全 文 ：中国棉花纤维品质和气候因子的空间分布特征*
熊宗伟1,2 摇 顾生浩3 摇 毛丽丽3 摇 王雪姣3 摇 张立祯3 摇 周治国1**
( 1南京农业大学农学院 /农业部作物生长调控重点开放实验室, 南京 210095; 2中国纤维检验局, 北京 100007; 3中国农业大
学资源与环境学院, 北京 100193)
摘摇 要摇 利用地理信息系统(GIS)对全国主产棉区 82 个县(市)2005—2011 年棉花纤维品质
及 1981—2010 年的逐日平均气象数据进行空间插值处理,建立了基于 GIS 的全国主产棉区
主要棉花纤维品质指标的空间信息系统,并分析了全国棉花纤维品质的区域分布及其与各生
态区气候因子空间分布的相关性.结果表明: 日照充足、降水量小、平均相对湿度较低的西北
内陆棉区(如新疆)是我国优质棉生产区域,其棉纤维长度、马克隆值、品级等品质指标均居国
内各棉区首位;长江和黄河流域两大棉区的棉花纤维比强度值较高,其中,长江流域棉区的棉
花纤维长度值和比强度值均大于黄河棉区;黄河棉区的马克隆值和感官品级高于长江棉区.
棉花品种指标与各生态区气候因子(温度、光照、降水、湿度)有较好的相关性.
关键词摇 纤维品质指标摇 气象要素摇 生态分布摇 地理信息系统
文章编号摇 1001-9332(2012)12-3385-08摇 中图分类号摇 S562摇 文献标识码摇 A
Spatial distribution characteristics of China cotton fiber quality and climatic factors based on
GIS. XIONG Zong鄄wei1,2, GU Sheng鄄hao3, MAO Li鄄li3, WANG Xue鄄jiao3, ZHANG Li鄄zhen3,
ZHOU Zhi鄄guo1 ( 1Ministry of Agriculture Key Laboratory of Crop Growth Regulation, College of Ag鄄
riculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2China Fiber Inspection Bu鄄
reau, Beijing 100007, China; 3College of Resource and Environmental Sciences, China Agricultural
University, Beijing 100193, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2012,23(12): 3385-3392.
Abstract: By using geographical information system (GIS), the cotton fiber quality data from 2005
to 2011 and the daily meteorological data from 1981 to 2010 at 82 sites ( counties and cities) in
China major cotton production regions were collected and treated with spatial interpolation. The spa鄄
tial information system of cotton fiber quality in China major cotton production regions was estab鄄
lished based on GIS, and the spatial distribution characteristics of the cotton fiber quality and their
relationships with the local climatic factors were analyzed. In the northwest region (especially Xin鄄
jiang) of China, due to the abundant sunlight, low precipitation, and low relative humidity, the
cotton fiber length, micronaire, and grade ranked the first. In the Yangtze River region and Yellow
River region, the specific strength of cotton fiber was higher, and in the Yangtze River region, the
cotton fiber length and specific strength were higher, while the micronaire and grade were lower
than those in the Yellow River region. The cotton fiber quality was closely related to the climate fac鄄
tors such as temperature, sunlight, rainfall, and humidity.
Key words: fiber quality index; meteorological factor; ecological distribution; GIS.
*国家棉花产业技术体系项目(CARS鄄18鄄18)和转基因生物新品种
培育重大专项(2012ZX08013010)资助.
**通讯作者. E鄄mail: giscott@ njau. edu. cn
2012鄄08鄄13 收稿,2012鄄09鄄26 接受.
摇 摇 棉花是我国重要的经济作物之一,对促进农民
增收和纺织工业发展都有着非常重要的意义. 棉花
纤维作为棉花的重要组成部分,是重要的纺织工业
原料.棉花纤维品质优劣与纺织品质量、国内外市场
竞争力以及整个植棉业的发展密切相关. 由于我国
各棉区气候生态条件各异,棉花纤维品质也存在较
大差异.在棉花纤维品质的空间分布研究方面,郭柏
林[1]根据棉纺织业发展的需要,对各地棉花品质进
行综合评价,依据棉花纤维的成熟度、纤维强度、断
裂长度的综合评价,认为我国各棉区棉花品质的优
劣依次为:新疆、江汉平原、长江下游、黄淮海平原、
辽河流域和西南地区. 马淑萍等[2]研究表明,长江
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 12 月摇 第 23 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2012,23(12): 3385-3392
棉区棉花纤维长度长、比强度高,但纤维偏粗;黄河
棉区纤维指标间比较协调;西北内陆棉区棉花色泽
好,长度在 29 mm以上,主体马克隆值达 A级,但比
强度偏低. 唐淑荣[3]对 2001—2005 年 13 个主产棉
省主栽品种纤维抽查结果分析认为,长江流域棉区
几个主产棉省的棉花纤维在长度、整齐度、比强度等
指标上优于其他省份,但马克隆值偏高,色泽特征较
差,品级较低;黄河流域棉区主产棉省在长度、整齐
度、比强度、马克隆值、色泽特征等方面处于其他两
棉区之间;新疆棉区棉花纤维的马克隆值和色泽特
征最好,品级较高.以往的相关报道主要是基于生产
经验对各棉区棉花品质优劣的定性描述和对全国主
产棉区主栽品种纤维抽查结果的统计分析,尚缺乏
对全国主产棉区棉花纤维品质生态区划的深入
研究.
地理信息系统 ( geographic information system,
GIS)作为重要的信息处理技术之一,早在 1997 年起
就已开始陆续应用于农业生产的空间分布和变异研
究[4-7] .中国主产棉区分布广泛,种植环境地域差异
明显,棉花生产呈明显的地域性.利用 GIS制作全国
主产棉区棉花纤维品质和气候因子的分布图,有助
于研究棉花纤维品质的地域分异规律,对指导棉花
生产与合理利用自然资源意义重大.目前,在棉花施
肥上,危常州等[8]、朱大威等[9]建立了基于 GIS 的
棉田精准施肥和土壤养分管理系统,并对棉花施肥
及肥力综合评价进行了研究;在棉花生产潜力和空
间分布上,周留根等[10]、潘学标[11]建立了区域棉花
生产管理信息系统,分析了区域棉花生产空间分布
与变异;在棉铃品质预测与地域分异评价系统上,王
飞飞等[12]建立了基于 GIS 的棉铃品质地域分异评
价系统,实现了长江和黄河中下游棉区 238 个棉花
主产棉县(市)的棉铃品质预测和地域分异评价功
能.上述研究主要集中在棉花施肥、种植区划、生产
空间布局、生产潜力分析、棉铃品质预测及地域分异
评价等领域,而对全国主产棉区棉花纤维品质和气
候因子的空间分布规律研究尚未见报道.
棉花纤维品质与气候因子的关系研究一直受到
国内外学者的重视,但观点也不尽相同. 有研究认
为,温度对棉花纤维伸长生长有明显影响[13-21];降
水和日照也对棉花纤维长度有显著影响[19] . 周治
国[22]利用不同品种的异地分期播种试验分析了气
象条件对棉花纤维品质的影响,认为日照时数、日均
降水和相对湿度是影响棉花纤维长度的关键因子.
棉花纤维品质气候变化敏感度大小排序为:比强度
>马克隆值>2. 5%跨长[23];朱绍琳等[24]通过试验证
实,棉花纤维比强度受环境条件的影响最明显,主要
受铃期积温和夜间平均温度的共同影响,铃期积温
高,夜均温低,或者铃期夜均温较高而积温不足,均
可导致棉纤维强度下降,其中夜均温的作用更重要;
王学德等[25]研究结果表明,比强度在棉花纤维品质
性状中的变异范围最大,试点间、年份间和地点与年
份互作均方都达到显著或极显著水平,7—10 月的
日均气温 25. 0 益为比强度的最适温度;韩慧君[26]
认为,后期低温或降温太快,将导致比强度下降. 此
外,随着夜间温度的升高,棉纤维比强度也随之升
高[27] .棉花纤维马克隆值是一项衡量棉花纤维细度
与成熟度的综合指标,过大过小都将影响棉花纤维
的纺纱质量. Junaedi[13]和 Wanjura 等[28]认为,气候
条件比铃的位置对马克隆值的影响更重要;Wanjura
等[28]还发现,马克隆值受铃期平均温度的影响,当
铃期平均温度降低时,马克隆值减少,Junaedi[13]和
韩春丽等[29]的研究也证明了这一点;马富裕[18]认
为,铃期逸15. 0 益有效积温和最高温度与马克隆值
呈正比,增加日均温和延长日照时数使马克隆值下
降,较高的夜均温会促使马克隆值提高;Davidon
等[30]和 Gipson等[31]认为,10. 7 ~ 21. 3 益的最低夜
温为形成棉花纤维马克隆值的最适宜温度;Haigler
等[32]认为,温度不足(<21. 0 益)会导致马克隆值下
降,甚至会低于 3. 5.本文分析了全国主产棉区棉花
纤维品质的区域分布规律,并结合各主产棉区的生
态和气候类型研究了影响棉花纤维区域分布的气候
和生态因子,以期为我国优质棉花生产进行优势区
域布局和品质改良提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 数据来源
纤维品质的数据来源于中国纤维检测局
2005—2011 年对各省市棉花纤维样品的抽样调查.
测定项目包括纤维长度、比强度、马克隆值和感官品
级,由中国纤维检验局下属的 17 个纤维检验机构,
按照 GB / T 20392—2006《HVI棉纤维物理性能试验
方法》 [33]的要求,在恒温恒湿实验室逐样完成棉花
检测,并取得数据. 纤维长度分为中短绒(25郾 0 ~
27郾 9 mm)、中绒(28郾 0 ~ 30郾 9 mm)、中长绒(31郾 0 ~
33郾 9 mm)、长绒(34郾 0 ~ 36郾 9 mm)和超长绒(37郾 0
mm及以上)5 个级别. 纤维比强度分为:超低( <21
cN·tex-1)、低(21 ~ 23 cN·tex-1 )、较低(24 ~ 26
6833 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
cN·tex-1)、中(27 ~ 29 cN·tex-1 )、较高(30 ~ 33
cN·tex-1 )、高 (34 ~ 36 cN· tex-1 )和超高 ( > 36
cN·tex-1)7 个级别. 纤维马克隆值分为: C1 级
(<3郾 5)、B1 级(3郾 5 ~ 3郾 7)、A 级(3郾 7 ~ 4郾 2)、B2 级
(4郾 2 ~ 4郾 9)和 C2 级(>4郾 9)5 个级别.
纤维品质的收购和感官分级由中国纤维检验局
进行测定和定级.品级根据成熟度、色泽特征和轧工
质量分为 7 个级别,1 级棉品质最好,7 级棉品质最
差.品级分级时,按照轧花方法不同,分别对皮辊棉
和锯齿棉进行分类分级.
各研究站点的气象数据来源于国家气象信息中
心.气象数据包括日平均温度、日平均最高温度、日
平均最低温度、日照时数、降水量、平均相对湿度.气
候因子空间分布采用的气象数据为全国所选站点
1981—2010 年逐日气象数据.品质与气候因子的关
系研究所采用的气象数据为纤维品种各样点相同年
份的气象数据.
地理信息数据为 1 颐 400 万中国地理数据,来源
于国家基础地理信息中心.
1郾 2摇 研究地点
在全国范围内选取保定、许昌、德州、芜湖、荆
州、沅江、徐州、九江、阿克苏、库尔勒、敦煌等 82 个
站点(图 1),站点的选择涵盖了我国 3 大主产棉区,
能够代表生态区的棉花生产情况. 基于 82 个站点
2005—2011 年棉花纤维品质和 1981—2010 年气象
因子的逐日平均值,建立棉花纤维品质和气象因子
数据库. 利用地理信息系统软件 ArcGIS 9郾 3 和
1 颐 400万中国地理数据库,将棉花纤维品质和气象
因子分别导入 GIS,采用反距离加权插值法( IDW)
获取全国植棉区纤维品质和气象因子的空间分布,
并制作和输出相应的空间分布图.
1郾 3摇 数据处理
采用Excel 2003处理数据对1981—2010年逐
图 1摇 所选 82 个研究地点的空间分布图
Fig. 1摇 Spatial distribution of 82 selected study sites.
日气象数据分别进行平均及累计加和,采用 ArcGIS
9. 3 制作空间分布图.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 中国主产棉区棉花纤维品质的空间分布规律
2郾 1郾 1 棉花纤维长度的空间分布摇 按照农业部对棉
花纤维长度的分级标准,我国主产棉区棉花纤维长
度值均符合标准中绒棉;西北棉区尤其是新疆地区
的棉纤维长度总体大于黄河、长江流域两大棉区,且
长江棉区的棉花纤维长度值稍大于黄河棉区(图
2a). 黄河棉区大部分地区的棉花纤维长度值在
28郾 5 ~ 29 mm,安阳、沧州、廊坊、淄博等地的棉花纤
维长度值稍大于棉区内其他产地,运城周围地区的
长度值较小.在长江流域棉区,安徽、湖南、湖北三省
的棉花纤维长度值均在 28. 5 ~ 29 mm,江苏省普遍
稍高于前三者,尤其是沿海一带地区,棉花纤维长度
>29. 5 mm.在西北棉区,位于河西走廊一带的植棉
区棉花纤维长度值较小,为 28 ~ 28. 5 mm,靠近新疆
的嘉峪关以西、敦煌等地的棉花纤维逐渐变长,北疆
地区主要在 28. 5 ~ 29 mm,东疆、南疆较高,南疆西
部和若羌地区在 29. 5 mm以上.
2郾 1郾 2 棉花纤维比强度的空间分布摇 按照农业部对
棉花纤维比强度的分级标准,全国大部分植棉区的
棉花纤维比强度值属于中等水平;长江、黄河两大棉
区的比强度值普遍高于西北棉区,且长江棉区稍高
于黄河棉区(图 2b).黄河棉区大部分地区的棉花纤
维比强度值在 28 ~ 29 cN·tex-1,保定、衡水及周边
地区强度稍小,在 27 ~ 28 cN·tex-1;河南中北部地
区,包括与河北交界的部分地区的比强度较大,其值
>29 cN·tex-1 .在长江棉区,湖北中部、湖南西部、安
徽中部及南部地区、江苏南部等地区的棉花纤维比
强度值均>29 cN·tex-1,属于较高水平. 在西北棉
区,除敦煌周边地区棉花纤维比强度值较高外,其余
地区均属于中等水平,其中,西疆、东疆稍高于新疆
其他地区和河西走廊棉区.
2郾 1郾 3 棉花纤维马克隆值的空间分布摇 按照农业部
对棉花纤维马克隆值的分级标准,我国主产棉区的
棉花品质普遍较好,基本无品质最差棉区,而且新疆
棉区的棉花品质明显好于长江、黄河两棉区,黄河棉
区部分地区马克隆值稍高于长江棉区(图 2c).
黄河流域棉区绝大部分地区的棉花马克隆值处
于 B2 级,唐山、石家庄、安阳、衡水和山东东部等地
属 A级,品质最好. 长江流域棉区绝大部分地区的
马克隆值属B2级,老河口、宜昌、六安、阜阳、宿州
783312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 熊宗伟等: 中国棉花纤维品质和气候因子的空间分布特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 2摇 2005—2011年中国主产棉区平均棉花纤维长度(a)、纤维比强度(b)、纤维马克隆值(c)和平均棉花品级(d)的空间分布
Fig. 2摇 Spatial distribution of cotton fiber length (a), fiber strength (b), micronaire (c) and grade (d) in major cotton producing re鄄
gion in China from 2005 to 2011.
和江苏中部等地属 A级,品质最好.在新疆棉区,除
乌鲁木齐、民丰、库车、拜城等地的棉花品质为 B1
和 B2 级之外,其他地区均属 A级,品质最好.
2郾 1郾 4 棉花纤维感官品级的空间分布摇 按照农业部
对棉花品级的等级划分标准,我国主产棉区的棉花
感官品级处在 3 级和 4 级,且西北棉区的棉花品级
高于长江、黄河棉区品级高,黄河棉区稍高于长江棉
区(图 2d).在黄河棉区,河南中东部、山东西南部、
天津等地的棉花品级为 3 级,其余地区均属 4 级.在
长江棉区,除老河口、荆州、巢湖和徐州等地的棉花
品级为 3 级外,其余地区均属 4 级. 在西北棉区,喀
什、阿克苏、北疆以及河西走廊大部分地区的棉花品
级为 4 级,新疆其他地区及甘肃的敦煌、酒泉均属
3 级.
2郾 2摇 中国主产棉区棉花生长季内热量条件的空间
分布特征
1981—2010 年 7—9 月,黄河棉区日均温在
23 ~ 25 益;在长江棉区,湖北、安徽大部分地区、湖
南西北部和江苏的日均温在 25 ~ 27 益,湖北东南
部、安徽西南部和湖南东南部的日均温在 27 益以
上;在西北棉区,河西走廊大部分地区的日均温低于
21 益,武威、敦煌等地的日均温在 21 ~ 23 益,东疆、
西疆的日均温在 23 ~ 25 益,吐鲁番地区的日均温大
于 27 益,以该地区为中心日均温向外依次递减,新
疆中部、南部部分地区、北部部分地区的日均温在
21 ~ 23 益(图 3a).
黄河棉区的日均最高温度在 28 ~ 30 益;在长江
棉区,江苏南部以及安徽南部与江苏河南交界处的
日均最高温度在 28 ~ 30 益,剩余地区在 30 ~ 32 益;
在西北棉区,新疆西部、南部、东部及东北部和敦煌
的日均最高温度在 30 ~ 32 益,尤其是吐鲁番南部的
日均最高温度达 32 ~ 34 益,吐鲁番地区达到 34 益
以上,北疆大部分地区在 28 ~ 30 益,克拉玛依、嘉峪
关、张掖等地的日均最高温度较低,<28 益(图 3b).
在黄河棉区,唐山周围的日均最低温度在 18 ~
20 益,其余地区均在 20 ~ 22 益;长江棉区的日均最
低温度均在 22 益以上;在西北棉区,河西走廊、新疆
东部、东北部、中西部、中南部地区的日均最低温度
>16 益,其余地区的日均最低温度在 16 ~ 18 益,吐
鲁番地区向外依次为 20 ~ 22 益、 18 ~ 20 益
(图 3c).
摇 摇 7—9 月,在黄河棉区,河南南部与湖北、安徽交
界处的逸12 益有效积温为 1200 ~ 1400益·d,其余
地区均为 1000 ~ 1200 益·d;在长江棉区,长沙南
部、黄冈、武汉周围地区的逸12 益有效积温大于
1400 益·d,其余地区均在 1200 ~ 1400 益·d;在西
北棉区,河西走廊逸12 益有效积温较低,酒泉、张掖
周围地区小于 800 益·d,金昌、武威、敦煌周围地区
在 800 ~ 1000 益·d,新疆吐鲁番周围地区较高,吐
鲁番地区甚至达到1400 益·d以上,依次向外逐渐
8833 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
图 3摇 1981—2010 年 7—9 月中国主产棉区日平均温度(a)、最高温度(b)和最低温度(c)的空间分布
Fig. 3摇 Spatial distribution of daily mean (a), maximum (b) and minimum (c) temperatures during July to September in major cot鄄
ton producing region in China from 1981 to 2010.
图 4摇 1981—2010 年 7—9 月中国主产棉区逸12 益有效积温(a)、平均日照时数(b)、平均降水量(c)、日均相对湿度(d)的空
间分布
Fig. 4摇 Spatial distribution of 逸12 益 accumulated temperature (a), sunshine hours in growing season (b), precipitation (c), rela鄄
tive humidity (d) during July to September in major cotton producing region in China from 1981 to 2010.
递减,东疆大部和西疆在 1000 ~ 1200 益·d,其余地
区在 800 ~ 1000 益·d(图 4a).
2郾 3摇 中国主产棉区棉花生长季光照的空间分布
特征
1981—2010 年 7—9 月,在黄河棉区,河南的日
照时数较小,低于 550 h,其余地区均在 550 ~ 650 h;
在长江棉区,湖北西部的日照时数<550 h,其余地区
均在 550 ~ 650 h;在西北棉区,武威、金昌、张掖和南
疆的日照时数在 750 ~ 850 h,其余地区均>850 h(图
4b).
2郾 4摇 中国主产棉区棉花生长季内降水量的空间分
布特征
1981—2010 年,在黄河棉区,河北 7—9 月降水
量为 300 ~ 400 mm,山东、河南的降水量为 400 ~ 500
mm,河南南部的降水量较高,>500 mm;在长江棉
区,湖北、安徽、湖南北部等区域的降水量为 400 ~
500 mm,湖南南部降水量稍低,为 300 ~ 400 mm,江
苏及安徽东部、湖北西南部等地区的降水量为
500 ~ 600 mm;西北棉区的降水较少,除金昌、武威
两地降水量在 100 ~ 200 mm 之外,其他地区降水均
少于 100 mm(图 4c).
2郾 5摇 中国主产棉区棉花生长季内相对湿度的空间
分布特征
1981—2010 年 7—9 月,在黄河流域,大部分棉
区的日平均相对湿度为 70% ~ 80% ,河南东部、合
肥西北部均>80% ;在长江流域,大部分棉区的日平
均相对湿度为 70% ~ 80% ,江苏大部、合肥东部
部分地区均>80% ;在西北棉区,武威、金昌、张掖和
983312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 熊宗伟等: 中国棉花纤维品质和气候因子的空间分布特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 中国主产棉区棉花纤维品质与气候因子空间分布的相关性
Table 1摇 Correlation of spatial distribution between cotton fiber quality and meteorological factors in major cotton producing
region in China
纤维品质指标
Fiber quality index
日平均温度
Daily mean
temperature
日平均
最高温度
Daily maximum
temperature
日平均
最低温度
Darily minimum
temperature
逸12 益
有效积温
逸12 益
accumulated
temperature
日照时数
Sunshine
hours
降水量
Precipitation
相对湿度
Relative
humidity
长度 Length + ns ns - + - -
比强度 Strength + ns ns + - +++ ++
马克隆值 Micronaire ns ns ns + ++ -- -
品级 Grade ns ns + + ++ --- --
+ 正相关 Positive relation; - 负相关 Negative relation; ns: 没有显著的相关性 No significant correlation.
西疆部分地区的相对湿度为 50% ~ 60% ,其他地区
在 40% ~50% ,吐鲁番地区<40% (图 4d).
2郾 6摇 棉花纤维品质与气候因子空间分布特征的
比较
由表 1 可见,我国主产棉区棉花纤维长度的空
间分布与日平均温度、日照时数呈正相关,与逸12
益有效积温、降水量、平均相对湿度呈负相关;比强
度的分布与日平均温度、逸12 益有效积温呈正相
关,与平均相对湿度呈较强的正相关,与降水量呈显
著正相关,与日照时数的分布呈负相关;马克隆值的
分布与逸12 益有效积温呈正相关,与日照时数呈较
强的正相关,与平均相对湿度呈负相关,与降水量呈
较强负相关;感官品级的分布与日平均最低温度、
逸12 益有效积温呈正相关,与日照时数呈较强正相
关,与平均相对湿度呈较强负相关,与降水量呈显著
负相关.
3摇 讨摇 摇 论
研究期间,中国植棉区棉纤维长度值均符合标
准中绒棉,西北棉区尤其是新疆地区棉纤维长度总
体大于黄河、长江流域两大棉区,且长江棉区棉纤维
长度值稍大于黄河棉区. 我国大部分植棉区的棉花
纤维比强度值处于中等水平,长江、黄河两大棉区的
部分地区处于较高水平,二者普遍高于西北棉区,且
长江棉区稍高于黄河棉区. 我国植棉区的棉花品质
普遍较好,基本无品质最差棉区,而且西北棉区马克
隆值处于 A 级,长江、黄河两棉区大部分马克隆值
处于 B 级,黄河棉区部分地区马克隆值稍高于长江
棉区.我国植棉区的棉花感官品级处在 3 级和 4 级,
西北棉区多处于 3 级,高于长江、黄河棉区,且黄河
棉区稍高于长江棉区.综上,西北棉区尤其新疆是我
国优质棉产区,其棉花纤维长度、马克隆值、品级等
品质指标均居国内各棉区首位;长江、黄河两棉区的
棉花比强度值较高,高于西北棉区,且长江棉区的棉
花纤维长度值和比强度值大于黄河棉区,而黄河棉
区的棉花马克隆值和感官品级高于长江棉区.
在日照充足、降水量小、平均相对湿度低的新疆
棉区,棉花纤维长度值和马克隆值较大,棉花感官品
级较高;在日均平均温度较高、日照短缺、降水量大、
平均相对湿度高的长江棉区,棉花纤维比强度值
较大.
在区域水平上,利用 GIS 地图对全国棉花品质
和气象因子的空间分布进行比较,结果表明,全国植
棉区棉花纤维长度值与日照时数大致呈正相关,与
降水量、平均相对湿度呈负相关;比强度值与日平均
温度、降水量、平均相对湿度呈正相关,与日照时数
呈负相关;马克隆值与日照时数呈正相关,与降水
量、平均相对湿度呈负相关;感官品级与日照时数呈
正相关,与降水量、平均相对湿度呈负相关. 虽然利
用 GIS地图能定性分析出气象因子和棉花纤维品质
的关联,可以简单、直观地寻找相关因子,在指导宏
观布局和决策中起到一定作用,但也存在明显的局
限,还需要分区域和年型对纤维品质和气象因子进
行相关性和回计分析,定量化研究气候因子对品质
影响的程度.影响棉花纤维品质形成的因素很多,如
盐碱[34]、氮肥[35]、遮阴[36]等,还需要建立棉花纤维
品质的气候生态模型,以便为我国棉花种植气候区
划中区划指标的选取提供更科学和合理的参考.
基于本文中全国植棉区棉花纤维品质空间分布
图与郭柏林[1]的研究结果,依据对成熟度、纤维强
度、断裂长度的综合评价,认为我国各棉区棉花品质
的优劣依次为西北内陆、长江流域和黄河流域棉区.
这为我国优质棉生产基地的选取提供了科学依据.
我国不同棉区所种植棉花的纤维长度、比强度、
马克隆值等指标存在明显差异. 这种差异正是各棉
区自然生态条件对棉纤维形成过程的综合体现,主
要受气候、土壤等条件影响.纤维品质对不同生态因
子的反应有所差异,其中,气候因子对棉花纤维诸品
0933 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
质指标的影响大于土壤因子[37] . 另外,基因型和内
源激素也是影响棉花纤维品质的重要因素[38] .本研
究只考虑了气候因子的影响,并未考虑土壤、品种、
田间管理等因素,今后将深入研究.
我国各棉区自然生态条件不同,影响棉花纤维
品质的关键气候因子也不尽相同,应该对各棉区的
棉花纤维品质和气候生态资源做进一步的精细化分
析,明确各棉区影响棉花纤维品质的关键气候因子.
这对我国各棉区优势棉花气候生态适宜区的划分具
有重要意义.同时,应根据不同棉区的气候特点扬长
避短,有针对性的开展育种工作.这对于稳定和发展
优势棉区具有重大的指导意义.
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作者简介摇 熊宗伟,男,1967 年生,副研究员.主要从事棉花
纤维检测的研究和管理. E鄄mail: xiongzongwei@ cfi. gov. cn
责任编辑摇 杨摇 弘
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