贵州省冬季错季蔬菜气候适宜性区划研究

谭 文，左 晋，谷晓平，杨富燕

(1．贵州省山地环境气候研究所，贵州 贵阳 550002；2．贵州省山地气候与资源重点实验室，贵州 贵阳 550002)

1 引言

蔬菜是人民生活中不可缺少的副食品，对保障城市生活、发展农村经济均具有重要的意义。蔬菜也是贵州农业产业中除茶叶、烤烟外的第三大产业[1]。“十二五”期间，贵州省蔬菜面积达1.37×106hm2，种植规模居全国第十一位。随着贵州省种植结构进一步调整，大力发展“十三五”山地特色农业，蔬菜种植面积将继续增加。错季蔬菜生产可以填补蔬菜淡季缺口、提高复种指数，解决了劳动力闲置的问题，有利于退耕还林和生态建设，在促进贵州省山区农民脱贫致富、推动山区新农村建设方面发挥了重大作用[2]。错季蔬菜在淡季上市还缓解了市场蔬菜供应紧张的矛盾、丰富了蔬菜品种[3-4]。贵州省属亚热带湿润季风气候[5]，冬无严寒，夏无酷暑，海拔差异悬殊，具有典型的立体气候特征，冬春有“天然温室”区域，夏秋有“天然空调”地带，为贵州省开展错季蔬菜生产提供了优越的气候条件。

目前，已有不少专家针对错季蔬菜的生产、种植模式、病虫害防治等相关技术进行了研究，并对贵州省错季蔬菜的多种高效种植模式进行了深入研究[6-8]。但针对贵州省独有的气候环境开展错季蔬菜生产的气候适宜区划尚未见报道，因此，需对贵州省错季蔬菜的气候资源利用进行研究，通过对冬季错季蔬菜的气候限制因子分析，把农业生态资源的差异性变成蔬菜分类进行区域化生存布局的合理性[9-10]。本研究根据贵州省冬季错季蔬菜的气候适宜性指标，利用 GIS 系统，实现气候精细化区划，为贵州山区错季蔬菜发展提供可靠的气候依据，为贵州省大力发展山地特色农业，促进贵州蔬菜产业快速持续发展提供科学支撑。

2 材料与方法

2.1 数据来源

本文所用气象资料由贵州省气象局提供。主要包括:全省85个气象观测站1987—2016 年逐日气温数据以及贵州省1∶25万基础地理信息数据。

2.2 方法

由于85 个气象观测站的气温资料不能满足贵州省冬季错季蔬菜种植精细化气候区划需求，因此，建立宏观气温场的气候学方程[11]，其表达式为[12-13]：

T=T(δ,φ,h)

(1)

也可以简单表述为：

T=a+b×δ+c×φ+d×h

(2)

式中，T为1月平均气温(T1)或者冬半年(10月—次年3月)平均气温(Tw)；δ为经度，φ为纬度，h为海拔高度(m)；a、b、c、d为回归系数。

运用 GIS 系统，可以得到各温度因子的贵州省精细化分布图，再将各项指标在 GIS 平台上进行矢量叠置，即可得到100 m×100 m网格的贵州省冬季错季蔬菜种植气候精细化区划图。

3 结果与分析

3.1 气候适宜性评价指标的确定

温度是错季蔬菜在冬季能否正常生长最重要的限制性因子，冬半年(10月—次年3月)平均气温体现了冬季错季蔬菜全生育期的热量条件情况是否能满足温热、温暖蔬菜生长。同时，贵州省冬季月平均气温最低值出现在1月，冬季气温过低会影响错季蔬菜的正常生长，甚至可能导致植株死亡。只有在热量条件完全满足的情况下，才能开展冬季错季蔬菜生产。因此，根据文献[14-16]，本文选取冬半年平均气温和1月平均气温作为冬季错季蔬菜种植气候适宜性区划指标。

李桂莲等[15]根据试验得出了在适宜的栽培技术下贵州省冬季错季蔬菜生长的栽培种类和气候指标(见表1)。

表1 贵州省冬季错季蔬菜的气候适宜性区划指标Tab.1 Climatic indices for suitability regionalization of winter vegetables in Guizhou

利用式(2)以及85个气象观测站1987—2016年近30 a的气候要素与观测站的地理信息(经度、纬度、海拔高度)，采用多元线性回归方法，建立基于气候因子和地理因子的冬季错季蔬菜种植区划因子空间分析模型(见表2)。

从表2看出，各方程的F值均通过0.01水平的显著性检验，具有较高的可信度。利用GIS系统，提取贵州区域100 m×100 m 细网格的经度、纬度、海拔高度等地理信息，将其代入表2的各个气候区划因子模型。通过计算得到各个气候区划因子在100 m网格的分布情况(图1、图2)。

表2 冬季错季蔬菜种植区划因子空间分析模型Tab.2 Spatial analysis models of regionalization indices for winter vegetables

注：**表示通过 0.01 水平的显著性检验。

Note:** is P<0.01.

3.2 冬半年气温空间分布

由图1可知，贵州省冬半年平均气温>12.6 ℃的区域主要分布在省的西南部海拔800 m以下以及海拔400 m以下的赤水河谷地区，该区域为贵州省冬季热量条件最好地区，冬半年温度能满足喜温蔬菜的正常生长。冬半年平均气温在10.1～12.6 ℃之间的区域主要分布在西南部海拔1 000 m以下、东南部海拔600 m以下以及北部海拔600 m以下地区，冬季热量条件较好，利用农业技术的补充和适宜品种的选取，冬半年温度也能满足喜温蔬菜的正常生长。其余大部冬半年平均气温低于10.1 ℃，热量条件略差，不适宜开展冬季错季蔬菜的种植。

由图2可知，贵州省1月平均气温>8.4 ℃的区域主要分布在贵州省西南部海拔700 m以下以及海拔400 m以下的赤水河谷地区，温度条件能保证冬季喜温蔬菜的正常生长。1月平均气温在7.1～8.4 ℃之间的区域主要分布在西南部海拔1000 m以下、东南部海拔600 m以下以及海拔600 m以下的赤水河谷地区，在适宜播期和覆膜等农业技术的补充下，温度条件也能保证喜温蔬菜在冬季正常生长。其余大部1月平均气温低于7.1 ℃，温度条件不能保证冬季蔬菜的正常生长，蔬菜遭受低温冻害的风险大。

图1 贵州省冬半年平均气温分布图Fig.1 Distribution of winter half year average temperature in Guizhou

图2 贵州省1月平均气温分布图Fig.2 Distribution of average temperature in January in Guizhou

3.3 区划结果

根据表1，将图1、图2进行叠加运算，得到贵州省冬季错季蔬菜气候适宜精细化区划(图3)。

3.3.1 温热地区 从图3可以看出，适宜种植番茄、黄瓜、辣椒、豇豆等喜温地区蔬菜的区域主要分布在海拔700 m以下的册亨、望谟、罗甸、贞丰以及海拔400 m以下的赤水低热河谷地区，面积约为6 ×105hm2，占全省总面积的3.3%。该区域为贵州省冬季热量最好的“天然温室”，无霜期长，终年气温高，夏长冬短或无冬区，1月平均气温在8.4 ℃以上，热量条件均能满足和保证冬春季错季蔬菜的正常生长，冬季适宜种植喜温蔬菜。同时，可通过设施栽培技术，充分利用有利的温、光资源，以获取高产。

3.3.2 温暖地区 从图3可以看出，较适宜种植莴笋、南瓜、四季豆等喜温蔬菜的区域主要分布在海拔1 000 m以下的兴义、安龙、册亨、望谟、罗甸、贞丰、紫云、关岭和海拔600 m以下的从江、榕江、荔波、赤水等地区。面积约为2.3×106hm2，占全省总面积的12.8%。该区域1月平均气温在7.1 ℃以上，通过覆膜等农业技术的补充和适宜品种的选取，冬春季亦能为喜温蔬菜的生长提供足够的热量条件。

图3 贵州省冬季错季蔬菜适宜性区划图Fig.3 Climatic suitability zone for winter vegetables in Guizhou

3.3.3 不适宜区 从图3可以看出，冬季错季蔬菜不适宜种植区位于贵州省中部一线以及北部大部地区，面积约为1.47×107hm2，占全省总面积的84.0%。贵州省大部分地区冬季气温偏低，冷空气南下时，易发生低温雨雪冰冻天气。1月平均气温低于7.1 ℃，热量条件欠缺，在冬季不能为错季蔬菜生长提供足够的热量条件。

4 结论与讨论

①错季蔬菜的种植是充分利用贵州省独特的气候优势，将自然优势和地理优势转变为经济优势，填补了冬春季蔬菜淡季缺口[17]。本研究认为冬季错季蔬菜适宜种植区主要分布在黔西南州的册亨、望谟、贞丰和黔南州的罗甸以及遵义市的赤水河谷地区；较适宜区主要分布在兴义、安龙、册亨、望谟、罗甸、贞丰、紫云、关岭等海拔在1 000 m以下地区，以及从江、榕江、荔波、赤水等海拔在600 m以下地区；其余地区不适宜种植冬季错季蔬菜。

②气温是影响贵州冬季错季蔬菜栽培的最主要气候限制性因子。本研究选用的气温指标考虑了科学的栽培技术和品种选用等条件，因此，在该区域种植错季蔬菜时，应注意选用适宜的品种、合理衔接茬口、采用科学的栽培技术。对贵州省冬季开展错季蔬菜栽培，具一定的指导意义。

③本文仅考虑温度限制因子，并未对冬季错季蔬菜栽培的其他气候要素及全生育期各气象要素的综合配置进行分析，今后将研究贵州省冬季错季蔬菜更加全面的气候适宜指标及其精细区划。

④本文仅研究了贵州省错季蔬菜在冬季的气候适宜性分布情况，可进一步研究夏秋季错季蔬菜的适宜性分布，为一年多熟的高效种植模式提供气候依据。

[1] 刘明智,陈明霞,高建强,等.浅析发展高山反季节蔬菜在贵州生态环境建设中的作用[J].湖北农业科学,2011,50(23):4 876-4 878.

[2] 张雪玉,范水生,朱朝枝.发展高山反季蔬菜调整农业结构的实证分析[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2005,7 (2):200-202.

[3] 魏祥云,李桂莲,王天文,等.早果菜—水稻—秋冬果菜三熟高效种植模式[J].贵州农业科学,2008,36 (5):139-141.

[4] 李正丽,胡明文,杨新成,等.贵州夏秋反季节无公害蔬菜生产现状及发展对策[J].长江蔬菜,2012,314(12):89-91.

[5] 何才华.贵州喀斯特环境的几个问题[J].贵州师范大学学报(自然科学版),1990,8(2):4-7.

[6] 文林宏,李桂莲,魏祥云,等.“1年3熟”种植模式下秋冬番茄栽培技术[J].中国园艺文摘,2011,27(4):124-125.

[7] 张伯泉.铜仁市高山区季节蔬菜生产适用气象技术推广研究[J].贵州气象，2003，27(5)：29-31.

[8] 李克勤.册享县早熟蔬菜种植的气候发展前景分析[J].贵州气象，2010，34(3)：31-33.

[9] 董鹏,胡美华,王娟娟,等.云贵高原夏秋蔬菜产业现状及发展对策[J].中国蔬菜,2016,325(3):1-4.

[10]陈日华,李玉书,黄东林,等.桂林北部山区反季节蔬菜气候适应性研究[J].农业科学,2013,3(3):64-68.

[11]张茂松,张加云,吉文娟,等.基于GIS的水稻低温冷害精细化风险区划——以玉溪市红塔区为例[J].西南农业学报,2014,27(4):1 723-1 728.

[12]何雨芩,张茂松,黄成兵,等.基于GIS的云南省茶树种植气候适宜性区划[J].安徽农业科学,2015,43 (25):218-221.

[13]莫建国,池再香,汤苾,等.贵州山区红心猕猴桃种植气候区划[J].中国农业气象,2016,37(1):36-42.

[14]赵夏云,李琼芬,李从信,等.贵州“1年3季”高效模式下冬春南瓜栽培技术[J].中国园艺文摘,2016,32(8):165-166,174.

[15]李桂莲,李猛,王在伦,等.贵州低热地区果菜冬季栽培技术总结[J].贵州农业科学,1993,21 (4):27-30.

[16]蔡霞,李桂莲,文林宏,等.冬春番茄-水稻-秋冬菜豆1年3熟高效种植模式[J].中国园艺文摘,2016,32(9):180-181.

[17]罗玲.黔西南州反季节蔬菜发展现状与对策[J].农技服务,2010,27(9):1 245-1 246,1 249.