国际酿酒葡萄主产区自然资源禀赋异质性分析

赵敏敏刘学武

(1.宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021；2.宁夏大学经济管理学院，宁夏 银川 750021)

引言

酿酒葡萄适合栽培于气候干旱、光照充足、昼夜温差大的地区，而国际酿酒葡萄主产区通常都集中于具有上述特点的地区。作为经济增长的重要因素，自然资源是区域经济发展的物质基础[1]。在这种背景下，酿酒葡萄主产区自然资源禀赋具体指主产区生产可利用的自然环境要素包括土地资源、水资源、生物资源和气候资源及其各要素之间相互联系、相互制约组成的有机整体。本研究通过分析阿根廷门多萨产区、澳大利亚巴罗萨谷产区、法国波尔多产区、美国纳帕山谷产区、西班牙里奥哈产区和中国贺兰山东麓产区6大产区之间自然资源禀赋的复杂性和变化性[2]，以及各产区之间的独特差异性，进而了解各产区之间的异质性。

参考关于酿酒葡萄气候区划的国际研究和国内学者的研究，本研究进行了针对国际酿酒葡萄主要产区的自然资源禀赋异质性分析。自20世纪30年代起，全球就开始了葡萄气候区划工作，从活动积温、有效积温和最热月平均气温[3]等单一热量指标发展到基于温度、降水和光照等因子构建的综合指标，这些指标的建立多数基于地中海气候特点[4]。在借鉴国际成果的基础上，我国学者提出了适宜我国气候特点的气候区划指标，从全国[4-6]、我国北方[7]、省级尺度[8-10]上将我国葡萄划分为不同的气候区域，但是气候适宜性指标及阈值因研究的尺度不同而有不同之处，且对专家经验的依赖度较高，不同尺度的研究结果存在差异，目前还没有一套完整的适宜我国的酿酒葡萄气候区划的指标体系进行参考。此外，随着全球气候变暖，全球优质酿酒葡萄种植地域出现了明显的“错位”现象，有可能使高纬度地区成为更适合葡萄种植及葡萄酒生产的地区，同时也会极大地影响到葡萄酒的种类与分布。因此，迫切需要采用新的资料来分析葡萄种植的气候适宜区。

基于前人对酿酒葡萄自然资源禀赋研究的基础，延伸了异质性理论，运用灰色定权聚类模型对酿酒葡萄主产区自然资源禀赋进行综合评估，充分合理地利用主产区的自然资源，发挥资源禀赋优势，对国际酿酒葡萄主产区葡萄酒产业的发展具有重大意义。

1 主产区自然资源禀赋评估

1.1 研究区域

目前，全球葡萄酒产业正处于稳步发展阶段。阿根廷的门多萨产区位于安第斯山脉脚下，受益于高原气候和充足的阳光，该地区的葡萄生长条件极佳；澳大利亚的巴罗萨谷产区则位于南澳州，处于地中海型气候带，全年日照充足，对葡萄种植非常有利；法国的波尔多产区位于大西洋沿岸，温带海洋性气候使得这里的葡萄具有饱满的果香和均衡的酸度；美国的纳帕山谷产区地处加利福尼亚州北部，受益于海洋影响和内华达山脉阻挡，形成了独特的微气候环境；西班牙的里奥哈产区位于N42°附近，属于大陆性气候，适合酿制出醇厚且香气浓郁的葡萄酒；宁夏贺兰山东麓葡萄酒产区位于N37°43′～39°23′，E105°45′～106°47′，西靠贺兰山脉，东临黄河，与法国葡萄酒著名产区波尔多同处于世界公认的葡萄黄金种植地带(N38°)，贺兰山东麓以其优越的地理区位和独特的气候优势被誉为“中国的波尔多”。根据这些国际酿酒葡萄主产区气候特点、理位置分布状况以及葡萄酒发展现状，进行国际主产区自然资源禀赋异质性分析。

1.2 评估指标与数据

酿酒葡萄的生长发育以及其最终的质量产出受到土壤和气候2大主要环境因素的影响[11]。研究酿酒葡萄气候资源区划的目的是明确酿酒葡萄种植气候的适宜性和区域性差异，分区评述各个气象因子的时空分布状况，了解各地区果树气候资源的分布状况，从而为因地制宜合理规划当地酿酒葡萄的种植布局等提供指导。此外，土壤质地类型及营养成分对于葡萄酒的独特风味物质的生成起着至关重要的作用。为了对此进行深入研究，通过阅读Huglin等[12]、Branas等[13]、Coombe等[14]、Geerts S等[15]、李华等[16]、罗国光等[17]相关文献，最终选择了年日照时长、年有效积温、成熟期气温日较差、干燥度、酸碱度和年均降雨量6个关键指标，以评估其对国际酿酒葡萄主产区葡萄生长的适宜性。

为确保评估数据的权威性，本文各主产区的年日照时长、年有效积温、成熟期日较差、干燥度、酸碱性、年均降雨量指标观测数据来自于相关气象资料，标准数据来自于相关文献资料，具体数据见表1。

表1 酿酒葡萄主产区自然资源禀赋适宜性评估指标观测值

1.3 评估方法与过程

评估国际酿酒葡萄主产区的自然资源禀赋对于充分利用全球气候资源，扩大种植面积以及优化农业产业结构具有重要价值。对主产区的气候和土壤等关键指标进行适宜性评估能够为确定是否适合种植酿酒葡萄提供有力支持。当面临多种评估对象、多个评估指标以及多重评估标准时，采用灰色系统理论中的灰色白化权函数聚类法可以准确地显示出每个评估标准下，每个评估对象以及每个评估指标的适宜程度[18]，从而更好地进行综合评价。

灰色系统理论之灰色白化权函数聚类主要用于检查观测对象是否属于事先设定的不同类别，以便区别对待。根据灰色白化权函数聚类定义[19]可知，灰色聚类是指有n个聚类对象，m个聚类指标，s个不同灰类，根据第i个(i=1，2，…，n)对象关于j(j=1，2，…，m)指标的观测值x(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)将第i个对象归入第k个(k∈{1，2，…，s})灰类的计算过程。进行酿酒葡萄主产区适宜性评估时，如果主产区类型不同，则其自然资源禀赋也将不同，进行主产区气候与土壤的适宜性研究，就必须根据实际情况采取不同的聚类指标，且各类指标的数值大小差异悬殊，因此宜应采取灰色定权聚类进行主产区自然资源禀赋适宜性评估。评估过程如下。

评估对象i关于指标j的观测值xij(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)罗列如表1所示。

表2 酿酒葡萄生长适宜性评估灰类及白化权函数阈值

确定各个指标的聚类权重η1，η2，…，ηm。通过广泛听取与葡萄酒专业相关人员的意见，将年日照时长、年有效积温、成熟期气温日较差、干燥度、酸碱性、年均降雨量的聚类权分别为η1=0.1，η2=0.2，η3=0.2，η4=0.2，η5=0.1，η6=0.2，η7=0.2。

(1)

进一步可得出，主产区酿酒葡萄生长适宜性评估综合灰类定权聚类系数，见表3。

表3 酿酒葡萄生长适宜性评估之综合灰类定权聚类系数

1.4 评估结果分析

运用灰色定权聚类模型对国际酿酒葡萄主产区自然资源禀赋指标观测值进行数据处理，见表4，得出阿根廷门多萨产区对于酿酒葡萄生长适宜性评估灰类“低指端不适宜”“低指端较适宜”“适宜”“高指端较适宜”“高指端不适宜”的综合聚类系数分别是0.292、0.208、0.300、0.200、0.000，其中灰类“适宜”对应的综合聚类系数0.300最大，即主产区自然资源禀赋整体上对应于评估灰类“适宜”；澳大利亚巴罗萨古产区对于酿酒葡萄生长适宜性评估灰类“低指端不适宜”“低指端较适宜”“适宜”“高指端较适宜”“高指端不适宜”的综合聚类系数分别是0.200、0.200、0.200、0.328、0.072，其中灰类“高指端较适宜”对应的综合聚类系数0.328最大，即主产区自然资源禀赋整体上对应于评估灰类“高指端较适宜”；法国波尔多产区对于酿酒葡萄生长适宜性评估灰类“低指端不适宜”“低指端较适宜”“适宜”“高指端较适宜”“高指端不适宜”的综合聚类系数分别是0.000、0.300、0.500、0.000、0.200，其中灰类“适宜”对应的综合聚类系数0.500最大，即主产区自然资源禀赋整体上对应于评估灰类“适宜”；美国纳帕山谷产区对于酿酒葡萄生长适宜性评估灰类“低指端不适宜”“低指端较适宜”“适宜”“高指端较适宜”“高指端不适宜”的综合聚类系数分别是0.000、0.000、0.700、0.300、0.000，其中灰类“适宜”对应的综合聚类系数0.700最大，即主产区自然资源禀赋整体上对应于评估灰类“适宜”；西班牙里奥哈产区对于酿酒葡萄生长适宜性评估灰类“低指端不适宜”“低指端较适宜”“适宜”“高指端较适宜”“高指端不适宜”的综合聚类系数分别是0.200、0.283、0.217、0.046、0.254，其中灰类“低指端较适宜”对应的综合聚类系数0.283最大，即主产区自然资源禀赋整体上对应于评估灰类“低指端较适宜”；中国贺兰山东麓产区自然资源禀赋整体上对应于评估灰类“适宜”；西班牙里奥哈产区对于酿酒葡萄生长适宜性评估灰类“低指端不适宜”“低指端较适宜”“适宜”“高指端较适宜”“高指端不适宜”的综合聚类系数分别是0.200、0.000、0.700、0.000、0.100，其中灰类“适宜”对应的综合聚类系数0.700最大，即主产区自然资源禀赋整体上对应于评估灰类“适宜”。

表4 主产区酿酒葡萄生长适宜性评估结果

2 主产区自然资源禀赋异质性比较

2.1 各主产区异质性对比分析

基于灰色定权聚类模型数学特性，以及针对国际酿酒葡萄主产区自然资源禀赋差异性的深入分析，本文将6个主产区设为1个组进行研究。在这个研究中，本文将每个主产区视为独立的分析单位，将模型计算得出的灰类白化权函数值以及其他相关信息，如评估目标、评估指标、观测值、权重等数值编制成表格，以便于直观比较各个主产区之间的自然资源禀赋异质性。6个主产区异质性分析结果如表5所示。

表5 酿酒葡萄主产区自然资源禀赋异质性分析表

2.2 主要影响因素分析

土壤和气候是决定酿酒葡萄生长发育及其品质的主要环境因素，从热量、水分和土壤3个方面对国际6个酿酒葡萄主产区的年日照时长、年有效积温、气温日较差、干燥度、土壤酸碱性和年均降雨量6个指标的观测数据进行比较，进而分析国际酿酒葡萄主产区自然资源禀赋的异质性。

2.2.1 热量指标分析

在诸多气候因素中，影响葡萄酒原料品质的第1位指标是热量，而有效积温是热量指标中最重要的指标，可以很好地反映葡萄生长发育与热量的关系，并且气温日较差也是影响其品质的重要气象因子，气温日较差与酿酒葡萄糖份含量呈正向关系。从表5可知，法国波尔多、美国纳帕山谷、中国贺兰山东麓产区年有效积温、气温日较差2项评估指标相对于灰类适宜而言，白化权函数值均为0.2，较其他灰类白化权函数值高，表明这2种指标优良，3个产区自然气候禀赋条件优越，适宜于栽培优质酿酒葡萄。而阿根廷门多萨产区年有效积温评估指标相对于灰类适宜的白化权函数值为0.2，种植酿酒葡萄的有效积温条件适宜，但是成熟期气温日较差灰类的低指端较适宜的白化权函数值为0.2，较其他灰类值高，所以该地区较适宜种植酿酒葡萄。澳大利亚巴罗萨古和西班牙里奥哈产区成熟期气温日较差评估指标相对于灰类低指端不适宜的白化权函数值为0.2，较其他灰类值高，其中澳大利亚巴罗萨古产区年有效积温评估指标相对于灰类高指端较适宜的白化权函数值为0.128，高于其他灰类值，西班牙里奥哈产区年有效积温评估指标相对于灰类高指端不适宜的白化权函数值为0.194，较其他灰类值高，说明这2个产区种植酿酒葡萄的热量条件较差。阿根廷门多萨、美国纳帕山谷、中国贺兰山东麓3个产区年日照时长评估指标相对于灰类适宜的白化权函数值均为0.1，指标观测值较高，适宜于酿酒葡萄生长，澳大利亚巴罗萨古、法国波尔多和西班牙里奥哈产区该项指标相对于灰类的低指端较适宜的白化权函数值分别为0.1、0.1、0.083，指标观测值略高，较适宜于酿酒葡萄生长。

2.2.2 水分指标分析

水分与光照、热量同等重要，是葡萄生长过程中不可缺少的生存要素之一。水分直接参与有机物的合成与分解以及各种生理、生化反应。干燥度指标实际上是衡量了一个地区的降水是否满足酿酒葡萄生长所需。干燥度DI=1.0时，表示降水量与作物需水量恰好相等；在一定范围内DI值愈大，说明愈干燥，葡萄处于干旱胁迫状态，有利于糖分和酚类物质积累，提高葡萄浆果和葡萄酒的品质以及防止病虫害等；DI值愈小则说明愈湿润，不利于糖分和酚类物质积累，导致病害流行，降低葡萄的品质，进而影响酿酒葡萄的经济栽培性。从表5可知，国际酿酒葡萄主产区中，只有西班牙里奥哈和中国贺兰山东麓产区生长季干燥度评估指标相对的灰类为适宜，白化权函数值为0.2，法国波尔多产区评估指标相对于灰类低值端较适宜的白化权函数值为0.2，干燥度较低，也不适宜酿酒葡萄的生长，阿根廷门多萨、澳大利亚巴罗萨谷、美国纳帕山谷3个产区的生长季干燥度均超出了酿酒葡萄生长所需干燥度的最佳范围，蒸散量远大于降水量。适宜酿酒葡萄生长的年均降雨量范围约在600～800mm，而在国际6大酿酒葡萄主产区中只有澳大利亚巴罗萨谷和美国纳帕山谷2个产区最为适宜，阿根廷门多萨、西班牙里奥哈和中国贺兰山东麓产区年均降雨量偏少，法国波尔多产区年均降雨量偏多，此4大主产区的降水条件均不适宜酿酒葡萄的生长。

2.2.3 土壤指标分析

土壤条件赋予了葡萄酒高雅典型的细腻和特殊的芳香，因此土壤对酒质的特异性确实起着不可忽视的作用。土壤的质地、pH值以及土壤肥力是影响葡萄品质的主要因素。葡萄栽培以壤土和细砂质壤土为最好，砂质土壤透气性好，土壤温差大，有利于葡萄含糖量增加。阿根廷门多萨、澳大利亚巴罗萨谷、美国纳帕山谷、西班牙里奥哈产区以黏土为主，法国波尔多和中国贺兰山东麓产区以沙壤土为主。法国波尔多产区贫瘠的砂砾土、黏土和石灰土构成了复杂多样的地质结构，这使波尔多能种植丰富多样的葡萄品种，并生产出多种类型的葡萄酒。纳帕谷的土壤还富含丰富的有机质和矿物质，为葡萄提供了充足的营养。这种土壤的特点加上谷地自然的排水系统，保证了葡萄的健康生长和充足的水分供应。贺兰山下有大片砾石性的土壤，砾石使得土壤有很好的透气性，葡萄根系深扎地下，生命力非常旺盛，另外，土壤中的石头会带给葡萄根系非常多的矿物质，所以种出来的葡萄香气浓郁，含有丰富的酚类物质。此外一般品种葡萄生长的pH值范围约在6.0～8.0，根据评估结果，阿根廷门多萨产区土壤酸碱性评估指标相对于灰类低指端不适宜的白化权函数值为0.1，说明该产区的土壤酸碱度偏低，不适宜酿酒葡萄生长；澳大利亚-巴罗萨谷产区土壤酸碱性评估指标相对于灰类低指端较适宜的白化权函数值为0.1，该产区的土壤酸碱度偏低，不适宜酿酒葡萄生长；美国纳帕山谷产区土壤酸碱性评估指标相对于灰类高指端较适宜的白化权函数值为0.1，该产区的土壤酸碱度偏高，不适宜酿酒葡萄生长；西班牙里奥哈、中国贺兰山东麓产区土壤酸碱性评估指标相对于灰类高指端不适宜的白化权函数值分别为0.06、0.1，2大产区的土壤酸碱度偏高，不适宜酿酒葡萄生长。土壤酸碱度最适宜的产区为法国波尔多产区，该产区土壤酸碱性评估指标相对于灰类适宜的白化权函数值分别为0.1，该要素品质较好，适宜酿酒葡萄生长。

国际酿酒葡萄主产区热量资源丰富，能够满足酿酒葡萄不同物候期对于光照、温度等热量条件的需求，而受天然降水不确定因素的主要影响，国际酿酒葡萄主产区葡萄生长季干燥度较高，仅仅依靠降水量不能满足酿酒葡萄生长所需水分，同时各产区土壤酸碱度不宜酿酒葡萄生长，但通过现有种植技术，可适时调整土壤的酸性程度，因此水分是酿酒葡萄种植的主要限制因子。而如纳帕谷拥有丰富的水资源，主要来自附近的山脉和河流，这些水源保证了纳帕谷的葡萄种植和酿酒业的可持续发展，加上纳帕谷谷地本身具有良好的排水系统，雨水能够迅速排走，避免了积水造成的潮湿和病虫害的滋生。此外，纳帕谷通过灌溉系统为葡萄提供适量的水分。根据不同葡萄品种和生长阶段的需求，灌溉系统能够精确调控水分的供应，帮助葡萄实现最佳生长和品质。贺兰山东麓东临黄河，具有先天的地理位置优势，灌溉水资源丰富且相较于地下水，水质优良，贺兰山东麓葡萄酒产区可根据酿酒葡萄不同物候期对于所需水分的差异，依托扬黄灌溉，按需调控水分，将酿酒葡萄生长期内的水热分配优化至最佳状态，进而生产优质酿酒葡萄及葡萄酒。澳大利亚巴罗萨古适当运用灌溉技术就可以解决缺水问题，南澳州葡萄园在这种环境下结出的葡萄品质也非常不错，这是南澳州葡萄酒的先天保证。

3 结论

国际6大酿酒葡萄主产区的自然资源禀赋有着各自的异质性，本文通过对2022年度气象观测数据的深入分析，并运用灰色定权聚类模型对全球6个主要酿酒葡萄种植区的自然资源禀赋进行了详细评估。研究表明，阿根廷门多萨、法国波尔多、美国纳帕谷以及中国贺兰山东部等4个地区具有更高的资源潜力，对于酿酒葡萄的生长尤为有利。相比之下，尽管西班牙的里奥哈和澳大利亚的巴罗萨谷在某些方面稍微欠缺，但这2个区域依然表现出独特的地理特性。

3.1 阿根廷门多萨产区

相较于其他葡萄种植区，门多萨的优势在于其优越的光照条件和较高的年有效积温，这使得葡萄具有良好的成熟度并呈现出浓郁的风味。同时，干燥的气候有助于降低葡萄病害的风险。此产区土壤以冲积砂土和黏土为主，且富含矿物质，有助于生产出优雅芬芳的葡萄果实。该地区的灌溉条件良好，受到众多山区河流的支持。但由于地处高原，门多萨冬季较冷，春季也有可能出现霜冻。这些特点赋予了门多萨独特而优越的葡萄种植条件。

3.2 澳大利亚巴罗萨谷产区

并不是主产区降雨量越多，葡萄生长得越好，与其他产区相比，该主产区拥有适度的降雨条件，年降水量约为600～800mm，这在气候温和的情况下非常适合葡萄的生长和发展。这一数值恰好符合酿造优质葡萄酒所需的理想降雨量。在该主产区，成熟季节的日间温度变化较小，可能会影响葡萄的品质。总体而言，虽然存在一些限制因素，但该主产区仍被认为是适合酿酒葡萄种植的理想地点之一。

3.3 法国波尔多产区

相比巴罗萨谷产区，波尔多产区在成熟季节表现出较为理想的温度日较差，这对于酿酒葡萄糖分的积累起到关键作用。适当的昼夜温差有助于保持葡萄的酸度和香味。此外，该产区的有效积温表现优秀，这对于酿酒葡萄品种的成熟度和质量都有积极影响，促进品种多样化的进程。并且该产区的土壤条件也相当优越，无论从土壤质地、pH值还是肥力上看，都十分适合种植高质量的酿酒葡萄。

3.4 美国纳帕山谷产区

纳帕山谷产区因其独特的地理气候条件被誉为酿酒葡萄的最佳生长地。位于N38°的地中海气候带，使其拥有暖热的夏季和凉爽的冬季，全年日照充足，冬季降雨适度，为葡萄提供充足的水分和适宜的生长环境。纳帕山谷还因为日夜温差明显而使葡萄得以保持酸度，进而提升果实的口感和风味。此外，该产区的土壤富含有机质和矿物质，为葡萄提供了足够的营养。土壤排水系统的良好性能和丰富的水资源也为葡萄种植和酿酒业的可持续发展提供了保障。总的来说，纳帕山谷的独特地理位置、气候和土壤条件为其成为了葡萄酒产业的优选之地。

3.5 西班牙里奥哈产区

虽然西班牙里奥哈产区的酿酒葡萄种植条件与其它产区相比略显逊色，但在光照时间和湿度方面的优势仍然使其成为葡萄酒的重要产地。虽然其他因素(如温度、降雨量等)对葡萄的生长产生了一定影响，但是干燥的气候和不同的土壤类型及微气候都为产区内的葡萄酒创造了多样性。这使得里奥哈产区成为了独特的葡萄酒产地，拥有多样化的口味和风格。

3.6 中国贺兰山东麓产区

贺兰山东麓处于N38°带，是国内外公认的种植酿酒葡萄的“黄金地带”，具有天然的风土优势。贺兰山东麓酿酒葡萄主产区无霜期、气温日较差2种要素品质十分优良，适宜于酿酒葡萄种植，日照时长与积温充足，少数产区指标观测值略高，热量资源丰富，能够满足酿酒葡萄不同物候期生长所需热量。而受天然降水匮乏的主要影响，贺兰山东麓葡萄酒产区酿酒葡萄生长季干燥度较高，仅仅依靠降水量不能满足酿酒葡萄生长所需水分，同时各产区土壤酸碱度不宜酿酒葡萄生长，但通过现有种植技术，可适时调整土壤的酸性程度，加上贺兰山东麓东临黄河，具有先天的地理位置优势，灌溉水资源丰富且相较于地下水，水质优良，贺兰山东麓葡萄酒产区可根据酿酒葡萄不同物候期对于所需水分的差异，依托扬黄灌溉，按需调控水分，将酿酒葡萄生长期内的水热分配优化至最佳状态，进而生产优质酿酒葡萄及葡萄酒。