崇左市澳洲坚果种植气候适宜性区划研究

范 路，覃艺舒，刘 芳

（1.龙州县气象局，广西 崇左 532400；2.柳州市气象局，广西 柳州 545001；3.河池市气象局，广西 河池 547000）

澳洲坚果又称夏威夷果，原产于澳大利亚，属亚热带特色果树［1］。澳洲坚果营养丰富，含油量达70%～80%，且大部分为单一不饱和脂肪酸，还含有蛋白、矿物、维生素和烟酸等多种营养物质，备受市场青睐［2］。杜尧东［3］、班秀文［4］、冯源［5］、岳海［6］、陆超忠［7］等对澳洲坚果生长特征的研究表明，澳洲坚果喜欢温暖湿润气候，年降雨量在1 000 mm 以上适宜澳洲坚果生长；在适宜的温度范围内，澳洲坚果产量与其生长的气温成正相关，其中，在日平均温度10～15 ℃开始生长，在20～25 ℃时果仁生长发育速度加快，果仁量较高，日平均气温达25.0 ℃左右时，果仁的油分积累速度最快，而日平均气温在10 ℃以下和35 ℃以上均会造成果仁生理活动受到抑制，超过38 ℃时停止光合作用；在冬季，无霜冻且小于17 ℃的低温可促进澳洲坚果产生更多花序；澳洲坚果其开花至成熟过程中对水分需求较高，尤其果油积累期不能缺少，否则会严重影响坚果质量；果实膨大期对水分的需求也较高，水分不足会减缓膨果速度，水分过多又会使坚果开裂。

我国澳洲坚果主要种植在云南、贵州、广西、广东和福建等地。截至2022 年，崇左市种植澳洲坚果面积达2.4×104hm2，占广西澳洲坚果种植总面积的40%以上，已成为广西第一大坚果种植区。但部分地区为追求效益而盲目扩大澳洲坚果种植区域，致使部分澳洲坚果种植在气候不适宜区，影响品质和产量。因此，开展崇左市澳洲坚果种植气候适宜性区划研究，对各地科学规划和合理优化澳洲坚果种植布局具有重要意义。近年来，地理信息系统（GIS）结合空间和气候数据，可以更精准地确定作物种植区的适宜性地域分布［8］。吴健杰［9］、叶瑜［10］、黄帆［11］等利用GIS 进行精细化农业区划，并引入经纬度和海拔高度等地理因子，最终得到精确直观的农业气候区划分布；刘聪等［12］根据柑橘不同发育期的气候适宜度函数，分析南方地区种植柑橘近60 a 来的气候适宜性变化特征。国内诸多专家学者开展了澳洲坚果气候适宜性及其区划方面的研究。刘晓等［13］认为，澳洲坚果的适宜性区划应考虑当地气候条件能否满足其生长发育要求，以及是否频繁发生自然灾害；陈显国等［14］通过澳洲坚果的生长、抗逆、开花结果等特性及产量和品质等性状来分析澳洲坚果在桂中地区的种植适宜性，邓晓璐等［15］将华安县近50 a 的气候条件与澳洲坚果原产地适宜种植的气候条件进行对比分析；韩树全等［16］根据澳洲坚果的生长特性选取年平均气温、最冷月平均气温、最低气温平均值、积温和日平均气温作为区划因子，基于“3S”技术提出区划方法；覃杰凤［17］研究证实，崇左市种植澳洲坚果具有气候资源优势、土地资源优势和区域优势。李元会等［18］研究发现，降水量、气温、土壤、风和光照是影响西藏墨脱地区种植澳洲坚果的主要因素；王伟等［19］采用MaxEnt 生态软件对澳洲坚果的潜在适宜生长区域进行预测，划分澳洲坚果适宜生长区域分布情况和地理分布格局等。目前，采用GIS 进行崇左市澳洲坚果种植气候适宜性精细化区划的研究未见报道。因此，本文采用崇左市及周边地区共20 个国家气象观测站1991—2020 年气象资料，根据澳洲坚果的生长特性及前人的研究结果，确定气候区划指标，运用回归分析法建立气候适宜性区划指标模型，采用GIS 技术进行区划，分析澳洲坚果在不同气候条件下的种植适宜性，为崇左市科学规划和合理优化澳洲坚果种植布局提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究区域概况

崇左市地处广西西南部，位于北回归线以南，地理位置介于106°33′～108°6′E，21°36′～23°22′N 之间，境内丘陵起伏，地貌复杂，属南亚热带湿润季风气候区，年降水量1 137.7～1 433.0 mm，年日照时数1 469.0～1 688.5 h，年均气温20.8～23.0 ℃，无霜期在330 d 以上，极端最高气温和极端最低气温分别为41.7 ℃和0.0 ℃。

1.2 资料来源

崇左市及周边地区20 个国家气象观测站1991—2020 年的气温、降水量和日照时数等资料来自广西壮族自治区气象信息中心，1∶25 万崇左市地理背景数据和90 m×90 m 分辨率的高程数据（DEM）来自国家基础地理信息中心。

1.3 研究方法

1.3.1 区划指标确定

根据澳洲坚果的生长特性及崇左市本地的实际种植经验，分析各气候因子在澳洲坚果气候区划中的贡献大小，结合相关澳洲坚果种植方面文献的研究结果，得到澳洲坚果的气候区划指标。最终确定将年平均气温、年降水量、最冷月平均气温、日平均气温≥10 ℃年积温共4 个气象要素作为区划的主要影响因子。温度、降水和日照等气候条件对作物生长发育的影响最直接［20］，因崇左市的日照时数均在最适宜范围内，故不将日照时数作为区划指标，由此得到崇左市澳洲坚果种植气候区划指标（表1）。并按分级区间对年平均气温、年降水量、最冷月平均气温和日平均气温≥10 ℃年积温进行适宜性区划。

表1 崇左市澳洲坚果种植气候区划指标

1.3.2 气候区划指标模型建立

采用多元回归方法，将崇左市及周边地区20 个国家气象观测站的气象资料及对应站点的经度、纬度和海拔高度等地理因子作为自变量，将年平均气温、年降水量、最冷月平均气温、日平均气温≥10℃的年积温4 个区划指标分别作为因变量（Y），建立气候区划因子与地理因子的关系模型，模型表达式及相关统计参数见表2。模型的相关系数在0.630～0.905，通过信度显著性检验（α=0.01），可见各模型具有较好的统计学意义。

表2 崇左市澳洲坚果种植气候区划指标模型

1.3.3 气候区划图制作

利用GIS 技术将区划因子对应的线性回归方程进行栅格计算器运算后绘制出4 张90 m×90 m 分辨率的数据细网格分布图。通过反距离加权插值法对线性回归方程中的残差值ε 进行插值，得到4 张90 m×90 m 分辨率的残差栅格图。将4 张细网格数据栅格图与4 张残差栅格图进行叠加运算得到残差订正结果，按照区划指标进行分类可得到4 张区划因子的适宜度分布图。根据专家打分法对适宜度分布图进行打分（表3），处于区划指标最适宜区范围的打35 或15 分，适宜区打30 或12 分，次适宜区打25分或8 分，不适宜区打20 分或4 分。将适宜度分布图进行栅格叠加、数据归一化、矩阵加法运算等处理，即可根据专家打分结果进行分类，总分在（84，100］范围为最适宜区，总分在（66，84］范围为适宜区，总分在（44，66］范围为次适宜区，当总分≤44分时划分为不适宜区，最终确定4 个适宜性区域，并赋予不同颜色，叠加以县为单位的行政边界、名称、图例、指北标志和比例尺等，制作崇左市澳洲坚果种植气候区划图。

表3 专家打分标准

2 结果与分析

2.1 温度适宜性分析

（1）年平均温度

崇左市年平均气温在16.6～23.5 ℃间，根据区划指标（表1），年平均气温19.5～23.5 ℃区域是澳洲坚果种植的最适宜区，该区域热量充足，有利于澳洲坚果的油分积累，果仁质量较高。崇左市大部分地区的年平均温度都处于澳洲坚果种植的最适宜区。而年平均气温16.6～18.4 ℃区域是澳洲坚果种植的次适宜区和不适宜区，该区域分布较少，仅位于天等县中西部零散区域和宁明县南部小片区域。

（2）最冷月平均气温

崇左市最冷月平均气温在2.8～10.4 ℃间，根据区划指标（表1），最冷月平均气温为9.0～10.4 ℃最有利于澳洲坚果的花序生长，故该区域划定为澳洲坚果的最适宜种植区，该区域主要分布在龙州县、凭祥市、大新县南部、宁明县北部、江州区和扶绥县。当最冷月平均气温小于5.0 ℃时，澳洲坚果花穗的现蕾期甚至整个花期严重推迟，澳洲坚果树的枝叶在低温环境下存在被冻伤的风险，故气温小于5.0 ℃区域为澳洲坚果的不适宜种植区，仅分布在天等县中南部及宁明县南部零散区域。

（3）日均气温≥10 ℃的年积温

崇左市日平均气温≥10 ℃的年积温在4 480～8 465 ℃，根据区划指标（表1），澳洲坚果生长发育所需要日平均气温≥10 ℃的年积温应满足6 000～8 500℃，当日平均气温≥10 ℃的年积温在7 000～8 465 ℃时，澳洲坚果的糖分积累最快，故崇左市大部区域均处于澳洲坚果种植的最适宜区，主要分布于龙州县、凭祥市、江州区、扶绥县及大新县。当日平均气温≥10 ℃的年积温小于6 000 ℃时，澳洲坚果的果实饱满度降低且含油率也会下降，故天等县中南部及宁明县南部等区域为澳洲坚果种植的不适宜区。

2.2 降水适宜性分析

崇左市年降水量在1 000 mm 以上，故崇左市处于澳洲坚果种植适宜区。其中，宁明县南部及天等县大部的年降水量在1 500 mm 以上，降水充沛，参考区划指标（表1），该区域是澳洲坚果种植的最适宜区。

2.3 气候适宜性综合分析

（1）适宜区面积

从图1 可看出，崇左市澳洲坚果种植气候适宜性总体上呈现中部丘陵平原适宜度高、南北两侧高海拔地区及山地丘陵地区适宜度相对较低的分布特点。根据区划统计结果显示，气候最适宜区分布最多，约占全市面积的85.0%，其次是适宜区，约占全市面积的12.0%，而次适宜区和不适宜区分布较少，仅占全市面积的3.0%。

图1 崇左市澳洲坚果种植气候适宜性区划图

（2）气候最适宜区

主要分布在龙州县、凭祥市、江州区、扶绥县、天等县县域附近区域、宁明县及大新县大部分区域，是崇左市种植澳洲坚果的最佳区域，非常有利于澳洲坚果生长发育，可在此区域进行大面积种植。

（3）气候适宜区

主要分布在天等县大部区域、宁明县中部及南部、大新县东北部、龙州县西南部及北部小片区域、凭祥市中南部及东北部、江州区及扶绥县北部小片区域。这些地区的气候条件也能满足澳洲坚果生长发育。经实地调研，该区域发展澳洲坚果种植时间相对较晚，可作为后续发展澳洲坚果种植的主要区域。

（4）气候次适宜区和不适宜区

集中分布在天等县西南部的凹帽塔至牛头岭一带及宁明县桐棉镇板棉村至枯楠村米康屯一带，零散分布在天等县北部、宁明县中南部、大新县东北部、龙州县西南部、扶绥县及江州区北部。该区域降水量虽较充沛，但热量条件不够充足，对澳洲坚果的产量和品质影响较大，应减少或不种植澳洲坚果。

经专家验证和实地考察，崇左市澳洲坚果种植的气候适宜性区划与实际情况大致相符，但凭祥市的实际种植面积明显少于气候区划，主要是因为凭祥市城镇化水平较高且当地以甘蔗产业为主，在一定程度上制约了澳洲坚果产业的发展，而天等县地形地貌以低山丘陵为主，交通不够便利且矿产资源的大力开发也导致澳洲坚果产业发展相对缓慢。

3 结论与讨论

本研究以崇左市年平均气温、年降水量、最冷月平均气温、日平均气温≥10 ℃的年积温等作为澳洲坚果种植气候区划因子，建立气候区划因子与经度、纬度、海拔高度等地理因子的关系模型，采用GIS 技术对崇左市澳洲坚果种植进行区划，结论如下:

（1）崇左市澳洲坚果种植的气候最适宜区分布最多，约占全市面积的85.0%，其次是适宜区，约占全市面积的12.0%，而次适宜区和不适宜区分布较少，仅占全市面积的3.0%。

（2）气候最适宜区主要分布在龙州县、凭祥市、江州区、扶绥县、天等县县域附近区域、宁明县及大新县大部分区域。气候适宜区主要分布在天等县大部区域、宁明县中部及南部、大新县东北部、龙州县西南部及北部小片区域、凭祥市中南部及东北部、江州区及扶绥县北部小片区域。气候次适宜区和不适宜区集中分布在天等县西南部的凹帽塔至牛头岭一带及宁明县桐棉镇板棉村至枯楠村米康屯一带，零散分布在天等县北部、宁明县中南部、大新县东北部、龙州县西南部、扶绥县及江州区北部。

本研究仅考虑年气温、年降水等要素对澳洲坚果种植适宜性的影响，未考虑澳洲坚果生长发育关键期如花期、坐果期、成熟期对气温、降水等气象条件的需求，因此，今后进行气候适宜性区划分析时应增加澳洲坚果不同发育时期的气象要素指标。