基于GIS的宝鸡市猕猴桃气候区划

何可杰，李建军，屈学农(.宝鸡市气象局，陕西宝鸡 7006；.眉县园艺站，陕西眉县 7300)

基于GIS的宝鸡市猕猴桃气候区划

何可杰1，李建军1，屈学农2
(1.宝鸡市气象局，陕西宝鸡 721006；2.眉县园艺站，陕西眉县 722300)

通过对宝鸡市猕猴桃气候适宜性区划的研究，充分挖掘猕猴桃生长的气候资源优势，为宝鸡市猕猴桃发展规划提供科学依据。利用宝鸡市11个气象站1981—2010年观测资料及130个区域自动站2007—2010年气温、降水资料，进行猕猴桃生态气候适应性分析，确定区划指标；采取模糊数学方法建立指标隶属函数进行分区。利用GIS技术，在实现区划指标空间化基础上，完成了宝鸡市猕猴桃气候适宜性区划并制作出区划图。

GIS；猕猴桃；气候区划；宝鸡市

秦岭北麓、秦巴山区是猕猴桃原生地，也是全国最大的集中产区，资源优势突出[1]。宝鸡地处关中平原西部，秦岭北麓，1978年在陕西省率先开始了猕猴桃人工栽培试验，1988年起，全市大面积推广，到现在已有三十多年的发展历史。2012年宝鸡市猕猴桃种植面积和产量分别达到2.13万hm2和45.4万t，其中，眉县的猕猴桃面积和产量稳居全市第一，分别达到1.75万hm2和37.9万t。目前宝鸡大部分县区都有猕猴桃的种植，但以眉县地区的猕猴桃品质为佳。眉县猕猴桃以其外形美观、天然绿色、口感甜酸清爽、香气浓郁、营养价值高等特点闻名全国，并且被公认为国内少有的猕猴桃最佳适生区。根据国内外对猕猴桃生长的气候适宜性研究[2-3]，将眉县与周边相邻地区的气候资源对比分析，制定出猕猴桃适宜生长的气候指标，利用地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)制作宝鸡市猕猴桃气候区划。

1 资料和方法

1.1 资料介绍

采用宝鸡市11个气象站1981—2010年气温、降水、相对湿度、日照等气候数据以及全市130个区域自动站2007—2010年的气温、降水数据，资料来源于陕西省气象资料档案馆。同时采用宝鸡地区15种土壤类型及土地利用信息建立数字高程模型(Digital Elevation Model，简称DEM),选用ESRI公司的ArcGIS10.0作为实现区划的平台软件。

1.2 气候适宜性区划指标的设定

1.2.1 气候条件分析 宝鸡地处关中平原西部，根据地形特点和自然条件，大体可分为中部川塬区，南部山区，西、北部浅山丘陵区，属暖温带半干旱半湿润的大陆性季风气候。全年的气候变化受制于季风环流，冷暖干湿四季分明。气候条件如表1所示：年平均温度8.1～13.5 ℃，年极端最低气温-29.8～-16.1 ℃，地面平均气温10.6～15.7 ℃，≥10 ℃积温2 457～4 205 ℃·d，无霜期150～214 d，年降水量572.7～712.9 mm，年日照时数1 770.5～2 172.3 h，年均相对湿度66%～74%，6—8月≥35 ℃高温平均日数0～12.0 d。该区土地肥沃，地下水位浅，排灌设施齐全，光、温、水等条件都在猕猴桃生育的适宜范围，能够满足猕猴桃正常生长发育。

表1 1981—2010年宝鸡猕猴桃主要栽培区主要气象要素平均值

1.2.2 眉县与其周边气候条件对比 眉县地区的年平均日照时数为1 857.9 h，其相邻的扶风、岐山、陈仓与其相比分别偏多94.1 h、163.2 h、59.0 h；周边县区的年平均相对湿度为70%，低于眉县74%的年平均相对湿度值，适宜的湿度及略偏少的光照十分满足猕猴桃的喜荫特性，对优质猕猴桃的生长十分重要。

1.2.3 指标设定 通过对眉县猕猴桃生态与气候适应性调查和分析，并在参考国内有关研究[3-4]的基础上，结合宝鸡市气候特征，将年平均气温、年极端最低气温、年平均降水量、年平均相对湿度、年平均日照百分率作为划分宝鸡猕猴桃栽培气候区域的主要农业气候指标。

本区划采取模糊数学方法，利用模糊集的隶属函数来计算单项指标的评判值，以模糊综合评判值进行分区，据此建立的各区划因子适宜性隶属函数如下式

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(1)—(5)式中，x1为年平均气温，单位℃；x2为年极端最低气温，单位℃；x3为年降水量，单位mm；x4为相对湿度，单位%；x5为日照百分率，单位%。根据对宝鸡市猕猴桃生产的实地调查结果及上述因子对猕猴桃产量、品质影响程度确定各指标因子的权重[5-8]集α={0.3,0.1,0.2，0.3，0.1}。

1.2.4 气候要素空间化的方法 由于大地形因子(经度、纬度、海拔高度)与热量资源有较好的线性关系，根据宝鸡热量资源的分布特征，将宝鸡热量资源分别与经度、纬度、高度做线性回归分析，建立小网格数据推算模型；降水与经度、纬度、海拔高度建立模型，对各站点的残差项运用反距离权重法进行空间插值，得到网格点的残差值，将网格点的趋势项加上残差项就得到各网格点的降水值；最低气温、相对湿度、日照百分率则直接采用克里金插值法进行插值计算。

利用GIS技术，在实现区划指标空间化基础上，根据要素隶属度，建立单因子评价栅格图层；综合评判值P则利用GIS空间叠加分析功能，采用线性加权和法，将各指标评价栅格图进行迭加，得到气候综合评价栅格图。

(6)

(6)式中，P为适宜性综合评判值，μ(xi)为第i指标气候隶属度，αi为相对应该指标权重，5为评判指标个数，P值在0～1之间，用来评价宝鸡市猕猴桃气候综合条件优劣。结合宝鸡猕猴桃生长分布状况的实地调查，确定P≥0.91、0.67lt;Plt;0.91、0.62lt;P≤0.67、P≤0.62依次为最适宜、适宜、次适宜、不适宜4个等级，据此制作宝鸡猕猴桃气候区划(见图1)。

图1 宝鸡市猕猴桃气候适宜性区划

2 区划结果及气候适宜性评价

2.1 最适宜区

本区综合评分≥0.91，主要为渭河川道的眉县中北部、岐山中部、扶风南部及陈仓区部分地市低洼地带。最适宜区范围具有明显的地貌特征，其南缘在秦岭北麓以北，海拔一般在500～650 m。该区土层深厚，年平均气温12.2～13.1 ℃，年均降水量大于550 mm,年均相对湿度70%以上，6—8月平均相对湿度为72%～75%，由于处于最佳气候条件区，且农业技术措施较为先进，该区生产的猕猴桃果实果形指数高，盛产优质果。此区是宝鸡市猕猴桃品质最优地区。

2.2 适宜区

本区包括渭河川道周边塬区海拔800 m以下的凤翔、千阳、陈仓等地以及秦岭山区海拔1 200 m以下的河谷地带，气候资源优越，土壤肥沃，地势相对平坦，交通发达，水利设施好。该区属暖温带半湿润半干旱气候，年平均气温为11.1～12.2 ℃，年均降水量为653 mm，虽然温度、降水条件适宜，但相对湿度偏低，且猕猴桃萌芽展叶期存在4～13 a一遇的周期性晚霜冻害，对优质果的形成不利。

发展猕猴桃种植应有排灌条件，避免高温、干旱危害。建园时应选择背风向阳、地势平缓、排灌条件较好的地段，避开谷底、盆地和低洼地，以防晚霜冻危害。栽植抗冻的美味猕猴桃晚熟品种为主，以合理利用当地水热条件。建议选择河谷或水源较好的地段种植。

2.3 次适宜区

本区主要集中在千河川道，凤翔北部海拔1 100 m以下，岐山、扶风北部，秦岭山区的地势低洼地带。该区年平均气温9.3～11.1℃，无霜期178～225 d。春季气温多变，晚霜冻害较多，降水偏少，干旱较重，对猕猴桃生长、产量和品质有很大影响。

2.4 不适宜区

本区有2个区域。一是北部区域，主要分部于北部次适宜区以北海拔1 100 m以上地区。该区年平均气温8.1～9.3 ℃，春、秋季多霜冻害，冬季寒冷，冻害严重，无法满足猕猴桃生长需求，不宜栽培。二是南部区域，分布于秦岭北麓海拔较高处，该区虽降水条件适宜猕猴桃生长，但其山高坡陡，土地贫瘠，气候温凉，生长期光、温条件差，不适宜猕猴桃栽培。

3 结语

实际调查表明，宝鸡市猕猴桃区划结果与实际比较吻合。渭河川道的眉县中北部、岐山中部、扶风南部及陈仓区部分地势低洼地带是宝鸡市猕猴桃的最主要分布区，也是优质猕猴桃的主产区。岐山、渭滨区等地的山沟、台塬也是猕猴桃的气候适宜区。按照宝鸡市果业发展规划，宝鸡将在秦岭北麓新发展猕猴桃1.3万hm2，到2025年全市猕猴桃面积达到4万hm2，区划结果可为宝鸡猕猴桃的发展提供依据。通过此次气候区划的制作及调查发现，猕猴桃生产不仅与气象条件有关，还与灌溉、农技管理管理水平也密切相关。因此，需要构建更全面合理的指标体系，以便获得实用的农业气候区划。

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何可杰，李建军，屈学农.基于GIS的宝鸡市猕猴桃气候区划[J].陕西气象，2014(2)：24-27.

1006-4354(2014)02-0024-04

2014-01-08

何可杰(1980—)，男，陕西宝鸡人，学士，工程师，从事农业气象工作。

宝鸡市科技进步计划项目(12SF07)

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