


摘 要 為促進四川省成都市雙流區葡萄產業高質量發展,通過對雙流區葡萄生長發育和產量形成起決定性作用的氣候因子及其關鍵時期進行分析,采用雙流區6月降水量、5—6月水熱系數、生長季(2—6月)干燥度、生長季大于10 ℃積溫作為區劃指標。利用地理信息系統(Geographic Information System,GIS),劃分出雙流區葡萄精細化農業氣候適宜區、較適宜區和不適宜區,適宜區分布于雙流區北部的九江街道辦事處、東升街道辦事處、西航街道辦事處、彭鎮、黃水鎮、怡心街道辦事處等地大部,以及黃龍溪鎮和永安鎮部分區域;較適宜區分布于雙流區南部地區,主要集中在黃龍溪鎮、永安鎮等地大部,以及黃甲街道辦事處和怡心街道辦事處的部分區域;不適宜區分布于雙流區中部的黃甲街道辦事處局部區域。
關鍵詞 葡萄;氣候區劃;四川省成都市雙流區
中圖分類號:S162.2 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.10.071
雙流區位于四川省成都市西南郊,地理位置為東經103°47′~104°15′、北緯30°13′~30°40′,區政府駐東升街道,距成都市中心10 km,地貌有低山、丘陵、平原、臺地,最低點為黃龍溪鎮皇墳村四組,海拔450 m。雙流區年平均氣溫16.3 ℃,最高氣溫極值41.4 ℃,極端最低氣溫-4.9 ℃,≥0 ℃積溫為5 996.5 ℃,≥10 ℃積溫為5 456.9 ℃,年平均日照時間1 197.6 h,年平均降水量738.2 mm,無霜期280~295 d,平均相對濕度84%;屬四川盆地中亞熱帶季風濕潤氣候區,全年溫和,無酷暑嚴寒,常年降水豐富,光熱水資源集中,春夏日照足,秋冬云霧多,四季分明,無霜期長,適宜種植葡萄。
為進一步提高雙流區葡萄產量和品質,筆者經過調研、考察和分析研究,基于地理信息系統(Geographic Information System,GIS),完成了雙流區葡萄精細化農業氣候區劃,以期能合理利用當地氣候資源,對葡萄產業化布局和發展起到科學的指導作用。
1 農業氣候區劃原則
本著充分利用和開發農業氣候資源,因地制宜、適當集中的原則,合理調整農業結構,從農業氣候角度選取葡萄種植區劃指標,著重分析對區劃作物生長發育和產量形成起決定性作用的氣候因子及其關鍵時期,既要充分考慮葡萄氣候適應性要求,又要突出葡萄優質、高產的特點。
2 葡萄生育期
一般在每年2月,雙流區平均氣溫在7.2 ℃以上時,葡萄進入樹液流動期,根系活動開始旺盛。當平均氣溫在10 ℃以上,葡萄則開始發芽。從萌芽到開花,大約需要30 d,此時葡萄開始長梢、長葉及花器分化。當5月平均氣溫上升到20 ℃時,,葡萄進入開花期,在這一階段枝、葉生長均需消耗大量營養物質,所以該時期也是葡萄關鍵管理期,也稱水肥臨界期。6月,葡萄進入漿果生長期,7、8月果實進入成熟期。
3 區劃指標選取
3.1 溫度條件
在一定范圍內,有效積溫(高于葡萄生長發育下限溫度的日平均溫度與下限溫度之差)越高,熱量越多,葡萄光合速率越高,有利于糖分積累。多數葡萄品種春季萌芽的溫度條件是日平均氣溫穩定通過10 ℃,因此通常將葡萄生物學下限溫度規定為10 ℃[1]。雙流區不同葡萄品種生長對≥10 ℃的有效積溫要求不一,早熟品種2 100~2 500 ℃、中熟品種2 500~2 900 ℃、晚熟品種3 300~3 700 ℃。
3.2 水分條件
葡萄植株生長發育及產量品質形成均要求充足的水分。雙流區降水主要集中在6—9月,葡萄正處于漿果發育期,對水分要求更高,水分充足利于果實膨大,但水分過多極易誘發病害,降低果實品質。漿果成熟期前后,以土壤含水量60%為最佳。出現較大降水量時,要及時挖溝排水降低田間濕度,避免裂果、落果。
3.3 空氣相對濕度
空氣相對濕度可反映一個地區的干燥程度,葡萄含糖量和相對濕度呈負相關,濕度較小,可加速葡萄的蒸騰作用,漿果失水較快,對糖分的積累十分有利。葡萄漿果的含酸量和相對濕度呈正相關,濕度越小,葡萄的含酸量就越低[2]。
3.4 水熱系數
水熱系數可反映降水與溫度的關系。針對成熟期不同的具體品種,宜用采前60 d的水熱系數[3]。
4 區劃指標及氣象要素分布圖
4.1 區劃指標選取
經過多次實地考察,結合葡萄生長發育和品質需求,從氣候條件的角度,認為雙流區葡萄精細化區劃應從葡萄的適應性和優質效益2個方面考慮。采用6月降水量、5—6月水熱系數(K)、生長季(2—6月)干燥度(DI)、生長季>10 ℃積溫作為區劃指標,劃分出適宜區、較適宜區和不適宜區(見表1)[4]。
4.2 小網格推算模型
根據上述區劃指標,利用雙流區國家氣象觀測站及13個區域自動氣象站最近10年(2013—2022年)觀測資料,建立各區劃指標的小網格推算模型計算公式,如式(1)所示。
X=f(x,y,z)+ε(1)
式中,X表示區劃指標,x、y、z分別代表經度(°)、緯度(°)和海拔(m),ε指殘差項(是實際觀測值與模型推算值的差值)。運用多元線性回歸法構建推算模型,各區劃指標的小網格推算模型計算公式見表2。
4.3 區劃因子分布圖
將GIS技術的空間分析功能和傳統的區劃方法結合,可獲得客觀精細的農業氣候區劃成果[5]。因此,利用GIS技術,根據四川省氣象探測數據中心提供的1∶250 000的數字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)數據,采取氣候要素小網格推算模型,計算得出各區劃因子在小網格上的空間分布情況,并運用反距離權重插值法得到殘差分布狀況。將區劃因子的推算值與殘差值相疊加,制作出每個區劃因子的分布圖。
如圖1~圖4所示,雙流區葡萄生長季>10 ℃積溫較多的區域主要分布在南部地區,積溫大多超過了2 540 ℃,中部地區>10 ℃的積溫多在2 500 ℃左右,北部地區>10 ℃的積溫多在2 486~2 500 ℃。雙流區5—6月水熱系數較高的區域主要分布在南部地區,多為1.50~1.61,中部為1.46~1.49,北部多在1.43~1.46。雙流區6月降水量較高的區域主要分布在南部地區,降水量多在126~133 mm,中部多在120~126 mm,北部多在112~120 mm。雙流區葡萄生長季干燥度南部多在1.36~1.45,中部多在1.45~1.48,北部多在1.48~1.54。
4.4 區劃分級指標
根據上述得到的4個農業氣候區劃因子,采取打分法,按照表1中的葡萄適宜性區劃指標進行分級打分,即給每個分級指標都賦予一定分值。然后按照公式(2)對每個區劃因子的分值疊加處理后得到總分數。
(2)
式中,ai為第i個因子的影響權重,bi為第i個因子的得分值,本文將全部區劃因子權重都設為1.0。
根據4個指標按照不同權重疊加后總分數的大小,將雙流區葡萄種植劃分為適宜區、較適宜區和不適宜區,分區標準見表3。
5 區劃結果
根據區劃指標,利用GIS技術得出雙流區葡萄種植精細化氣候區劃圖(見圖5)。1)適宜區:分布于雙流區北部的九江街道辦事處、東升街道辦事處、西航街道辦事處、彭鎮、黃水鎮、怡心街道辦事處等地大部,以及黃龍溪鎮和永安鎮部分區域。該區域生長季>10 ℃積溫在2 486 ℃以上,5—6月水熱系數小于1.5,生長季干燥度>1.5,采收前30 d(6月)降水相對較少。且在葡萄生長期光、溫、水條件匹配較好,是雙流區葡萄優質高產區。2)較適宜區:分布于雙流區南部地區,主要集中在黃龍溪鎮、永安鎮等地大部,以及黃甲街道辦事處和怡心街道辦事處的部分區域。該區域生長季>10 ℃積溫在2 500 ℃以上,5—6月水熱系數在1.5~2.0,生長季干燥度在1.0~1.5,采收前30 d降水在120 mm左右,此段時間降水略多,對葡萄采收造成一定影響,且在葡萄生長關鍵期光、溫、水條件能夠滿足生長需求。3)不適宜區:分布于雙流區中部的黃甲街道辦事處局部區域。該區域主要水熱系數未達要求,且6月降水較多,不利于葡萄采收,盡量避免在該區域種植葡萄。4)非農用地:主要指草地、林地、城鎮和水體。主要分布在雙流區北部。
參考文獻:
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[4] 賀普超.葡萄學[M].北京:中國農業出版社,2001.
[5] 馬曉群,王效瑞,徐敏,等.GIS在農業氣候區劃中的應用[J].安徽農業大學學報,2003(1):105-108.
(責任編輯:張春雨)
收稿日期:2023-04-17
作者簡介:牟德宏(1983—),男,四川達州人,本科,助理工程師,從事氣象服務與應用氣象研究。E-mail:12884522@qq.com。