12]。

2 利川市煙葉種植適宜性氣候區(qū)劃結(jié)果及分區(qū)評述

2.1 區(qū)劃結(jié)果

綜合上述分析，利川市大部分地區(qū)雨量和光照條件基本都能滿足煙葉生長需求，熱量條件是影響煙葉種植區(qū)劃的主要指標(biāo)，在海拔800 m以下低山地區(qū)及1 500 m以上高山地區(qū)均不適宜煙葉種植。

2.2 分區(qū)評述

分區(qū)評述結(jié)果見表9。

1）最適宜區(qū)：主要位于海拔800～1 000 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 700～2 000 ℃，平均氣溫21～23 ℃，20～28 ℃時間80 d左右，高溫均值26 ℃左右，低溫均值18 ℃左右，降水充足、光照適宜。

2）適宜區(qū)：主要位于海拔1 000～1300 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 500～1 700 ℃，平均氣溫21～22 ℃，20～28 ℃時間70～75 d，高溫均值26℃左右，低溫均值17 ℃左右，降水充足、光照適宜。

3）次適宜區(qū)：主要位于海拔1 300～1 500 m地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫1 100～1 500 ℃，平均氣溫19～21 ℃，20～28 ℃時間55 d左右，高溫均值24 ℃左右，低溫均值16 ℃左右，降水充足、光照適宜。

4）不適宜區(qū)：主要位于海拔8 00 m以下低山山地和海拔1 500 m以上高山地區(qū)，此區(qū)煙葉生長期間（6-8月）≥20 ℃活動積溫高于2 300 ℃或低于1 100 ℃，平均氣溫高于25 ℃或低于20 ℃，20～28 ℃時間超過85 d或低于45 d，高溫均值超過30 ℃或低于24 ℃，低溫均值高于21 ℃或低于15 ℃，煙葉生長期間易出現(xiàn)高溫?zé)岷蛴捎跓崃坎蛔闵L困難。

3 結(jié)論

1）應(yīng)用煙葉大田生長期（6-8月）20～28 ℃時間、≥20 ℃活動積溫、氣溫均值、高溫均值、低溫均值5個熱量指標(biāo)，參考降水和光照指標(biāo)，進(jìn)行利川市煙葉適宜性氣候區(qū)劃，其區(qū)劃結(jié)果與實(shí)際種植情況基本吻合，故針對目前無完整的、長序列氣象觀測資料的縣級區(qū)域所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)而言，其方法具有一定的可行性和實(shí)用性。

2）在該區(qū)劃研究中，由于無法獲取詳細(xì)的土地資源資料，無法剔除如森林、草地等非耕地，故在實(shí)際應(yīng)用中，煙葉種植分布在參考?xì)夂蜻m宜性分區(qū)的同時，還需結(jié)合土壤實(shí)際情況進(jìn)行種植規(guī)劃。

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