崔修來,孫瑤,徐亞琪,張秀艷
(1.營口市氣象局,遼寧 營口 115001;2.蓋州市氣象局,遼寧 營口蓋州 115200)
蓋州蘋果栽培歷史悠久,迄今已有百年歷史,面積、產量曾居全國縣級之首,被譽為“蘋果之鄉(xiāng)”。近年來,蓋州市大力實施“以果興農、以果興市”戰(zhàn)略,強力推進 “一縣一業(yè)”建設,使蘋果產業(yè)再次成為特色鮮明的富民支柱產業(yè)。蘋果生產作為蓋州市農業(yè)生產的主要支柱產業(yè),受氣象條件的影響較大,因此研究氣象災害對蘋果生產的影響對提高蘋果產量和質量及制定科學防御措施具有重要意義。為減輕氣象災害對蘋果生產的影響,利用氣候區(qū)劃使蘋果在最為適宜的氣候條件下種植,進而實現(xiàn)果樹優(yōu)質高產,提高效益。在多年的蘋果物候期觀測資料基礎上,結合氣象資料開展區(qū)劃,嘗試為蘋果等特色作物提供全方位的氣象服務,最終達到提高蘋果產業(yè)的經濟效益的目的。
氣象數(shù)據(jù)選用蓋州地區(qū)2008年~2019年27個鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動氣象站逐日平均氣溫、最低氣溫、降水資料以及旬平均氣溫。
蘋果物候期觀測數(shù)據(jù)是利用蓋州地區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農業(yè)站提供的蘋果物候期觀測資料、產業(yè)信息、各種氣象災害的災情信息。
所用的基礎地理信息資料來源于國家基礎地理信息中心(NGCC),其比例尺為1:250000,處理軟件為ArcGIS10.1。
1.2.1 研究內容
該課題的主要研究內容是根據(jù)蓋州地區(qū)蘋果物候期觀測數(shù)據(jù)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站氣象數(shù)據(jù),經過對相關氣象資料要素的篩選和相關性分析,提煉蘋果物候期氣象服務指標,對主要氣象災害風險進行區(qū)劃,為蘋果生產提供全方位的氣象服務。
1.2.2 研究方法
利用Vb語言從蓋州國家一般氣象站、鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站a文件中提取數(shù)據(jù),利用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理。選取了12月和次年1月的最低氣溫、4月下旬、5月上中旬的最低氣溫,4-9月平均氣溫和降水量、蓋州國家一般氣象站5-8月平均相對濕度等氣象指標進行分析。對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農業(yè)站搜集的蘋果物候期和產業(yè)信息數(shù)據(jù)進行整理,分類別分年份做成EXCEL表格形式。
根據(jù)相關氣象資料、蘋果物候期、產業(yè)信息數(shù)據(jù),利用EXCEL進行相關性分析,得出生育期適宜指標。同樣采用蓋州地區(qū)自動氣象站2008年以來的氣象資料以及根據(jù)蘋果氣候適宜指標得出氣候適宜系數(shù)。利用ArcGIS分析,得出蓋州市紅富士農業(yè)氣候區(qū)劃。
根據(jù)相關氣象資料、蘋果物候期,利用EXCEL進行相關性分析,得出風險區(qū)劃因子。采用蓋州地區(qū)自動氣象站2008年以來的氣象資料,以紅富士為例,從致災因子危險性、孕災環(huán)境敏感性、承災體易損性以及抗災能力等四個方面,綜合評估蓋州市蘋果花期凍害風險程度。將蓋州地區(qū)花期凍害風險區(qū)劃分為5級:高、次高、中等、次低及低風險區(qū)。運用ArcGIS控件分析模塊中的內插分析、柵格運算、自然段點等分級方法,完成蓋州市紅富士花期凍害風險區(qū)劃。
蓋州地貌特征為“六山三水一分田”,屬遼南丘陵地帶,地勢東高西低,東部和南部為高山和丘陵,西部和北部為平原等多種地貌。境內地形復雜,氣候資源具有明顯的地域差異,屬于“暖溫帶季風氣候區(qū)”,氣候條件優(yōu)越,具有大范圍生產優(yōu)質蘋果的自然優(yōu)勢。研究地形地貌的數(shù)字地形信息,從而了解蓋州各地區(qū)的蘋果種植信息。
地形地貌信息包括蓋州市數(shù)字地形信息以及土地利用信息。數(shù)字地形信息是利用蓋州地圖直觀的體現(xiàn)蓋州地區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地形地貌特征圖。土地利用信息利用ArcGIS制作蓋州地區(qū)蘋果種植面積分布圖。
通過蓋州地區(qū)蘋果生產受氣候條件影響情況分析,確定蓋州地區(qū)風險區(qū)劃因子,主要包括生育期平均氣溫、年降水量、生育期平均低溫、自然光強、5-8月平均相對濕度、土壤相對濕度。根據(jù)氣候條件以及產量數(shù)據(jù)進行分析得出相關因子的風險范圍。
運用ArcGIS控件分析模塊中的內插分析、柵格運算、自然段點等分級方法,完成蓋州市紅富士花期凍害風險區(qū)劃。結果顯示蓋州大部地區(qū)紅富士花期凍害為低風險區(qū)、次低風險區(qū)和中風險區(qū),少部地區(qū)為次高風險區(qū)和高風險區(qū)。
次高風險區(qū):榜式堡鎮(zhèn)部分地區(qū)、歸州鎮(zhèn)大部、九寨鎮(zhèn)大部、陳屯鎮(zhèn)部分地區(qū)、楊運鎮(zhèn)部分地區(qū)、什字街鎮(zhèn)部分地區(qū)、礦洞溝鎮(zhèn)部分地區(qū)。
高風險區(qū):榜式堡鎮(zhèn)局部、歸州鎮(zhèn)東部、九寨鎮(zhèn)東南部、楊運鎮(zhèn)部分地區(qū)、什字街鎮(zhèn)部分地區(qū)、礦洞溝鎮(zhèn)部分地區(qū)。
其他地區(qū)風險較小,分別為低風險區(qū)、次低風險區(qū)和中風險區(qū)。
同樣采用蓋州地區(qū)自動氣象站2008年以來的氣象資料以及根據(jù)蘋果氣候適宜指標得出氣候適宜系數(shù)。利用ArcGIS分析,得出蓋州市紅富士農業(yè)氣候區(qū)劃,結果顯示蓋州除了東部山區(qū)部分地區(qū)大部分都適宜種植紅富士。適宜種植區(qū):蓋州市區(qū)、青石嶺鎮(zhèn)、團甸鎮(zhèn)、沙崗鎮(zhèn)、徐屯鎮(zhèn)、暖泉鎮(zhèn)、高屯鎮(zhèn)、雙臺鎮(zhèn)、果園鄉(xiāng)、九壟地鎮(zhèn)、歸州鎮(zhèn)、二臺鄉(xiāng)、陳屯鎮(zhèn)大部、九寨鎮(zhèn)大部、楊運鎮(zhèn)大部、小石棚鎮(zhèn)大部、什字街鎮(zhèn)大部、梁屯鎮(zhèn)大部、萬福鎮(zhèn)大部、榜式堡鎮(zhèn)大部、臥龍泉鎮(zhèn)大部和礦洞溝鎮(zhèn)大部等地區(qū)。次適宜種植區(qū):陳屯鎮(zhèn)局部、九寨鎮(zhèn)東南部、楊運鎮(zhèn)部分地區(qū)、小石棚鎮(zhèn)部分地區(qū)、什字街鎮(zhèn)局部、梁屯鎮(zhèn)東部、萬福鎮(zhèn)東南部、榜式堡鎮(zhèn)南部部分地區(qū)、臥龍泉鎮(zhèn)部分地區(qū)和礦洞溝鎮(zhèn)部分地區(qū)等。
蓋州大部地區(qū)紅富士花期凍害為低風險區(qū)、次低風險區(qū)和中風險區(qū),少部地區(qū)為次高風險區(qū)和高風險區(qū)。
蓋州除了東部山區(qū)部分地區(qū)大部分都適宜種植紅富士。
蘋果資料年代較短,需在今后的應用過程中,逐年進行修定各項指標,完善區(qū)劃圖。