重慶地區油用牡丹種植氣候論證及區劃初探

摘 要 根據油用牡丹的生物學特性，結合引種地氣候條件，篩選出影響重慶地區油用牡丹種植的氣候區劃指標。利用重慶34個氣象臺站的氣候資料和1∶25萬地形數據，建立各區劃指標與經度、緯度和海拔的空間分析模型，采用GIS技術劃分出油用牡丹種植的適宜區、次適宜區和不適宜區。區劃結果顯示梁平、墊江、石柱、南川、武隆、奉節等地的大部地區為油用牡丹種植的適宜區，次適宜區集中在長江河谷及以北地區。

關鍵詞 油用牡丹；氣候適應性；區劃；插值；重慶地區

中圖分類號：S565.9；S162.2 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.34.006

知網出版網址：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20171129.1627.008.html 網絡出版時間：2017/11/29 16：27：43

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）系毛茛科芍藥屬落葉小喬木，是我國的特色花卉和藥用植物。牡丹除了具有很高的觀賞價值之外，用其加工的牡丹油是一種新的高檔食用油，近年來受到追求健康、高品質生活的人們的高度關注。

目前用于栽培的油用牡丹主要為紫斑和鳳丹兩個牡丹品種，紫斑牡丹耐寒性、耐旱性較強；鳳丹牡丹具有植株高大、耐濕熱、結實率高、適應性強、病蟲害少等特點。近年來，重慶地區開展了紫斑牡丹和丹鳳牡丹的引種栽培。本文通過對重慶地區引種栽培牡丹的生長發育狀況調查，結合牡丹原產地的生物學和生態學特性，探究油用牡丹在重慶地區的生理生態適應性；針對油用牡丹引種栽培中出現的氣候問題，建立代表品種的氣候適宜性指標，提出重慶地區油用牡丹種植氣候適宜性區劃，為重慶油用牡丹引種栽培提供科學依據。

1油用牡丹的生態氣候適宜性

油用牡丹是多年生木本植物，喜溫和涼爽、陽光充足的環境，具有一定的耐寒性。油用牡丹生長規律是春發芽、夏打盹、秋長根、冬休眠。

1.1氣溫

影響牡丹正常發育的主導因素是溫度[1]。冬季氣溫高低主要影響牡丹休眠芽的萌動及能否打破花原基的休眠。從牡丹開花發育的條件看，牡丹具有一定的耐寒性，只要不出現暖冬，對牡丹開花影響不大。由于各品系起源不同，因而各品系及品種的生態學習性有差異，尤其是打破花原基休眠所需要的溫度條件不同。高溫對牡丹生長有抑制作用，夏季高溫天氣導致油用牡丹生殖器官發育不良、光合作用受阻、生育期縮短、結實率降低、產量和品質下降等，在夏季高溫季節可能會停止生長，進入暫時休眠[2]。花前積溫和花期內的積溫等因素均能影響其花期，平均氣溫可視為其某生育期萌動溫度指標[3-5]，當氣溫因子符合生長條件時，牡丹就能自動解除休眠，恢復生長。穩定通過0 ℃時的活動積溫對于牡丹花發育影響較大[6]，牡丹花期早晚受到有效積溫的影響，不同品種對有效積溫需求不同。

近年來油用牡丹試種栽培情況，重慶地區（以海拔800 m為例）油用牡丹一般在1月上中旬花芽開始萌動，3月下旬至4月中旬開花，果實在7月中旬成熟；夏季7月下旬至8月下旬處于半休眠期；9月中旬至10月中旬牡丹根系旺盛生長，10月下旬至11月中旬，葉片逐漸變黃，形成離層而脫落；12月中旬，植株基本停止生長，進入相對休眠期，翌年1月上中旬，又開始萌動生長，年復一年，周而復始。

1.2光照

牡丹屬于具有較高光補償點，較低光飽和點的植物，對光能的有效輻射利用范圍較窄，對生境光照狀況要求較高。有關研究表明：牡丹催花所需光照強度和時間在不同階段各有不同，現蕾前要求日照不少于3 h，現蕾后期保證日照不少于5 h，展葉期為7 h。

1.3水分

牡丹是肉質根，較耐旱而怕澇。一般連續20 d以上無降水時需進行灌溉，當出現連陰雨天氣時應及時進行清溝、排水，以防爛根。

1.4土壤

油用牡丹栽植宜選干燥向陽地塊，土層深厚，疏松肥沃，有灌溉條件且排水良好，以沙質壤土為好，適宜pH值為6.5～8.0。在栽培油用牡丹時盡量避免黏土地、低洼積水地塊或鹽堿地。

2區劃思路與方法

2.1氣候區劃指標的確定

油用牡丹南移引種主要受溫度（冬季低溫、夏季高溫）和光照條件的制約，其他氣象要素（地溫、降水、空氣濕度、氣溫日較差等）對牡丹生長發育也有一定影響，但影響較小[6]。根據引種地牡丹生長的生物學特性、氣候適宜性，綜合南方各地引種試驗的研究成果，結合本地引種經驗，選取油用牡丹關鍵生育期氣溫、日照指標作為其氣候生態適應性區劃的指標，具體指標有：發芽萌動期日均溫≥6 ℃的日數D發芽萌動、開花期日均溫≥16 ℃的日數D開花、種子成熟期日均溫≥28 ℃的日數D種子成熟、種子成熟期日照時數S等指標（見表1）。

2.2區劃指標的地理模型

得到區劃指標后，需將區劃因子進行空間精細化，以開展精細化的油用牡丹氣候適宜性區劃。分別采用插值和建立回歸模型的方法，以GIS為平臺，實現各區劃因子的精細化空間分析。

利用氣候資料與臺站地理信息（經度、緯度、海拔）建立氣溫區劃指標的空間分析模型，在GIS的支持下推算無測站地區的區劃指標要素值，以滿足油用牡丹氣候區劃細化的要求。收集重慶市34個氣象站1981—2010年的氣象資料，統計出各站點的區劃因子，與地理因子建立數學模型，區劃因子與地理因子的關系模型可表示為：

Y=f （α，β，γ）

式中，Y為氣候區劃因子，α、β、γ為該網格點的經度、緯度和海拔。采用數理統計方法建立氣候要素與地理要素之間的統計模型（見表2）。

表中各方程的F值都通過1%的顯著性檢驗，具有較高的可信度，且區劃因子與經緯度和海拔的地理數據相關性較好，采用GIS軟件從1∶25萬基礎地理數據中提取出1 km×1 km網格的經度、緯度、海拔等網格數據，將α、β、γ等地理信息數據代入表中個氣候區劃因子推算模型，推算出每個區劃因子在千米網格上的模型計算值分布圖。用各站點的實測值與推算值做算術運算得到殘差值，并利用反距離權重插值法，以34個氣象站點的殘差值為樣本，內插出千米網格殘差柵格圖，最后將殘差柵格圖與推算出的區劃指標柵格圖進行迭加運算，得到1 km×1 km網格的重慶油用牡丹氣溫因子區劃分布圖。

日照時數也受海拔和地形影響，將各臺站日照時數與海拔和地形因子的建立回歸方程，發現日照時數與海拔、坡度、坡向的相關性均不佳。遂采用普通克里格插值來模擬無臺站地區的日照，由于克里格模型是建立在平穩假設基礎上的，需將偏離正態分布的數據轉換為近似正態分布后再進行插值計算，故對地形起伏地區日照的模擬有一定局限性。但本文中選取日照時數作為區劃因子意在將不適宜種植油用牡丹的地區劃出，沒有作為劃分適宜區和次適宜區的指標，所以采用普通克里格模型進行插值模擬。得到的各區劃因子分布圖如圖1～圖4。

2.3區劃結果及分區評述

利用各區劃因子取交集，給不同區域賦予不同的顏色，并迭加邊界、dem、制作圖例等，得到圖5的重慶市油用牡丹種植氣候區劃結果。

1）適宜區主要分布在梁平、墊江、石柱、南川、武隆、奉節等地的大部地區。該區海拔在600～

1 000 m，年均溫在16.5～17.5 ℃，1—2月氣溫達到6 ℃以上時，牡丹鱗芽尖端漲裂，開始發芽；牡丹開花期的平穩氣溫維持在16 ℃以上，無明顯倒春寒；種子成熟期氣溫穩定在27～28 ℃，至7月上旬，日均溫達到28 ℃的日數在20～24 d，基本無高干旱害發生，在坡地、退耕地種植油用牡丹可獲得較高而穩定的經濟收益；進入8月，氣溫達到26 ℃左右時，花芽分化加快，9月上旬至10月中旬花芽基本形成。該區域氣候資源豐富，不易出現冬季凍害和夏季高溫，牡丹生長良好，生育期較長，產籽量高。

2）次適宜區主要分布在海拔300～600 m的長江沿線以及以北地區，包括涪陵、長壽、豐都、忠縣、萬州、潼南、銅梁、渝北、永川、榮昌、開縣、云陽等地區。年均溫在17.5～18.5 ℃，氣候溫暖；發芽萌動期平均氣溫在7～8 ℃，適宜芽的萌動膨大、頂端漲裂，牡丹開花期的平穩氣溫維持在16～17 ℃。計算此區域進入種子成熟期的日均溫，達到28 ℃的日數在24～28 d，由于此區域海拔較適宜區海拔低，日均溫達到28 ℃的日數多，有發生高干旱害的風險。進入8月，氣溫在27～28 ℃，適宜花芽快速分化，9月上旬至10月上中旬花芽基本形成。

3）不適宜區主要位于重慶市西部偏南大部地區，東南部以及東北部的偏北偏東高海拔地區。西部偏南大部地區花芽分化期平均氣溫在油用牡丹種植的次適宜范圍內，對于芽萌動是有利的，但開花期、種子成熟期的氣溫偏高，達到適宜溫度的持續時間太長，或將導致花期提前，種子發育成熟時間縮短，影響結實率；東部高海拔地區年平均氣溫低，發芽萌動期、開花前期氣溫低，熱量條件受限，進入生育進程的時間偏晚，牡丹雖能生長，但生育期短，產量低，且高山地區，常常出現低于-5 ℃的低溫，牡丹易受凍，甚至整株凍死，因此該區域不適合油用牡丹的栽種。

3生產建議

油用牡丹是我國特有的木本油料作物，具有耐干旱、耐瘠薄、耐高寒、適生性強的特點，應用前景十分廣闊。油用牡丹獲得優質高產的條件是適宜的氣候、土壤、優良品種以及先進的種植技術，而對氣候條件難以進行大規模的控制和改造。因此，根據氣候適宜性區劃結果，循序漸進，分步、分階段地選擇適宜的區域進行種植，充分利用該區域的氣候資源，是促進油用牡丹引種成功、獲得穩定高產的根本途徑之一，并且能夠緩解糧油安全壓力，提高農民收入，改善生態環境。

充分利用引種試種機會，選育出適生性強、產量穩定、含油率高和抗病蟲害的優良品種，根據不同的生態環境、立地條件、社會經濟狀況、經濟價值等特點，盡量選擇中高海拔、光照充足、土壤肥沃、排水良好的坡地種植區，建立骨干示范苗圃和良種繁育基地。

在適宜區內種植油用牡丹，氣候條件能滿足或基本滿足其生育需要，但在某些氣候異常的年份，仍存在冬季低溫和夏季高溫熱害等氣象災害的影響。因此，生產中應針對當地氣候條件，適時采取防護措施，科學種植，減輕氣象災害的危害，才能保證油用牡丹的優質和高產。

參考文獻：

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（責任編輯：丁志祥）