全 文 ：收稿日期:2008-04-25
第一作者简介:龙俐(1979-), 女(苗族), 工程师 ,主要从事遥感应用及技术开发工作。
文章编号:1003-6598(2008)04-0012-03
基于 GIS贵州省法国特细青刀豆适生种植区划
龙 俐 ,田鹏举 ,王 备 ,陈中云
(贵州省山地环境气候研究所 ,贵州 贵阳 550002)
摘 要:根据法国特细青刀豆生长发育特性及其气象条件的要求 , 在不同的生育期 , 结合贵州特殊的山地立体气候 , 利
用气候相似性原理 , 运用贵州省 1∶25万地形数据和 84个台站 30a的气候资料 ,以 GIS为技术手段 , 划分出适宜区 、次适宜区 、
不适宜区 3种不同等级 、不同时段的分布范围 ,得出每年 4— 6月贵州的适宜种植面积较为广泛 , 西部局地可以延续到 8— 10
月;有 7个月的采收加工期(4月中下旬— 11月中下旬);3— 10月 , 适宜区的分布由南部边缘的河谷地带向西部高海拔地区逐
渐推移等结论 , 为法国特细青刀豆在贵州的种植提供科学依据。
关键词:法国特细青刀豆;种植区划;GIS;贵州省
中图分类号:S162.2 文献标识码:B
1 引言
法国特细青刀豆为矮生型豆科作物 ,营养丰
富 ,嫩荚含蛋白质 6%,还含有丰富的碳水化合物 、
维生素 ,速冻 、制罐皆宜 [ 1] 。贵州地处低纬高原山
区 ,气候温和湿润 ,热量丰富 ,发展法国特细青刀豆
具有得天独厚的气候资源优势。然而由于贵州的
农业基础薄弱 、立体气候明显 、气象灾害频发 ,不同
程度上制约着法国特细青刀豆的规模化生产。因
此 ,为了充分合理利用自然气候资源 ,避免盲目发
展给农业生产带来损失 ,本文利用 GIS中图形逻辑
运算功能 , 采用贵州省 1∶25万数字高程模型
(DEM),按 1Km×1Km网格进行小网格资源推算与
分析 ,对贵州省法国特细青刀豆适生种植区划的合
理布局和农业结构调整提供科学依据 。
2 生长发育与气候条件
根据相关资料 ,法国特细青刀豆适宜生长温度
为 18 ～ 28℃,具有生长快 、周期短 、耐肥 、怕旱 、怕高
温 、怕低温 、喜湿润 、不耐涝等特点 。株高 45 ～
60cm,分枝多 ,叶色浓绿 ,着花率高 ,采收期长。豆
荚青绿色 ,无纤维 ,质脆细嫩 ,口感好;成熟种子肾
形 、黑色 、有光泽 。一年可种多季 ,播后 4 ～ 6d出苗 、
35d左右开花 、45d左右采收 , 全生育期 80 ～ 90d。
一般产量在 7 500 ～ 9 000kg/hm2[ 1-2] 。
3 种植区域背景分析
贵州地处低纬高原山区 ,山地丘陵面积占全省
总面积的 92.5%,山间平地只占 7.5%。全省平均
坡度达 17.8°,是全国唯一没有平原支撑的省份 ,属
亚热带湿润季风气候 。根据 1971— 2000年 30a资
料统计 ,省内各地年平均气温在 10.5 ～ 19.6℃, >
10℃活动积温 2 200 ～ 6 300℃· d,无霜期 225 ～ 357
d。年降水量 850 ～ 1 540mm, 6— 9月各月降水量多
在 90 ～ 250mm之间 [ 3] 。具有四季分明 ,无霜期较
长 ,夏无酷暑 ,冬无严寒 ,春秋暖和 ,热量丰富 ,雨量
充沛 ,雨热同期 ,多云少照 ,湿度较大 ,风速较小的
气候特征 。可见 ,贵州绝大部分地区的水热条件适
合种植法国特细青刀豆 ,并能充分满足其生长发育
和高产优质的需要 。
4 区划方法
4.1 限定因子
经分析研究 ,在所有气候因子中 ,温度是法国
特细青刀豆生育期间最敏感的气象要素:温度过
高 ,植株生长过快 ,干物质积累不充分 ,生育期缩
短 ,产量低 ,品质差;温度过低 ,植株生长缓慢 ,甚至
停止生长 ,光合作用不充分 ,同样影响产量和品质 。
特别是在播种出苗阶段 ,温度过低 ,出苗缓慢 ,容易
造成缺苗 、少苗 。
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2008年第 4期 贵 州 气 象
第 32卷 JournalOfGuizhouMeteorology VoL.32 NO.4
4.2 生长发育季节
根据法国特细青刀豆的生长发育特点 ,试将播
种期安排在不同的月份 ,春季栽培(3— 5月)、春夏
季栽培(4— 6月)、晚春仲夏栽培(5— 7月)、夏季栽
培(6— 8月)、仲夏初秋栽培(7— 9月)、夏末晚秋栽
培(8— 10月)、秋季栽培(9— 11月)、秋季初冬栽培
(10— 12月)、秋冬季栽培 (11— 2月)、冬季栽培
(12— 2月)、隆冬育苗栽培(1— 3月)、冬末育苗栽
培(2— 4月)。
4.3 建立气候资源推算模型
以 1971— 2000年全省 84个气象站月平均温度
为基本气象资料 , 1∶25万地形数据 、水文气象资料
作为全省地理基础数据 ,采用数理统计方法 , 建立
气候资源的数理统计模拟模型 ,对各月进行多元线
性拟合(表 1),均通过 0.05显著性检验 。
表 1 贵州省各月平均温度推算模型拟合结果
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B0 174.1 188.1 221.7 156.8 116.0 74.4 46.6 49.8 74.0 108.1 122.8 142.4
b1 -0.82 -0.91 -0.96 -0.80 -0.57 -0.34 0.21 0.22 -0.25 -0.59 -0.66 -0.85
b2 -1.33 -1.42 -1.50 -1.07 -0.71 -0.36 -0.21 -0.25 -0.39 -0.67 -0.84 -1.01
b3 -0.59 -0.61 -0.60 -0.59 -0.56 -0.53 -0.54 -0.55 -0.55 -0.54 -0.53 -0.53
4.4 推算小网格资源
利用 GIS中图形逻辑运算功能 ,采用贵州省 1∶
25万地形图 ,按 1Km×1Km细网格推算出无测站地
区气候区划因子的空间分布 [ 4] 。此研究中 ,网格点
上的气候要素变化主要决定于该网格点上的温度 ,
使用逐步回归或多元回归的方法 ,建立气候要素与
地理要素之间的统计模型 。
Ti=B0 +b1Υ+b2λ+0.01b3H (1)
式中:Ti为月平均温度(i=1 ～ 12月);Υ为纬
度值;λ为经度值;H为海拔高度;B0为常数项;b1
为纬度递减率;b2为经度递减率;b3为海拔高度递
减率。
由公式(1)依据气象 —地理信息关系模型 ,将
气象站资料内插到地理网格点上 ,一般采用距离加
权平均法进行内插 ,可以插值生成贵州省 1— 12月
平均温度分布图 ,图形为栅格图形 ,可将其转为矢
量格式 。
4.5 气候适宜性分区
根据贵州省的实际情况 ,遵循气候分布的地带
性和非地带性规律以及农业气候相似性和差异性
原则 ,可以得出:适宜区 22℃≥Ti≥12℃;次适宜区
23℃≥Ti>22℃和 12℃ >Ti≥10℃;其余为不适
宜区。
按照上述限定因子 ,采用一定的划区方法 ,运
用 GIS进行小网格资源推算 ,应用传统的气候相似
分析 、综合评判分析 、主导因子分析等多种方法确
定叠置的优先级 、多重叠置的条件栅格叠置方法进
行分析 [ 5] ,划分为生长发育期间的适宜区 、次适宜
区 、不适宜区等不同等级的区域单元 。在此基础
上 ,统计出每个时期适生面积和分布区域 ,并提出
相应的对策和建议 , 对法国特细青刀豆的地理分
布 、生长发育和产量起到决定意义。
5 区划结果分析
根据运算结果的统计(表 2),理论上:
①春季栽培(3— 5月):适宜区主要分布在罗甸
县 、望谟县 、册亨县 、贞丰县 、兴义县等黔西南南部
边缘以及黔北的赤水市 。光 、温 、水条件非常适合
法国特细青刀豆生长 ,从地理条件上看 ,海拔较低 ,
坡度平缓 ,法国特细青刀豆的立体条件很好。次适
宜区主要分布在贵州省南部边缘地带 ,遵义地区南
部零星分布。
图 1 贵州省法国细青刀豆 4— 6月栽培适宜区分布图
②春夏季栽培(4— 6月):这一时期为法国特细
青刀豆的适生旺季 ,全省大部分地区气候适宜 (图
1)。前期温度高 ,有利于法国特细青刀豆生育植株主
蔓的生长;后期降温快 ,侧枝较少 ,可适当增加种植密
度 ,充分利用开花结荚期良好日照 ,从而获得高产。
③晚春仲夏栽培 、夏季栽培 、仲夏初秋栽培主
要集中在高海拔地区。该地区具有典型的凉夏特
征 ,水稻 、玉米等作物生产不具备优势 ,是种植制度
改良的重点地区。
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2008年第 4期
第 32卷 龙 俐 ,等:基于 GIS贵州省法国特细青刀豆适生种植区划 VoL.32 NO.4
④夏末晚秋栽培(8— 10月):主要集中在高海
拔地区 。青刀豆生长时期正遇多雨季节 ,因此要及
时清沟排水 ,降低地下水位 。
⑤秋季栽培(9— 11月):主要集中在河谷地区 。
秋播的苗期正值高温季节 ,水份蒸发和蒸腾都很
快 ,应勤浇水 ,保持土壤见干见湿 ,以降温保湿。
表 2 贵州省法国特细青刀豆适生种植区划
栽培季节 适宜区(万 Km2)
次适宜区
(万 Km2) 分布区域 对策建议
春季
(3— 5月)
1.44 3.10 适宜区:主要分布在罗甸县 、望谟县 、册亨县 、贞丰县 、
兴义县等黔西南南部边缘以及黔北的赤水市。
次适宜区:主要分布在贵州省南部边缘地带 , 遵义地
区南部零星分布 。
预防春旱和倒春寒天气;地
温较低 ,出苗慢 ,预防虫 、鼠
危害。
春夏季
(4— 6月)
12.42 3.00 除黔西南南部边缘地带 、黔东南南部及铜仁地区局地
不适宜 , 省之大部分地区均为适宜区 , 其余地区为次
适宜地区。
预防春旱和倒春寒天气;后
期适逢雨季 , 防渍害。
晚春仲夏
(5— 7月)
3.14 2.40 适宜区:主要分布在毕节地区及六盘水市。
次适宜区:主要分布在省之中部偏西大部分地区。
后期温度高 , 日照足 , 注意
保墒 、保湿 。
夏季
(6— 8月)
3.14 2.40 适宜区:主要分布在毕节地区及六盘水市。
次适宜区:主要分布在省之中部偏西大部分地区。
温度高 ,日照足 , 注意保墒 、
保湿 ,防夏旱。
仲夏初秋
(7— 9月)
3.14 2.40 适宜区:主要分布在毕节地区及六盘水市。
次适宜区:主要分布在省之中部偏西大部分地区。
温度高 ,日照足 , 注意保墒 、
保湿 ,防夏秋连旱。
夏末晚秋
(8— 10月)
5.31 2.70 适宜区:主要分布在毕节地区 、六盘水市以及省之中
部地区 , 遵义地区零星分布。
次适宜区:主要分布在省之中部适宜区周边。
前期温度高 , 日照足 , 注意
保墒 、保湿 , 防夏秋连旱。
后期温度适宜。
秋季
(9— 11月)
2.34 8.40 适宜区:主要分布在省之南部边缘地带 , 遵义地区西
部边缘也有分布 。
不适宜区:毕节地区 、省之中部地区 、遵义地区以及铜
仁地区大部。次适宜区:其余地区。
前期温度适宜 ,后期温度下
降 ,注意保温促产。
6 结论
①贵州法国细刀豆的适宜种植面积每年 4— 6
月较为广泛 ,西部局地可以延续到 8— 10月 。
②采收可以从 4月中下旬 — 11月中下旬 ,有 7
个月的采收加工期。
③12月可以实现采收的适宜种植区面积几乎
为零;3月中下旬可以实现采收的适宜区国土面积
为 0.04万 Km2 ,次适宜区国土面积为 0.40万 Km2 ,
扣除非耕地和其他作物用地后 , 特别是同春种冲
突 ,所剩也不多。
④从 3— 10月 ,适宜区的分布呈现出由南部边
缘的河谷地带向西部高海拔地区逐渐推移的规律 ,
与贵州省的月平均气温变化趋势大致相同 。
⑤利用 GIS空间分析模型 ,能够很好的将 GIS
的空间分析功能和传统的区划方法结合起来 ,获得
精细的单要素气候资源空间分布规律 ,得到较为客
观的农业气候区划效果。尤其是运用 GIS分析工具
区分适宜区和次适宜区中零星分布的不适宜区 ,是
传统区划方法无法比拟的。
⑥用气候相似原理确定的农业气象指标还是
有相当的局限性 ,应选择较耐热 、抗病力强 、适应性
广且结荚率高 、结荚相对集中的早熟品种种植 ,进
行必要的田间试验 、抗性试验 、田间调查 ,有助于进
一步分析其生育期间的气候效应 。生产上可以参
考本研究成果 ,布局示范推广基地 。
参考文献
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第 32卷 JournalOfGuizhouMeteorology VoL.32 NO.4