云南草果种植区域调查及生态适宜性气候因素分析*

2018-01-30杨志清胡一凡侬佩瑶杨荣恋周德丽

中国农业资源与区划 2017年12期

杨志清，胡一凡，侬佩瑶，杨荣恋，周德丽

(1.云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201； 2.云南文山州种子管理站，文山 663000；3.云南文山马关县草果研究所，文山 663700； 4.云南省气象台，昆明 650034)

0 引言

草果(Amomumtsao-koCrevost et Lemarie)是姜科、豆蔻属的多年生常绿丛生草本植物。适宜生长在热带、南亚热带，海拔1 200～2 000m，年平均温度17～19℃，年平均降雨量1 000～1 600mm，相对湿度80%～85%，树木稀疏(透光度约50%)的山谷、山坡常绿阔叶林下，在富含腐殖质、排水良好而湿润的阴凉地带生长，主要分布在我国云南、广西和贵州3省部分地区，以及越南、老挝北部的部分地区[1-2]。作为中药，草果性温、味辛，归脾、胃经，具有燥湿温中、除痰截疟等功效，用于寒湿内阻、脘腹胀痛、痞满呕吐、疟疾寒热等病症[3]。同时草果还是烹饪佐料的上品，广泛作为食品加工的调味香料。目前草果在国内外市场上供不应求，市场前景极为看好，市场价60～100元/kg。据分析我国草果年产量在160万kg左右，而市场需求量在220万kg左右，缺口约60万kg[4]。

云南省种植草果历史悠久，独特的生态环境条件十分适宜草果的生长发育，草果栽培的种质类型较多，各个栽培区域的类型都不一样，从果实的类型上分纺锤形果、椭圆形果、球形果和近球形果等4种类型。其中椭圆形果和近球形果具有果皮薄、坐果率高、产量高等特点，是云南文山和红河主要的推广类型，而纺锤形果和近球形果香味较浓[6]。云南是草果生产的主产地，主要分布在红河州、文山州、西双版纳州、德宏州、保山地区、思茅地区、临沧7个地(州)的31个县(市)，种植面积和产量均占全国90%以上[5-6]。

由于草果是重要的药用和香料植物，其生长环境特殊，分布区域比较狭窄。云南是草果的主产区和道地产区，为草果资源的开发和利用提供了良好的基础。随着草果社会需求量的不断增加，草果种植面积也在迅速扩大。但至今对云南主要草果种植区域适宜性和生产情况还缺乏系统调查和科学评价。文章通过实地考察，并对草果种植区域生态适应性气候因素进行分析，为云南草果种植区划及大力发展草果产业提供参考。

1 材料与方法

1.1 实地调查

调查方法：包括查阅公开出版的文献资料和网页报道资料，咨询有关专家和技术人员、草果种植加工企业和种植户，实地考察云南草果种植区域。

调查时间及线路：云南草果主要种植区域调查于2016年4～12月进行。共5条调查线路。线路1：昆明—文山—富宁—麻栗坡—马关；线路2：昆明—元阳—绿春—金平—屏边；线路3：昆明—泸水—福贡—贡山；线路4：昆明—保山—腾冲—龙陵—陇川；线路5：昆明—普洱—澜沧—沧源。

调查内容及工具：调查内容包括草果生产区域面积与生态环境条件、生产企业与生产规模等。调查工具主要有GPS定位仪、海拔仪、数码相机等。

1.2 生态适应性气候因素分析资料及方法

在测定和收集了2012～2016年5年各个种植区域县、乡的海拔高度、降水量、年平均气温、≥10℃活动积温、相对湿度和日照时数等气候指标的基础上，首先采用层次分析法(AHP)确定各指标的权重[7-8]；其次根据草果的生长习性，设定理想的草果生长标准样本后进行加权综合评分[9]；最后根据得分最高的县、乡气候指标作为标准点进行灰关联度分析[10-11]。

加权综合评分公式：

(1)

式(1)中,Ei表示某个县某个站点的总评分值；Fij表示标准样本某个指标的表现值；Aij表示某个县某个站点某个指标的表现值；Wj表示某个指标的权重值；Aij与Fij相差越远，其评分值Ei就越小。

灰色关联度公式：

(2)

灰色关联度计算：

(3)

2 结果与分析

2.1 草果资源考察结果

通过调查(表1)，云南省草果种植区域主要分布文山、红河、怒江、保山、普洱和德宏等州市的14个市县，种植总面积达11.98万hm2，其中怒江州的贡山、福贡和泸水3个县的种植面积达5.44万hm2，草果是当地的主要经济作物。在地理位置上，草果种植区域分布在北纬22°71′11″～27°87′53″、东经97°90′86″～105°63′33″之间，海拔714～2 023m的旱冬瓜树和核桃树等阔叶林下，大多数生长在郁闭度50%左右，土壤疏松、肥沃、湿润的沟箐、高山谷地或缓坡地带中，这些地区在正常年份草果生长繁茂，结果多；而一些生长在山顶、山脊，土壤干旱贫瘠、水土流失严重、荫蔽少的地区，草果植株生长不良，结果少。考察中还发现，由于受2015年极端低温(如腾冲县猴桥镇草果种植地最低温度达到-12.8℃)的雪灾和霜冻影响，文山、红河和保山的大部分草果种植区的地上部分植株枯死，造成2016年草果产量大幅度减产；同时，在怒江州一些海拔1 200m以下、无郁闭度的缓坡种植的草果，只是旺长植株，而不开花结实。

图1 草果种植气象适宜性水平评价指标

2.2 草果种植地区气象适宜性水平评价

草果生长喜温暖湿润气候、怕热、怕旱、怕霜冻，既不耐高温也不耐低温，对环境湿度要求较高。为此，该文设置云南草果种植生态适宜性评价指标为海拔高度、降水量、年平均气温、≥10℃活动积温、相对湿度和日照时数等6个指标(图1)。

裂缝在主应力方向上延伸的基础上，向储层降压严重的邻井偏转。通过对韩城区块高产井组排采数据反褶积处理后进行试井分析，对不同年度降压半径扩展速度计算发现：韩城开发区压降漏斗的扩展速度较慢，经过5年的排采，降压半径57.6～187.5 m，韩城区块主流开发井距为280～350 m，因此在渗透率相对较低的区域，压降半径小，不易受邻井压裂影响，渗透率高的井区，压降半径大，易受邻井压裂影响，导致产气量降低。在已知压力波及时间 t 时，可用以下公式推算波及距离为

采用层次分析法(AHP)确定各指标的权重，其标度采用1～9构造判断矩阵，采用方根法计算指标权重及其判断矩阵的一致性，结果见表2和表3。

在6个评价指标中，B1海拔高度的权重最大，占35.95%，因为海拔高度决定了气温、光照及降水等，因此赋予权重较大；其次是B2年均降水，占21.40%；第三是B3年均气温，占14.14%；第四是B5相对湿度，占13.22%；第五是B4活动积温(≥10℃)，占9.35%；最小值是B6日照时数，只占5.94%，因为光照与草果所处森林郁闭度小环境直接相关，与气象因素关联度不大。

表1 云南草果主要种植区域情况

主要种植县主要种植乡镇种植地海拔(m)2015年极端低温(℃)种植面积(hm2)马关县古林菁乡、蔑厂乡、都龙镇1284～14540.76700.0富宁县木央镇、田蓬镇、阿用乡、里达镇、花甲乡722～1594-2.36073.3麻栗坡县猛硐乡、下金厂乡1084～14641.21500.0绿春县大兴镇、平河乡、骑马坝乡、戈奎乡835～16434.210900.0金平县阿德博乡、马鞍底乡、大寨乡1260～13582.48066.7屏边县白云乡、新华乡、和平乡、玉屏镇1384～2023-3.311500.0元阳县小新街乡、大坪乡、上新城乡、逢春岭乡1250～1624-0.31233.3泸水县鲁掌镇、上江乡、三河乡753～18041.511866.7福贡县马吉乡、石月亮乡、鹿马登乡1189～13500.128380.0贡山县普拉底乡、茨开镇、独龙江乡1390～1583-1.514173.3腾冲县猴桥镇、中和乡、界头乡、北海乡、固东镇1443～1735-12.812360.0龙陵县龙山镇、龙新乡、镇安乡、龙江乡、象达乡、平达乡、碧寨乡714～2699-3.53466.7陇川县户撒乡、王子树乡、护国乡、陇把镇、景罕镇、城子镇、清平乡827～18305.72533.3澜沧县南岭乡、富东乡1055～20260.31053.3合计119806.7

表2 草果种植气象适宜性水平评价指标权重

指标权重排序B1海拔高度0.35951B2年均降水0.21402B3平均气温0.14143B4活动积温(≥10℃)0.09355B5相对湿度0.13224B6日照时数0.05946

县站点的评分方法是：首先根据草果的生长习性[1]，设定理想的草果生长标准样本(取适宜生长区间值的中间值)即：海拔高度1 600m，年均降水1 300mm，年均气温18℃，相对湿度82.5%；另外，活动积温取14个县极大值8 863.90℃，日照时数取14个县平均值1 937.46h(表4)；然后采用加权评分的方法进行综合评分，其结果见表5。

乡镇站点评分与县站点评分方法一致，采用海拔高度1 600m，年均降水1 300mm，年均气温18℃，相对湿度82.5%，活动积温取45个乡镇极大值7 697.49℃，日照时数取45个乡镇平均值 2 020.77h，由于数据表格太多， 6个指标在此不一一列出；然后采用加权评分的方法进行综合评分，其结果见表6。

表3 草果种植气象适宜性水平评价判断矩阵

AB1海拔高度B2年均降水B3平均气温B4活动积温(≥10℃)B5相对湿度B6日照时数WiB1海拔高度1.00002.00003.00003.00003.00005.00000.3595B2年均降水0.50001.00002.00002.00002.00003.00000.2140B3平均气温0.33330.50001.00002.00001.00003.00000.1414B4活动积温(≥10℃)0.33330.50000.50001.00000.50002.00000.0935B5相对湿度0.33330.50001.00002.00001.00002.00000.1322B6日照时数0.20000.33330.33330.50000.50001.00000.0595 注:计算采用方根法,判断矩阵一致性比例:0.0131;lambda_{max}:6.0828

表4 云南省草果种植县基本气象条件

表5 云南省草果种植县站点气象适宜性水平评分

表6 云南省草果种植乡镇站点气象适宜性水平评分

序号站点县名海拔降水量年均气温活动积温相对湿度日照时数总分1T6631木央镇32.5720.1912.997.3312.375.6491.092T6633田蓬镇35.8218.1212.126.8912.575.7591.263T6630阿用乡23.2118.7112.658.4812.025.5680.634T6759里达镇29.5419.4913.477.6112.215.4187.735T6629花甲乡27.7619.7113.797.6112.325.3986.586T6616猛硐乡27.1817.1513.778.1712.545.3884.197T6617下金厂乡33.1318.7113.837.4312.835.8791.818T6606古林菁乡32.9417.2613.607.5213.145.6790.139T6607蔑厂乡32.7716.2913.807.6012.985.6989.1410T6597都龙镇30.0219.3713.657.5712.545.8589.0111T5813白云乡28.4320.4912.657.1213.145.3787.2012T5810新华乡32.6119.9112.607.1713.145.7591.1713T5811和平乡31.6717.4713.577.6012.885.5888.7614T5755马鞍底乡30.4314.9813.197.3813.145.9085.0215T5760大寨乡31.2317.3413.287.6612.975.9088.3816T5891小新街乡35.4214.8013.917.3513.125.2089.8117T5842上新城乡35.9519.3512.897.3412.542.3093.3718T5841逢春岭乡29.5016.4312.188.7213.142.9085.8619T5788平河乡31.6710.0713.308.2112.835.5581.6220T5790骑马坝乡24.329.9812.598.7612.835.1073.5921T5792戈奎乡33.8419.5813.817.5111.995.9392.6622T7778南岭乡31.9620.9513.318.4711.854.9891.5223T7770富东乡28.3919.1712.306.9912.015.0083.8624T8420马吉乡30.8915.3312.647.0513.145.1084.1525T8421石月亮乡31.0921.0213.217.2312.535.0490.1226T8422鹿马登乡29.4120.0513.617.4612.305.0087.8227T8445鲁掌镇31.8817.9213.207.5412.315.6088.4628T8448上江乡23.5116.0512.388.9810.595.5577.0529T8462三河乡33.1916.0312.927.5910.595.7186.0330T8243龙山镇21.3118.0912.186.9212.124.9875.6031T5952龙新乡30.7812.2011.646.6112.835.2979.3532T5953镇安乡32.5720.1912.997.3312.375.6491.0933T5954龙江乡31.0621.0013.197.9012.985.7291.8534T5951象达乡34.6714.4212.096.9612.685.3586.1735T5956平达乡35.7521.3113.237.2312.545.8795.9236T5958碧寨乡23.1414.8511.429.3511.735.5776.0537T8405普拉底乡31.7819.0612.426.9112.884.0887.1238T8559独龙江乡33.8010.5011.966.7312.984.0980.0639T5932猴桥镇33.1518.0411.026.2612.394.7285.5840T5941中和乡32.7415.6213.726.6710.595.4284.7641T5934界头乡34.9917.9812.516.9611.735.4089.5642T5939北海乡33.2615.6212.366.7313.194.7085.8543T5966固东镇33.7018.7012.896.9712.545.4290.2244T7270王子树乡24.2419.3711.969.2611.994.8981.7145T7262护国乡31.4316.9412.186.8512.984.6885.0646—标准样35.9521.4014.149.3513.225.94100.00 注:评分采用百分制,满分为100

表7 云南省草果种植县站点气象适宜性分析

序号站点地点灰色关联度评分值适宜区域数值排序数值排序159205富宁0.9394031381.7212较适宜256996麻栗坡0.987530584.808次适宜356995马关1.000000191.291最适宜456986屏边0.990503288.754最适宜556987金华0.986637682.3910次适宜656976元阳0.8188971471.6514较适宜756978绿春0.988693489.403最适宜856954澜沧0.9671271181.9210较适宜956641福贡0.989966387.816最适宜1056643泸水0.9672621079.5513次适宜1156841龙陵0.985515786.187次适宜1256533贡山0.977803988.535次适宜1356739腾冲0.985234889.982次适宜1456835陇川0.9630551284.669次适宜

图2 云南省草果种植气象适宜性示意

乡镇分析的45个乡镇是：富宁县的木央镇、田蓬镇、阿用乡、里达镇、花甲乡；麻栗坡县的猛硐乡、下金厂乡；马关县的古林菁乡、蔑厂乡、都龙镇；屏边县的白云乡、新华乡、和平乡；金平县的马鞍底乡、大寨乡；元阳县的小新街乡、上新城乡、逢春岭乡；绿春县的平河乡、骑马坝乡、戈奎乡；澜沧县的南岭乡、富东乡、福贡、马吉乡、石月亮乡、鹿马登乡；泸水县的鲁掌镇、上江乡、三河乡；龙陵县的龙山镇、龙新乡、镇安乡、龙江乡、象达乡、平达乡、碧寨乡；贡山县的普拉底乡、独龙江乡；腾冲县的猴桥镇、中和乡、界头乡、北海乡、固东镇；陇川县的王子树乡、护国乡。

从表6中可以看出：龙陵县平达乡得分最高，为95.92分。为此，该研究以平达乡为研究比较的标准参考点，进一步就云南省草果种植地区乡镇站点气象因素进行灰色关联度分析。

表8 云南省草果种植乡镇站点气象适宜性分析

序号站点地点灰色关联度评分值适宜区域数值排序数值排序1T6631木央镇0.9758886791.099最适宜2T6633田蓬镇0.9792519391.267最适宜3T6630阿用乡0.82043984380.6339较适宜4T6759里达镇0.94174382987.7321次适宜5T6629花甲乡0.91872763686.5824次适宜6T6616猛硐乡0.88558664084.1934较适宜7T6617下金厂乡0.96720961391.815最适宜8T6606古林菁乡0.95603332390.1311次适宜9T6607蔑厂乡0.94976622589.1415次适宜10T6597都龙镇0.93437803289.0116次适宜11T5813白云乡0.95658492287.2022次适宜12T5810新华乡0.9748139891.178最适宜13T5811和平乡0.95904021988.7617次适宜14T5755马鞍底乡0.93120343485.0232较适宜15T5760大寨乡0.93865503188.3819次适宜16T5891小新街乡0.9773558689.8113次适宜17T5842上新城乡0.9862556293.372最适宜18T5841逢春岭乡0.89933423985.8628较适宜19T5788平河乡0.90930253881.6238较适宜20T5790骑马坝乡0.80315274573.5945较适宜21T5792戈奎乡0.97199011092.663最适宜22T7778南岭乡0.92684103591.526次适宜23T7770富东乡0.95873292083.8636较适宜24T8420马吉乡0.95950221884.1535较适宜25T8421石月亮乡0.96793321190.1212次适宜26T8422鹿马登乡0.94319912887.8220次适宜27T8445鲁掌镇0.9789295488.4618次适宜28T8448上江乡0.8363572777.0542较适宜29T8462三河乡0.9583905386.0327次适宜30T8243龙山镇0.91678884375.6044较适宜31T5952龙新乡0.94579832779.3541较适宜32T5953镇安乡0.96063681786.3325次适宜33T5954龙江乡0.93920833091.854最适宜34T5951象达乡0.96604371486.1726次适宜35T5956平达乡1.0000000195.921最适宜36T5958碧寨乡0.83160144276.0543较适宜37T8405普拉底乡0.96418001587.1223次适宜38T8559独龙江乡0.93325863380.0640较适宜39T5932猴桥镇0.94719862685.5830较适宜40T5941中和乡0.96747881284.7633较适宜41T5934界头乡0.9784539589.5614次适宜42T5939北海乡0.95474542485.8529较适宜43T5966固东镇0.9723265990.2210次适宜44T7270王子树乡0.81966584481.7137较适宜45T7262护国乡0.96168131685.0631较适宜

2.3 云南省草果种植地区气象因素灰关联度及适宜性分析

获取县和乡镇的海拔高度、年降水量、年均气温、活动积温、相对湿度、日照时数等6个指标，以马关县站点和乡镇平达乡站点的6个指标为参考序列，其他县和乡镇站点为被比较序列，采用下列灰色关联度公式进行分析，结果见表7和表8。

从表7、表8和图2中可知，往往评分值高的站点，其灰色关联度也较高，气象因素适宜性主要考虑评分值大小，灰色关联度可以作为参考。划分出最适宜区的县有马关、屏边、绿春和福贡；次适宜区的县有麻栗坡、金平、龙陵、贡山、腾冲和陇川；较适宜区的县有富宁、元阳、澜沧和泸水。在对乡镇站点分析过程中，一般评分值在90分以上为最适宜区，评分值在86～90分为次适宜区，评分值在70～85分为较适宜区。

最适宜区有8个乡镇，分别是富宁县的木央镇和田蓬镇、麻栗坡县的下金厂乡、屏边县的新华乡、元阳县上新城乡、绿春县的戈奎乡、龙陵县的龙江乡和平达乡；次适宜区有19个乡镇，分别是富宁县的里达镇和花甲乡、马关县的古林菁乡、蔑厂乡、和都龙镇、屏边县的白云乡、和平乡、金平县的大寨乡、元阳县的小新街乡、澜沧县的南岭乡、福贡县的石月亮乡和鹿马登乡、泸水县的鲁掌镇和三河乡、龙陵县的镇安乡和象达乡、贡山县的普拉底乡、腾冲县的界头乡和固东镇；较适宜区有18个乡镇，分别是富宁县的阿用乡、麻栗坡县的猛硐乡、金平县的马鞍底乡、元阳县的逢春岭乡、绿春县的平河乡和骑马坝乡、澜沧县的富东乡、福贡县的马吉乡、上江乡、龙陵县的龙山镇、龙新乡和碧寨乡、贡山县的独龙江乡、腾冲县的猴桥镇、中和乡、和北海乡、陇川县的王子树乡和护国乡。

3 讨论

(1)调查中发现草果种植区域主要分布在北纬22071′11″～27087′53″，东经97090′86″～105063′33″，海拔714～2 023m，郁闭度50%左右的旱冬瓜树和核桃树等阔叶林下，同时极端低温会造成草果产量大幅度减产，与李秀君[12]的研究结果一致。

(2)该文根据草果的生长的气候环境条件[1， 13]，设定各县乡镇理想的草果生长标准样本：海拔高度1 600m，年均降水1 300mm，年均气温18℃，活动积温取45个乡镇极大值7 697.49℃，相对湿度82.5%以及日照时数取45个乡镇平均值2 020.77h，然后进行加权综合评分和灰色关联度分析，以评分值大小为主，灰色关联度作为参考划分出草果种植气候的最适宜区有8个乡镇、次最适宜区有19个乡镇和较适宜区有18个乡镇。绝大部分和实际情况一致，但也有个别乡镇和实际情况有差异，如：龙陵县的龙山镇属于较适宜区，而实际考察中得知，该区域非常适合草果种植，挂果率高，产量高。这可能和该气候因素观测站点与实际草果种植地距离太远、小气候环境不同及草果的栽培管理水平有关。

(3)在影响草果种植的6个影响因素中，海拔高度是决定性因素，因为海拔高度决定了气温、光照和降雨等气象因素。光照主要由草果生长的小环境影响，森林的郁闭度决定了光照强度。

(4)表7中14个县站点的草果种植气象条件不如各乡镇的气象条件。实际情况也是如此，草果大多种植在靠乡镇村的山林中，海拔高度普遍高于县站点的海拔，而且草果种植条件会更好。

(5)云南省还有其他地区比较适合种植草果[13]，如临沧的沧源县、红河州的红河县、德宏州的盈江县等，这主要取决于由海拔高度决定的6个气象因素。为此，云南省其他乡镇和地区尚可尝试种植草果，以发现更多适合草果种植的地方。

[1] 方文培，张泽荣.中国植物志.北京：科学出版社， 1981

[2] 郑平. 草果再现商机.中国现代中药， 2014, 12(4): 45～47

[3] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典2015版．北京：中国医药科技出版社， 2015：239

[4] 明建鸿，胡耀华.草果的产销动态分析.中药材， 2004, 27(6): 499～451

[5] 吴征镒，陈书坤.云南植物志：种子植物.北京：科学出版社， 1997

[6] 张薇，杨生超，魏翔，等.云南草果种植发展现状及对策.世界科学技术——中医药现代化， 2011, 13(5): 899～903

[7] 刘莹昕，刘飒，王威尧.层次分析法的权重计算及其应用.沈阳大学学报(自然科学版)， 2014, 10(5): 372～375

[8] 温亮，游珍，林裕梅，等.基于层次分析法的土地资源承载力评价——以宁国市为例.中国农业资源与区划， 2017, 38(3): 1～6

[9] 张凯. 加权综合评价.湖北教育：科学课， 2015， 6： 87～88