全 文 :2009年第 2期 内 蒙 古 气 象
赤峰市巴林左旗山杏气候资源分析与区划
文章编号:1005-8656(2009)02-0017-03
尹清华,潘慧,尹志华,吴亚娟
(巴林左旗气象局,内蒙古 巴林左旗 025450)
摘要:通过对巴林左旗山杏资源和生产现状的调查与分析,利用相关分析方法确定出对山杏生产有重要影响的
区划指标,采用回归分析方法建立了产量与主要气象要素及地理因子关系模型,借助于 1∶25 万地理信息数据和气候因
子空间分布模型,应用 GIS 分析技术实现了该地区山杏气候资源区划,并进行了分区描述,提出了生产建议和减灾对
策。 为有效开发利用巴林左旗农业气候资源,合理开发利用山杏林,提供科学依据。
关键词: 气候区划;山杏;GIS 技术;巴林左旗
中图分类号:S162.2 文献标识码:A
山杏是我区生态建设退耕还林、 自然封育恢复
生态平衡的一个重要项目。 巴林左旗是内蒙古东部
山杏资源主要分布区之一, 现有山杏林地面积 8.7
万 hm2(其中:自然林 4.7 万 hm2,人工林 4.0 万 hm2),
55%以上为天然次生林。 由于历史上的过度垦植等
不合理社会经济行为,致使原始林相遭受破坏,现存
的山杏林绝大多数植株低矮,分化明显,林下植被稀
疏,水土流失严重。同时,常受花期冻害、风害等灾害
的影响,生产量不足 20%,还有 80%的生产能力亟
待开发, 不能发挥应有的生态效益和经济效益。 在
我国目前尚未从充分利用气候资源的角度, 建立山
杏集中生产区, 忽略山杏生长对气候条件的特殊要
求,产量低,品质差,给广大农牧民和地方政府造成
严重经济损失。 因此,本文在综合考虑地形、气候条
件对山杏生产影响的基础上, 采用 GIS技术和小网
格推算方法对巴林左旗适宜发展山杏的气候区域进
行了划分,为了充分利用山区气候资源,改造天然山
杏林,发展人工林,营建山杏精品园、丰产园,促进山
杏生产向集约化方向发展, 变山杏的资源优势为经
济优势,指导山杏产业发展,加快种植业向“三元”结
构发展,有效防御气象灾害,促进生态环境改善和资
源的可持续利用提供科学依据。
1 资料来源和方法
1.1 资料来源及其处理
选择该旗和周边地区 12 个气象站及 7 个气候
站的基本气候资料作为样本资料。 包括 1971—2000
年气象站各要素旬 、 月尺度上的 30 年平均值 ,
1979—1987 年农业气候普查时的短期气候考察资
料。 基础地理数据资料来源于国家基础地理信息中
心的 1∶25 万地理数据,包括各网格点的经度、纬度、
海拔高度、坡度、坡向以及巴林左旗的行政边界。 利
用订正后的气象资料和地理信息数据建立基本气象
要素小网格推算模型, 依托 GIS完成基本气象要素
的细划。
1.2 区划方法
一般情况下, 某网格点上的气候要素值决定于
该点的纬度、经度、海拔高度、坡度和坡向等地理要
素值,其数学表达式为:
Y=Y(φ,λ,H,G,X) (1)
式中 Y 表示某气候要素值,φ 为纬度,λ 为经
度,H为海拔高度,G 为坡度,X 为坡向[1]。 根据这些
地理要素值, 首先应用数理统计方法建立气候要素
基金项目:内蒙古自治区“十五”科技攻关项目(20020703)资助。
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DOI:10.14174/j.cnki.nmqx.2009.02.021
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值与地理要素值之间的关系模型, 将空间非连续分
布的气象要素插值成连续的、 规则的 0.1km×0.lkm
的网格化数据。 分析山杏产量与气象要素和地理因
子的关系,筛选出对产量贡献较大的气象因子,建立
产量回归方程;最后,应用 City star地理信息系统实
现气候资源区域划分和图像生成。
2 区划指标确定和区划模型建立
2.1 区划指标的确定
区划指标的选择是区划的基础。 指标的选择既
要反映农业气候资源的差异, 也要反映农业的利用
价值。 巴林左旗生长的山杏主要是西伯利亚杏和辽
杏,一般在 4 月中下旬和 5 月初开花。 而≥2℃的终
霜日多出现在 5月上中旬,花期易受晚霜危害,大量
受冻害的冻花和幼果常常是造成减产的重要原因。
春季, 特别是 5月份的干旱缺水, 也会造成落花落
果。 另外,根据调查资料,山杏产量与坡度存在如下
关系:
Y=-0.0065d2-0.4043d+17.49 (2)
R2=0.8505,N=5,F=17.07>F=0.05
式中 Y为山杏产量,d为坡度。
因此, 以≥2℃的终霜日和春季降水量气候指
标,以产量与坡度的关系为地形指标进行山杏区划。
2.2 区划模型建立
考虑所选因子对山杏产量的影响程度, 对 3 因
子配以适当的权重系数, 建立山杏区划小网格推算
模型:
I=0.4D 终霜日+0.3R 春+0.3Y (3)
式中 I 为综合分区指数,D 终霜日为≥2℃的终霜
日,用来比 较 各 地 区 终 霜 日的早晚和冷暖程度;
R 春为春季降水量,用来评价各地区春季降水量对山
杏生产的满足程度和湿润状况;Y 是用(2)式计算出
的山杏产量。 将公式(3)代入 GIS 系统进行分区后,
可分出如下 3个区域,见图 1。
3 区划结果和分区评述
(1)南部稳产区
本区南部主要以丘陵草原山杏林为主, 多分布
在野猪沟乡以东至毛宝力格乡一带, 土壤类型为栗
钙土或黑钙土,土层相对较薄,大多数有较坚实的钙
积层,植被稀疏、低矮,通常为灌丛草场,山杏林分基
础条件差,生产力低。 偏北地区主要为山地山杏林,
分布在林东镇以北的十三敖包乡、 丰水山乡部分地
区。 由于该区域热量条件好,晚霜结束的早,不易受
冻害危害,产量比较稳定,北部因土壤养分较高,降
水偏多,产量高于南部。
由于山杏林多生长在坡地上, 不同坡向对山
杏林的生长影响很大。丘陵阳坡山杏林光照充足,
热量好,单位面积密度大,结实量高,但因土壤较
板结 ,特别是中 、上部 ,水分条件差 ,山杏植株低
矮,林下牧草稀疏,且常受牲畜危害等影响山杏产
量。因此,对阳坡林分密度较好的地段要实行工程
封育,并根据立地特征分别采取其它丰产措施。丘
陵阴坡因热量关系,山杏密度相对小,结实量亦不
如阳坡,且易受风害,可利用阴坡土壤水分要好于
阳坡的优势,发展为混交林,如考虑用稀疏的松类
树种做庇护。
图 1 山杏种植气候区划分布图
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(2)中部适宜种植区
本区主要以山地山杏林分为主,分布面积广,全
旗大部中、低山的局部区域均有分布,囊括了天然林
的大部分资源。 主要以林东镇以北,如十三敖包乡、
丰水山乡大部、杨家营子乡、碧流台乡、四方城乡等
为代表。 立地条件的主要特点是:土壤类型丰富,其
厚度、养分、水分条件差异较大,局部地势变化复杂,
坡度相对较大,阴坡一般有较茂盛的伴生植被,山杏
林分较好;水热匹配较均匀,适宜山杏生长,但晚霜
结束的较晚,易受霜冻危害。
山杏属于阳性树种,因阳坡光照比阴坡充足,
热量好,故阳坡山杏一般生长良好,单位面积密度
较大,伴生植被少,结实率高,不易受冻害,是发展
山杏经济效益和生态效益兼顾的较理想的宜林
地。宜采取永久性围封,在围封基础上可根据局部
立地特征采取其它相应的丰产技术措施, 营建山
杏“精品园”和“丰产园”。 在阴坡山杏的分布密度
较小,常与虎榛子、蒙古栎等树种伴生,开花少,座
果率低,易受冻害,不如阳坡山杏丰产。 然而阴坡
土壤水分和养分等条件相对优越, 以发展有生长
潜力的其它乔木树种较好,山杏可作为伴生灌木。
对于阴坡现有山杏的抚育,首先也应进行封育,并
对植株周围进行割灌,以增加光照,促进山杏侧枝
发育,扩大个体结果面积。另外,为减轻风害,可在
林地保留稀疏乔木。改造山杏林时,应根据坡度情
况选择密度。
(3)不适宜种植区
本区主要分布在西北部海拔较高的地区,热量
不足,晚霜多出现在 5 月 20 日左右,冻害发生频率
高, 春季大风日数多,8 级以上大风日数占年大风
日数的 40%,平均为 12 天左右,常造成落花落果。
因此,本区不适宜发展山杏产业。
参考文献:
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The Analysis and Division of Wild Apricot Climatic Resources in
Chifeng City Balinzuo Country
Yin Qinghua, Pan Hui, Yin Zhihua, Wu Yajuan
(Balinzuo Meteorological Bureau, Balinzuo Country 025450)
Abstract: By investigating and analyzing the wild apricot resources and production situation, used correlation analysis meth-
ods to determine the zoning indexes of influencing wild apricots, and established the relation model between yield, mainly
meteorological elements and geographical factors by using regression analysis method. Meanwhile, by means of 1: 250,000 ge -
ographic information data, spatial distribution model of climatic factors and GIS analysis technology, realized the division of
wild apricot climatic resources in Balinzuo country, described the division and put forward the production suggestion and dis-
aster mitigation countermeasures. This research achievement can provide scientific basis for effective development and utiliza -
tion of agricultural climate resources in this area, reasonable development and utilization of wild apricot forest and reduction
of disaster threats.
Key words: Climatic division; Wild apricots; GIS technology; Balinzuo banner
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