全 文 ：林业科学研究　２０１２，２５（２）：１６９ １７３
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
　　文章编号：１００１１４９８（２０１２）０２０１６９０５
基于 ＧＩＳ的云南省印度黄檀造林区划研究
刘絮子１，２，石　雷２，周汝良１，梁英扬３，邓　疆２
（１．西南林业大学，云南 昆明　６５０２２４；２．中国林业科学研究院资源昆虫研究所，云南 昆明　６５０２２４；
３．江门职业技术学院，广东 江门　５２９０００）
收稿日期：２０１１１０３１
基金项目：林业公益性行业科研专项经费项目“珍贵阔叶用材树种培育与利用项目（２０１１０４００１）”的部分研究内容
作者简介：刘絮子（１９８８—），女，湖南长沙人，硕士研究生．
通讯作者： 石　雷（１９７１—），男，云南江川人，研究员，博士，ｌｅｉｓｈｉ＠１３９．ｃｏｍ
摘要：根据试验点印度黄檀与气候条件的关系，分析确定了印度黄檀的气候区划指标。利用云南省的气象数据，在
ＳＰＳＳ支持下，进行线性回归分析建立区划指标的空间分析模型。在ＧＩＳ的支持下，按１ｋｍ×１ｋｍ细网格推算出云
南省其它地区印度黄檀树高、胸径的生长情况，并对印度黄檀的适宜种植区进行区划，以气候因子为条件，得出云南
省适宜种植印度黄檀的土地面积占３２．５％，其中，最适宜面积占 ０．７％，较适宜面积占 ７．４％，一般适宜面积占
２４．４％。
关键词：造林区划；ＧＩＳ；气候因子；印度黄檀
中图分类号：Ｓ７９２．２８ 文献标识码：Ａ
ＳｔｕｄｙｏｎＤａｌｂｅｒｇｉａｓｉｓｓｏｏＦｏｒｅｓｔａｔｉｏｎＺｏｎｉｎｇ
ＢａｓｅｄｏｎＧＩＳＤａｔａｉｎＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ
ＬＩＵＸｕｚｉ１，２，ＳＨＩＬｅｉ２，ＺＨＯＵＲｕｌｉａｎｇ１，ＬＩＡＮＧＹｉｎｇｙａｎｇ３，ＤＥＮＧＪｉａｎｇ２
（１．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０２２４，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅＩｎｓｅｃｔｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，
Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０２２４，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉａｎｇｍｅｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｌｅｇｅ，Ｊｉａｎｇｍｅｎ　５２９０００，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｏｎｔｈｅｃｌｉｍａｔｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅｎｏｒｍｏｆｔｈｅｃｌｉｍａｔｅｚｏｎｉｎｇｆｏｒＤａｌｂｅｒｇｉａｓｉｓｓｏｏ
Ｒｏｘｂ．ｗａｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄ．ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｗｉｔｈＳＰＳＳ，ａｓｐａｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌｆｏｒｚｏｎｉｎｇｎｏｒｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｌｉｎｅａｒｒｅ
ｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ．ＴｈｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｔｕｓｏｆＤ．ｓｉｓｓｏｏｉｎＹｕｎｎａｎ，ｓｕｃｈ
ａｓｔｒｅｅｈｅｉｇｈｔｏｒｄｉａｍｅｔｅｒｉｓｒｅｃｋｏｎｅｄｂｙｔｈｅ１ｋｍ ×１ｋｍｇｒｉｄ，ａｎｄａｚｏｎｉｎｇｆｏｒｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅａｒｅａｆｏｒｐｌａｎｔｉｎｇ
Ｄ．ｓｉｓｓｏｏｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｉｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｌｉｍａｔｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅａｒｅａｆｏｒｐｌａｎｔｉｎｇＤ．ｓｉｓｓｏｏ
ｓｈｏｕｌｄｔａｋｅ３２．５ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｔｈｅｔｏｔａｌａｒｅａｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｒｅａｉｓａｓｆｏｌｏｗｉｎｇ：ｔｈｅｍｏｓｔ
ｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａｔａｋｅｓ０．７ｐｅｒｃｅｎｔ，ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａｔａｋｅｓ７．４ｐｅｒｃｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｓｕｂｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａｔａｋｅｓ２４．４ｐｅｒ
ｃｅｎｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎｚｏｎｉｎｇ；ＧＩＳ；ｃｌｉｍａｔｅｆａｃｔｏｒ；Ｄａｌｂｅｒｇｉａｓｉｓｏｏ
我国是一个木材消耗量比较大的国家，原木消
费量居世界第３位。由于人工林的林分结构单一等
原因造成了人工林的利用率很低，国内木材的供应
十分紧张［１－３］。解决国内木材短缺的问题除了依靠
加大木材的进口量外，还要努力提高国内木材的数
量和质量。印度黄檀（ＤａｌｂｅｒｇｉａｓｉｓｏｏＲｏｘｂ．）是一
种抗旱、抗瘠薄的优良红木树种。对印度黄檀的造
林区划研究，有利于在我国广泛种植此优良树种以
满足国内对木材的需求以及解决干热地区荒山、荒
地的绿化问题。目前，由于印度黄檀对环境的适应
林　业　科　学　研　究 第２５卷
能力较强，国内外学者都从微观的角度来分析印度
黄檀的生理特征［４－７］，而对印度黄檀的区域性研究
较少。故此，本文根据实验点的实验数据结合ＡＲＣ
ＧＩＳ分析印度黄檀在云南省的适宜生长区划图。
１　印度黄檀及分析区域的简介
印度黄檀是一种喜光落叶大乔木，属于豆科蝶形
花亚科。它起源于印度干旱地区，具有速生、耐旱和
耐瘠薄等优良特性［８－１１］。１年生印度黄檀幼苗的树
高可达３ｍ，胸径可接近１０ｃｍ。在印度的分布区域
内，其绝对最高气温３９ ４９℃，绝对最低气温４ ６
℃，年降水量７６０ ４５７０ｍｍ。印度黄檀是印度主要
的栽培树种，被认为是一种理想的城市和园林绿化
树。印度黄檀能在瘠薄、疏松或低盐土中生长，但在
干硬的黏土中，容易受到病害，成活率低［８－１１］。印度
黄檀具有多种用途，它的叶子可以作饲料和药材，木
材可以被加工制成世界上名贵的红木家具。
云南省地处中国西南边陲，位于２１°８′３２″ ２９°
１５′８″Ｎ和９７°３１′３９″ １０６°１１′４７″Ｅ之间，北回归线
横贯本省南部。全境东西最大横距８６４．９ｋｍ，南北
最大纵距９００ｋｍ，总面积３９４０００ｋｍ２，占全国陆地
总面积的４．１％，居全国第８位。全省土地面积中，
山地约占８４％，高原、丘陵约占１０％，盆地、河谷约
占６％，平均海拔２０００ｍ左右，最高海拔６７４０ｍ，
最低海拔７６．４ｍ［１２］。全省气候类型丰富多样，有北
热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温
带和高原气候区共７个气候类型。全省除金沙江河
谷和元江河谷外，各地年平均温度大致由北向南递
增，在５ ２４℃，南北气温差１９℃左右。全省大部
分地区降水量１０００ｍｍ左右，干湿分明，分布不均，
６—８月的降水量占全年降水量的６０％［１３］。
２　调查及研究方法
２．１　空间分析模型的建立
胸径和树高是衡量树种适应性的重要指标［１４］，
表１、２表明：不同试验点５年生的印度黄檀树高、胸
径的生长量表现出明显差异。景洪、元阳、元谋和禄
丰的印度黄檀胸径生长量与其它试验点的印度黄檀
胸径生长量的差异显著，泸水与元江之间、墨江与景
东之间的差异不显著。景洪、元阳、泸水、元江、元谋
和禄丰的印度黄檀树高生长量与其它试验点的印度
黄檀树高生长量的差异显著，元阳、泸水和元江之
间、墨江和景东之间的差异不显著。景洪和元阳的
印度黄檀胸径和树高的生长量明显优于其它试验
点，胸径年平均生长量１．３５ １．７３ｃｍ，树高年平
均生长量１．３５ １．５６ｍ，保存率达９０％以上。禄丰
的印度黄檀生长势最差，没有一棵存活［１５］。由石雷
等［１５］对印度黄檀适生性的气候因子研究中得到在
云南省区域气象因子是主要影响因子，故本文结合
气象因子进行分析。气象因子与胸径、树高的相关
性系数见表 ３。下文树高用 Ｈ表示，胸径用 Ｄ１．３
表示。
表１　印度黄檀试验林生长调查
试验点 林龄／ａ
平均胸径
／ｃｍ
平均地径
／ｃｍ
平均树高
／ｍ
保存率
／％
元江试验林 ５ ４．９８ ７．８１ ５．５０ ９０
元阳试验林 ５ ６．７７ ９．０６ ６．６７ ９５
泸水试验林 ５ ５．２３ ７．９５ ６．５１ ９０
元谋试验林 ５ ３．５８ ４．８６ ４．０２ ７０
墨江试验林 ５ ２．１３ ３．２４ ２．０６ ３０
景洪试验林 ５ ８．６５ １０．５５ ７．８０ ９５
景东试验林 ５ １．２０ ２．０１ １．３５ ２０
禄丰试验林 ５ ０．００ ０．００ ０．００ ０
表２　印度黄檀树高和胸径的方差分析
林龄／ａ 变异来源
树高
自由度 平方和 均方 Ｆ值 Ｐ值
胸径
自由度 平方和 均方 Ｆ值 Ｐ值
５ 组间 ７ １１１０．４１５ １５８．６３１ １６２．６１８ ０．０００ ７ １１３４．５９０ １６２．０８４ １２６．０７９ ０．０００
５ 组内 １２０ １１７．０５８ ０．９７５ １２０ １５４．２６９ １．２８６
５ 总和 １２７ １２２７．４７３ １２７ １２８８．８５８
　　注：Ｐ＜０．０５或Ｐ＜０．０１表示显著或极显著。
表３　树高、胸径与气象因子相关性分析
相关性系数 ＴＭＮ＿ｗｔ ＴＭＮ＿ｓｍ ＴＡＶ＿ａｔ ＭＳＰ ＤＤ＞５ ＤＤ＞１８
树高（Ｈ） ０．７５７ ０．８５４ ０．８７０ －０．２５６ ０．８２４ ０．７８６
胸径（Ｄ１．３） ０．８０３ ０．８４５ ０．８７６ －０．１２１ ０．８３８ ０．７９
　　注：相关显著性水平在０．０５，相关显著性水平在０．０１。ＴＭＮ＿ｗｔ为冬季平均最低气温；ＴＭＮ＿ｓｍ为夏季平均最低气温；ＴＡＶ＿ａｔ为秋季
平均气温；ＭＳＰ为夏季平均降水量；ＤＤ＞５为大于５℃的活动积温；ＤＤ＞１８为大于１８℃的活动积温，下同。
０７１
第２期 刘絮子等：基于ＧＩＳ的云南省印度黄檀造林区划研究
结合上面分析数据和实验站的实际考察，作者
从２５个气象因子（春季平均最高气温、夏季平均最
高气温、秋季平均最高气温、冬季平均最高气温、春
季平均最低气温、夏季平均最低气温、秋季平均最低
气温、冬季平均最低气温、春季平均气温、夏季平均
气温、秋季平均气温、冬季平均气温、春季降水量、夏
季降水量、秋季降水量、冬季降水量、年平均气温、年
平均降水量、夏季平均降水量、温度最高月的平均温
度、温度最低月的平均温度、大于５℃活动积温、小
于１８℃活动积温、大于１８℃活动积温、无霜期中结
合试验点实际情况选取与胸径及树高相关性显著的
气候因子为：活动积温大于１８℃（ＤＤ＞１８）、冬季平
均最低气温（ＴＭＮ＿ｗｔ）、夏季平均最低气温（ＴＭＮ＿
ｓｍ）、秋季平均气温（ＴＡＶ＿ａｔ）、大于５℃的活动积温
（ＤＤ＞５）。根据实验点的气候分析得出夏季平均降
水量（ＭＳＰ）对印度黄檀生长作用显著，因为云南省
夏季属于雨季，如果降雨量过大，印度黄檀会被涝
死。故此，笔者选择上面例举出的６个气象因子（表
４）利用ＳＰＳＳ线性回归分析得出树高和胸径的线性
回归方程：
Ｄ１．３＝１６７．１７９－０．０４９·ＤＤ＞１８－０．１１３·ＭＳＰ＋
７．９１６·ＴＭＮ＿ｗｔ－０．００２·ＤＤ＞５－２７．８８７·ＴＭＮ＿
ｓｍ＋２４．２０５·ＴＡＶ＿ａｔ （１）
Ｈ＝１３１．０９４－０．４６·ＤＤ＞１８－０．１０２·ＭＳＰ＋
６．９８８·ＴＭＮ＿ｗｔ－０．００４·ＤＤ＞５－２２．６９５·ＴＭＮ＿
ｓｍ＋２１．１８·ＴＡＶ＿ａｔ （２）
表４　试验点气象因子的基本情况
试验点 经度（Ｅ）／（°） 纬度（Ｎ）／（°） 海拔／ｍ ＴＭＮ＿ｗｔ／℃ ＴＭＮ＿ｓｍ／℃ ＴＡＶ＿ａｔ／℃ ＭＳＰ／ｍｍ ＤＤ＞５／℃ ＤＤ＞１８／℃
元江试验林 １０２．０１３ ２３．６０４ ４５４．５ １１．３ ２３．２２ ２３．５ ５９５ ６７００ １９２３
元阳试验林 １０２．８９０ ２３．２０７ ２６１．５ １２．９ ２３．５０ ２４．０ ６４９ ６８６３ ２０６５
泸水试验林 ９８．８６７ ２５．６３１ ７５８．１ ５．５ ２０．５０ ２０．７ ６４１ ５３８７ １０６４
元谋试验林 １０１．８５９ ２５．６６８ １１７６．３ ７．４ ２１．２０ ２１．１ ５３８ ６０２８ １４１４
墨江试验林 １０１．７２９ ２３．２３８ ９８３．８ ７．７ １９．７０ ２０．１ ９４３ ５３９４ ９４３
景洪试验林 １００．７４７ ２１．９８３ ５９６．０ １０．８ ２２．２０ ２３．２ ８６７ ６５０１ １５６６
景东试验林 １００．９５１ ２４．３１４ １２００．０ ５．０ １９．００ １９．３ ８００ ５０６６ ８６０
禄丰试验林 １０２．０９９ ２５．０７５ １８００．０ ２．１ １６．６０ １６．２ ７３２ ４０１５ ４６９
树高方程的相关性 Ｒ值是 ０．９８８，Ｆ值是
６．９１３，显著性概率是０．０００，小于０．０１；胸径方程的
相关性 Ｒ值是０．９８５，Ｆ值是５．５８４，显著性概率是
０．０００，小于０．０１。说明回归方程（１）、（２）达到极显
著水平，具有可靠性和有效性。
２．２　造林区划的方法
应用地理信息系统技术进行树种适生性的区
划，是目前比较流行的林业区划方法［１６－１８］。相对于
数量定量方法而言，它具有节省大量的外业和内业
的工作量以及制图效果好等优点。地理信息系统技
术的区划一般先确定区划需要考虑的环境因子，利
用ＤＥＭ图、行政区划图等生成数据底图，再通过数
量定量的方法建立各因子对区划的综合评价模型，
得出各因子的评分，通过空间叠加分析生成区划图。
３　结果与分析
（１）地理栅格的气象数据根据周如良等［１９］提出
的方法获取。以云南省为研究区，利用地理新系统
将划分为１ｋｍ ×１ｋｍ的空间栅格单元格，作为空
间分析的最小地理单元。收集 ＤＥＭ数据、气象数
据，利用空间叠加分析方法，建立空间样本数据集。
（２）根据实验点印度黄檀的生长情况与气象因
子的关系，用回归分析得出胸径、树高与气象因子的
数学关系。
（３）根据数学关系反演出云南省其它地方地理
栅格的印度黄檀的生长情况数据。
（４）结合计算出的栅格图、ＤＥＭ图、云南行政区
划图，利用ＡＲＣＧＩＳ软件，通过空间叠加分析生成区
划图。
５年生印度黄檀在云南的造林区划分为：不适
生区、一般适生区、较适生区和最适生区。树高在
１．５ｍ以下的地区为不适生区，１．５ ４．０ｍ的为一
般适生区，４．０ ６．５ｍ的为较适生区，６．５ｍ以上的
为最适生区。胸径在１．０ｃｍ以下的地区为不适生
区，１．０ ３．５ｃｍ的为一般适生区，３．５ ５．５ｃｍ的
为较适生区，５．５ｃｍ以上的为最适生区。由于树高
和胸径分别得出的区划图在大部分区域是一致的，
但是，还是有个别区域存在不一致，如图１、２所示。
故此，本文考虑将树高和胸径的区划值赋予一个权
值得出综合信息区划图。本文权值考虑树高和胸径
的重要性一致，故取值各为０．５，得出最终的区划结
果图（图３），其区划范围：０ １为不适生区，１ ２
为一般适生区，２ ３为较适生区，３ ４为最适
生区。
１７１
林　业　科　学　研　究 第２５卷
图１　印度黄檀根据树高的区划图
图２　印度黄檀根据胸径的区划图
图３　印度黄檀云南省适生区划图
根据区划图分析得出：印度黄檀适生于滇南的
大部分地区，滇西南的部分地区，滇东南靠贵州、越
南和老挝的边境地区以及滇中的双柏县和元谋县。
滇南的适生区包括元江、元阳、金平、江城、宁洱和思
茅区等地区，其中，沿元江流域从元江到河口一带的
大部分地区为印度黄檀的最适生区。这一区域年平
均温度２２ ２４℃，年平均降水量８００ １８００ｍｍ，
极端最低温度在０℃以上，夏季温度高，冬季没有严
重的霜冻，充足的热量保证了印度黄檀的高生长。
滇西南适生区包括景洪、勐腊、孟连、西盟等地区。
景洪和勐腊的大部分地区属于较适生区，年均温度
在２１ ２４℃，极端最低温度在０℃以上，年平均降
水量１１００ １６００ｍｍ，属于典型的热带或亚热带
地区。滇西地区除了瑞丽、盈江、陇川、永德和保山
的隆阳区等的部分地区为较适生区外，其余地区不
适合印度黄檀的生长。滇西北和滇东北、滇中和滇
东的大部分地区也属于印度黄檀的不适生区。主要
原因在于年平均温度低，极端最低温度一般在０℃
以下，冬季霜冻严重，不利于印度黄檀的正常生长。
滇东南边境一带受邻近省或其他国家的小气候影
响，温度一般在２０℃以上，且无严重的霜冻，有利于
印度黄檀的正常生长。
滇东北和滇中北地区与四川省边界处的小气候
特征更加突出，水富、绥江、永善、巧家、东川、禄劝、
元谋、永仁和华坪与四川的交界处为金沙江流域，年
平均温度达到２０℃以上，雨水充沛，冬无严寒，适合
印度黄檀生长。一般而言，流域地区的海拔相对偏
低，年平均温度比当地其他地方要稍高，水湿条件较
好。在滇中地区，流域地区的小地形气候特征也比
较突出。墨江县的大部分地区为一般适生区，但阿
墨江经过的小区域—从北向南狭窄的流域地区是较
适生区，在澜沧县与思茅区的交界—澜沧江流经的
小区域同样是较适生区，而师宗、泸西、弥勒、开远这
些南盘江流域地区的大部分是一般适生区，部分为
较适生区。
根据区划图利用 ＧＩＳ计算出不适生区面积为
２６５８５２．６６５ｋｍ２，一般适生区面积为９６２１０．４５２
ｋｍ２，较适生区面积为２９１５４．０９２ｋｍ２，最适生区面
积为２５２４．５１１ｋｍ２，适生区面积占云南省国土面积
的３２．５％（表５）。这也进一步说明印度黄檀对云南
省荒山造林有重要意义。印度黄檀具有较高的经济
价值，种植印度黄檀能有效解决我国优良木材短缺
的问题。
２７１
第２期 刘絮子等：基于ＧＩＳ的云南省印度黄檀造林区划研究
表５　造林区划面积
项目 不适生区 一般适生区 较适生区 最适生区
面积／ｋｍ２ ２６５８５２．６６５ ９６２１０．４５２ ２９１５４．０９２ ２５２４．５１１
占云南省国土面积的百分比／％ ６７．５ ２４．４ ７．４ ０．７
４　讨论
结合试验点和实际情况分析得出：本方法得出
的区划图合理，在植树造林方面具有一定的参考价
值，也为其它林木造林区划提供一种研究思路。本
研究虽然提出了印度黄檀的造林适生性指标，建立
了树高、胸径生长量与生态因子的回归模型并利用
ＡｒｃＧｉｓ模拟出造林区划图，但是仍需进行进一步研
究，尤其在造林区域性试验中，应进一步扩大试验区
的数量和分布范围，本文只结合了影响印度黄檀最
主要的气象因子，虽然已经能够得到比较合理的区
划图，但在以后的研究中，为了区划精度更高可以考
虑更多的影响因子，如土壤因子和病虫害因子等。
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