文勇軍，付小勇，郭永清，周曉

(1．云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，云南 昆明650051;2西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明650224;3．云南省林業(yè)科學(xué)院，云南 昆明650201)

辣木 (Moringa oleifera)，又名鼓槌樹、牛奶樹、馬蘿卜等，是辣木科 (Moringaceae)辣木屬(Moringa)的落葉木本蔬菜和油料植物，是一種有獨(dú)特經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱帶植物。辣木原產(chǎn)于印度北部的喜馬拉雅區(qū)域，可以作為食品、藥物以及制造香水、潤(rùn)滑劑的原料，現(xiàn)大范圍種植于非洲、中美洲、亞洲的30多個(gè)熱帶、亞熱帶區(qū)域［1～2］。在中國(guó)引種栽培的辣木分布廣種植于廣東、廣西、海南、云南以及重慶等地，并且在辣木栽培技術(shù)及資源開發(fā)利用等方面做了大量的研究［3～4］。

辣木根、葉和嫩果可食用，種子可榨油，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)藥、美容等多種領(lǐng)域，是一種集美味、營(yíng)養(yǎng)和保健于一體的珍稀菜肴。辣木近些年越來越受到人們的重視，需求增加很快，現(xiàn)有辣木遠(yuǎn)不能滿足巨大的市場(chǎng)需求。辣木推廣種植力度越來越大，種植區(qū)域也日漸擴(kuò)大。在此背景下，開展云南省辣木種植區(qū)劃研究，以為云南省辣木的合理種植布局提供參考。

為辣木在云南栽種氣候生態(tài)適生區(qū)精細(xì)劃分，可充分利用云南省土地資源，為其種植基地選擇及區(qū)域布局提供科學(xué)依據(jù)［5～6］。辣木在云南引種試驗(yàn)的研究很多，并且其適生區(qū)氣候條件的研究已獲得成果［7～11］，但云南各地辣木適生區(qū)基于 GIS的精細(xì)劃分并未有研究報(bào)道。因此，應(yīng)用氣候環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合辣木適生氣候條件，區(qū)劃出云南辣木適生區(qū)的分布，為云南辣木的合理種植范圍提供參考。

1 研究區(qū)概況

云南地處中國(guó)西南，地理位置于北緯21°8'32″～29°15'8″，東經(jīng)97°31'39″～106°11'47″之間。全境東西最大跨距864 km，云南從南至北900 km，總面積39．4×104km2。云南省地形地貌中，山地約占84%，高原約占10%，盆地約占6%，平均海拔2 000 m左右，最高海拔6 740 m，最低海拔76．4 m。

從滇南河口到北部高緯度高海拔的德欽，年平均氣溫從23．9℃降至4．6℃、≥10℃積溫從8 220℃降到900℃、最冷月平均氣溫從15．3℃降至0℃以下。降雨量從南到北，由2 250 mm降至500 mm左右，大部分地區(qū)年降水量在1 100 mm。降水量最多是6-8月，約占全年降水量的60%。云南無霜期長(zhǎng)。南部邊境全年無霜;偏南的文山、蒙自、思茅，以及臨滄、德宏等地?zé)o霜期為300-330天;中部昆明、玉溪、楚雄等地約250天;較寒冷的昭通和迪慶達(dá)210-220天。

云南省氣候有北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、暖溫帶、中溫帶和高原氣候區(qū)等7個(gè)溫度帶氣候類型。云南氣候兼具低緯氣候、季風(fēng)氣候、山原氣候的特點(diǎn)。復(fù)雜多樣的氣候類型，使得森林的地理分布也具有復(fù)雜性［12］。

2 材料和方法

本研究使用的氣候資料從世界氣候網(wǎng)(http://www．Worldclim．org)下載，氣候數(shù)據(jù)的年限為1961-2011年?？臻g數(shù)據(jù)采用國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心提供的云南基礎(chǔ)地理矢量數(shù)據(jù)。研究方法是根據(jù)辣木對(duì)生態(tài)氣候條件的要求，在分析確定辣木種植適宜性區(qū)劃指標(biāo)的基礎(chǔ)上，采用區(qū)劃指標(biāo)分級(jí)與地理信息空間疊加分析模型。在GIS的支持下進(jìn)行指標(biāo)疊加而得到辣木適生區(qū)分布。即采用林業(yè)造林中常用的集優(yōu)法進(jìn)行辣木適宜性進(jìn)行劃分，并制作輸出適生區(qū)專題圖。

2.1 資料收集

(1)氣候資料

從世界氣候網(wǎng)下載環(huán)境數(shù)據(jù):年平均氣溫、最冷季平均氣溫、最熱季平均氣溫、極端最低氣溫、極端最高氣溫、≥10℃積溫、年降水量、海拔共8個(gè)氣候生態(tài)變量;這些數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度是1961-2011年，環(huán)境數(shù)據(jù)都為柵格圖像且分辨率為1 km×1 km。

(2)空間數(shù)據(jù)

云南州 (市)、縣行政區(qū)劃面圖層;云南縣級(jí)以上政府所在地點(diǎn)圖層;云南省1︰100萬的河流和公路分布圖。

(3)辣木適宜性區(qū)劃指標(biāo)

根據(jù)云南省科技廳發(fā)布《云南省辣木產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》的辣木自然氣候條件適宜性指標(biāo)進(jìn)行區(qū)劃。區(qū)劃指標(biāo)主要來源于中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院資源昆蟲研究所、云南省熱帶作物研究所和云南省林業(yè)科學(xué)研究院等單位從事辣木引種栽培十余年研究工作，在云南元陽(yáng)、元江、元謀景洪、永仁、芒市、開遠(yuǎn)等地建立種源保存基地和引種栽培試驗(yàn)示范地120 hm2，包括了從干熱 (干熱河谷)到濕熱(熱帶雨林)和中間過渡的氣候生態(tài)區(qū)。辣木是典型的熱帶亞熱帶樹種，對(duì)熱量要求高，辣木年生長(zhǎng)節(jié)律受溫度影響明顯。辣木在云南氣候生態(tài)適生區(qū)最適宜的溫度為25℃以上的雨季 (5-9月)，在年均溫18℃以上都能生長(zhǎng)，最適宜在年均氣溫20℃以上，溫度低于10℃以下生長(zhǎng)緩慢。辣木耐旱在年降雨量300 mm以上都可以生長(zhǎng)，最適宜在年降雨量500～1 500 mm的干熱河谷地帶。選取與辣木生長(zhǎng)關(guān)系密切的氣候指標(biāo):年平均氣溫、≥10℃積溫、最冷季平均氣溫、最熱季平均氣溫、極端最低氣溫、極端最高氣溫、年降水量、海拔共8個(gè)關(guān)鍵氣候因子區(qū)劃云南辣木的適宜種植區(qū) (表1)。

表1 辣木種植氣候生態(tài)適宜性區(qū)劃指標(biāo)Tab．1 Regionalization indexes of climatic ecological suitability of Moringa oleifera

2.2 數(shù)據(jù)處理

云南辣木適生區(qū)劃分采用集優(yōu)法進(jìn)行分區(qū)，將辣木種植的8個(gè)氣候因子按表1指標(biāo)分級(jí)不適生區(qū)、低適生區(qū)、高適生區(qū)三類。其中Ci0，Ci1，Ci2分別為第i個(gè)氣候因子所求得的不適生區(qū)、低適生區(qū)、高適生區(qū)。在ArcGis軟件支持下將8個(gè)氣候因子?xùn)鸥駡D進(jìn)行疊加分析并制作云南辣木氣候生態(tài)適生區(qū)專題圖［13］。

3 結(jié)果與分析

3.1 云南辣木種植氣候生態(tài)適宜性區(qū)劃專題圖

結(jié)果表明，云南省辣木氣候生態(tài)適生區(qū)分布于北緯25°以南的文山州、紅河州、普洱市、德宏州、臨滄市、保山市、西雙版納州及玉溪南部海拔1 600 m以下地區(qū)。此外，25°以北的在怒江、金沙江干熱峽谷也有適生區(qū) (圖1)。

圖1 GIS支持下的云南辣木種植氣候生態(tài)適宜區(qū)專題圖Fig．1 Climatic ecological suitability area of Moringa oleifera planting in Yunnan based on GIS

3.2 云南辣木種植氣候生態(tài)適宜性區(qū)劃結(jié)果

云南辣木適生區(qū)涉15個(gè)地州 (市)，面積共106 146 km2，占云南省國(guó)土面積的25．8%，其中:高適生區(qū)面積37 110 km2，占云南省國(guó)土面積的9．5%;低適生區(qū)面積69 036 km2，占云南省國(guó)土面積的16．3%。云南省各州 (市)辣木種植氣候生態(tài)適宜性區(qū)劃結(jié)果見表2。

表2 云南辣木種植氣候生態(tài)適宜性區(qū)劃結(jié)果Tab．2 Regionalization results of climatic ecological suitability of Moringa oleifera planting in Yunnan

(1)高適生區(qū)

云南辣木高適生區(qū)包括怒江流域、大盈江流域、瀾滄江流域、元江流域、紅河流域、金沙江流域，海拔范圍300～1 000 m。分布區(qū)地跨怒江中下游常綠闊葉林區(qū)、瀾滄江中下游暖針葉林區(qū)及熱帶雨林區(qū)、紅河亞熱帶常綠闊葉林區(qū)、金沙江干熱河谷區(qū)。

主要分布范圍為，怒江流域經(jīng)瀘水縣-隆陽(yáng)區(qū)-施甸縣-龍陵縣沿怒江兩岸寬2 km左右區(qū)域;臨滄市南滾河流域、南汀河流域沿河、永康河流域4 km左右區(qū)域;德宏州大盈江、芒市河、瑞麗江沿河兩旁寬4 km左右區(qū)域;瀾滄江流域經(jīng)鳳慶縣-云縣-臨翔區(qū)-雙江縣-景東縣-鎮(zhèn)沅縣-景谷縣-瀾滄縣-思茅區(qū)沿瀾滄江及其支流兩岸2 km左右區(qū)域;西雙版納全州海拔1 000 m以下地區(qū);元江流域、紅河流域沿河兩旁寬4 km左右區(qū)域;文山州富寧縣剝隘鎮(zhèn)、麻粟坡縣盤龍江兩側(cè)1．5 km左右區(qū)域;金沙江流域的大姚、永仁、華坪沿江兩旁1 km左右區(qū)域和元謀縣海拔1 000 m以下地區(qū)。

高適生區(qū)在云南11個(gè)地州 (市)都有分布，其中西雙版納、普洱、紅河、臨滄、德宏、玉溪、楚雄等7個(gè)地區(qū)最適宜面積都超過1 000 km2。西雙版納州高適生區(qū)面積最大，為10 153 km2，廣泛分布于景洪市、勐臘縣及勐海縣海拔低于1 000 m的局部區(qū)域。普洱市高適生區(qū)面積第二，為9 709 km2，主要分布于瀾滄江流域及其支流水系流域和紅河支流。瀾滄江支流包括有景谷縣的威遠(yuǎn)江流域，思茅區(qū)的小黑江流域和普洱大河流域，瀾滄縣的黑河、南拉河流域。紅河支流包括有景東川河流域，江城李仙江流域，墨江縣把邊江、阿墨江流域等。紅河州高適生區(qū)面積第三，達(dá)6 176 km2，分布于紅河流域西南部的紅河縣、綠春縣、元陽(yáng)縣、金平縣、屏邊縣等5個(gè)縣的部分區(qū)域。臨滄市高適生區(qū)面積為3 456 km2，分布于怒江流域、南滾河流域、瀾滄江流域。德宏州高適生區(qū)面積為1 607 km2，分布于大盈江流域，瑞麗江流域及芒市河流域。

該區(qū)年平均氣溫大于20℃，最冷季平均氣溫在15℃以上，最熱季平均氣溫在25℃以上，≥10℃的活動(dòng)積溫大于6 000℃，海拔在1 000 m以下，降雨量在500～1 500 mm間。全年光照充足、降雨量適中并集中在最熱季，寒害及霜凍天氣極少，辣木在該區(qū)全年都能快速生長(zhǎng)，是云南重點(diǎn)發(fā)展辣木區(qū)，辣木基地也應(yīng)重點(diǎn)選擇該區(qū)域。

(2)低適生區(qū)

云南辣木低適生區(qū)分布于金沙江流域及元江紅河流域以東地區(qū)以及云南西部德宏州、臨滄市和云南南部的普洱市和西雙版納州海拔1 000～1 600 m的地區(qū)，地跨15個(gè)地州 (市)。主要包括金沙江流域海拔1 000～1 600 m區(qū)域，從麗江市 (玉龍縣、永勝縣、華坪縣)-大理市 (鶴慶縣、賓川縣)-楚雄州 (大姚縣、永仁縣、元謀縣、武定縣)-昆明市 (祿勸縣、東川區(qū))-昭通 (巧家縣)。怒江州、保山市 (怒江流域)及德宏州 (隴川縣、梁河縣)海拔1 000～1 600 m;臨滄市 (瀾滄江流域、南滾河流域)及普洱全市、西雙版納全州海拔1 000～1 600 m區(qū)域;元江、紅河流域以東海拔1 000～1 600 m區(qū)域、文山州海拔600～1 200 m。該區(qū)年平均氣溫18～20℃，最冷季平均氣溫 10～15℃，最熱季平均氣溫 20～25℃，≥10℃積溫為5 000～6 000℃。海拔大部分位于1 000～1 600 m間。

除了普洱市、西雙版納州、紅河州、臨滄市、德宏州有大面積低適生區(qū)外，文山州低適生區(qū)面積為7 570 km2，廣泛分布于富寧縣、廣南縣和麻栗坡縣。楚雄州低適生區(qū)面積為4 944 km2分布于大姚縣、永仁縣、元謀縣、武定縣。玉溪市低適生區(qū)面積為3 170 km2分布在新平縣、峨山縣。本區(qū)熱量資源較低，最冷季平均溫小于15℃，最熱季平均溫小于25℃，霜凍天氣較多，可能影響辣木生長(zhǎng)。有些海拔較高地區(qū)冬季會(huì)有凍害發(fā)生?！?0℃有效積溫偏低，氣候條件能較低限度滿足辣木生長(zhǎng)。

4 結(jié)論與討論

根據(jù)云南省科技廳發(fā)布的《云南省辣木產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》，截止2013年年底，云南省辣木種植面積約1 333．33 hm2，并主要集中于云南省普洱市、臨滄市、西雙版納州、德宏州、楚雄州的元謀縣、玉溪市的元江縣、紅河州的元陽(yáng)縣和紅河縣。云南省現(xiàn)有辣木種植主要集中分布于云南省南部熱區(qū)和云南瀾滄江流域、怒江流域、金沙江流域、紅河流域的干熱河谷地區(qū)，這與本研究的辣木高適生區(qū)一致。

云南辣木氣候生態(tài)適生區(qū)采用8個(gè)氣候指標(biāo)，在ARCGIS分析下將云南辣木合理區(qū)劃出高適生區(qū)、低適生區(qū)和不適生區(qū)，為辣木種植推廣提供了科學(xué)依據(jù)。辣木最適宜生長(zhǎng)溫度25℃以上，年降雨量在500～1 500 mm，雨熱同季地區(qū)。辣木喜疏松、透氣性能良好的壤土或沙壤土，透氣性差，排水不暢的粘性土壤不利于正常生長(zhǎng)，甚至爛根死亡。對(duì)于土壤類型以及影響辣木生長(zhǎng)的其他因子還未考慮，有待在今后的研究中不斷地補(bǔ)充、修正和完善。

結(jié)果表明，辣木適生區(qū)分布于北緯25°以南海拔1 600 m以下地區(qū)和25°以北的怒江、金沙江海拔1 600 m以下峽谷地帶。辣木在云南普洱市、西雙版納州、紅河州、臨滄市、德宏州等11個(gè)州(市)有高適生區(qū)面積37 110 km2，占云南省國(guó)土面積的9．5%;在全省15州 (市)有低適生區(qū)面積69 036 km2，占云南省國(guó)土面積的16．3%。云南辣木適生區(qū)多為干熱河谷、中山丘陵，生態(tài)環(huán)境惡劣，交通不便，經(jīng)濟(jì)落后，規(guī)?；N植辣木，并開發(fā)其高附加值的食品、醫(yī)藥及香料產(chǎn)品，逐漸形成新興產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)云南邊疆農(nóng)民脫貧致富，推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。云南省辣木種植不僅有較高的經(jīng)濟(jì)效益，還具備生態(tài)防護(hù)功能，尤其改善干熱河谷及山區(qū)農(nóng)民的生活水平和生態(tài)環(huán)境。建議今后云南省退耕還林工程選擇具有開發(fā)價(jià)值的辣木并安排種植于高適生區(qū)。

［1］盧重鎮(zhèn)．辣木——生命之樹［M］．臺(tái)灣:華香園版社，2003．

［2］陳惠明．植物中的鉆石——高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的辣木［M］．臺(tái)灣:商周出版社，2005．

［3］劉永紅，李會(huì)珍．辣木的利用價(jià)值與栽培技術(shù)［J］．福建熱作科技，2004，29(2):34-35．

［4］洪林，魏召新，李隆華，等．辣術(shù)資源研究利用現(xiàn)狀［J］．西南園藝，2006，34(1):56-57．

［5］蘇永秀，李政．基于GIS的廣西八角種植氣候區(qū)劃［J］．福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，26(4):353-357．

［6］黃梅麗，廖雪萍，羅燕英，等．基于GIS的廣西金花茶氣候生態(tài)適宜性區(qū)劃［J］．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30(1):163-168．

［7］陸斌，寧德魯，杜春花，等．云南的辣木引種試驗(yàn)初報(bào)［J］．西部林業(yè)科學(xué)，2007，36(4):20-25．

［8］羅云霞，陸斌，石卓功．辣木的特件與價(jià)值及其在云南引種發(fā)展的景況［J］．西部林業(yè)科學(xué)，2006，35(4):137-140．

［9］彭興民，鄭益興，段瓊芬，等．印度傳統(tǒng)引種栽培研究［J］．熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào)，2008，16(6):579-585．

［10］李陽(yáng)溪，張澤煌，馮貞國(guó)．辣木栽培技術(shù)［J］．福建農(nóng)業(yè)，2006:16-17．

［11］劉昌芬，李國(guó)華．辣木的研究現(xiàn)狀及其開發(fā)前景［J］．云南熱怍科技，2002，25(3):20-24．

［12］云南森林編寫委員會(huì)．云南森林［M］．昆明:云南科技出版社，北京:中國(guó)林業(yè)出版社，1986．

［13］鄔倫，劉瑜，馬修軍，等．地理信息系統(tǒng)原理方法和應(yīng)用［M］．北京:科學(xué)出版社，2001:324-326．