基于3S技術(shù)的四川省臍橙適宜區(qū)分布研究

張俊艷 林高山 張麗芳

摘要：臍橙作為一種營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值都較高的水果，研究其適宜種植區(qū)范圍的提取方法，可為臍橙的規(guī)模種植和科學(xué)管理提供依據(jù)。以四川省為例，基于土地利用數(shù)據(jù)，結(jié)合臍橙生長的環(huán)境，選取適宜臍橙生長種植的環(huán)境因子，利用遙感（remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（geo-information system，GIS）技術(shù)對(duì)臍橙的生長適宜區(qū)空間分布進(jìn)行研究，并結(jié)合野外調(diào)查進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，四川省的臍橙適宜區(qū)主要集中分布在川東和川南的平原、丘陵地帶，適宜區(qū)面積約為11 738.95 km2，占四川省面積的2.42%;適宜區(qū)等級(jí)分布結(jié)果表明，最適宜區(qū)、適宜區(qū)和次適宜區(qū)的面積分別約為2410.68、9098.89、229.38 km2;分析結(jié)果與野外調(diào)查數(shù)據(jù)具有較高的一致性，表明利用3S技術(shù)提取臍橙適宜區(qū)分布范圍是可行的。

關(guān)鍵詞：臍橙;3S技術(shù);環(huán)境因子;生長適宜區(qū);規(guī)模種植;科學(xué)管理

中圖分類號(hào)： F323.1;S127 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2019）22-0284-09

臍橙[Citrus Sinensis （L.） Osbeck]因果頂有臍而得名，屬蕓香目，蕓香科常綠小喬木，小枝無毛，枝刺短或無。橙性微涼，味甘、酸，具有生津止渴，開胃下氣的功效。橙汁含有大量維生素C和胡蘿卜素，對(duì)致癌物質(zhì)的形成有抑制作用，還能預(yù)防膽囊疾病;橙皮所含的橙皮甙成分能軟化血管，降低血脂;橙花可緩解神經(jīng)性咳嗽癥狀，改善睡眠，促進(jìn)消化吸收，緩解緊張和焦慮情緒。果橙黃色而有綠斑紋，適于盆栽，是觀葉、觀果佳品。臍橙品種包括紐荷爾臍橙、朋娜臍橙、林娜臍橙、華盛頓臍橙、姊歸臍橙、贛南臍橙、平遠(yuǎn)慈橙等10余種，大多原產(chǎn)于美國，在20世紀(jì)80年代引入我國，目前在我國江西、湖北、重慶、四川、浙江、福建、廣西等?。ㄊ校┚蟹N植。臍橙坐果率低，產(chǎn)量較小，且抗逆性較差，即抗寒、抗旱、抗鹽、抗病蟲害等的能力較弱，對(duì)土壤的肥力要求較高。因臍橙的果汁、果皮以及花朵都有很高的藥用價(jià)值、食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，市場需求量巨大，近年來，臍橙越來越多地被作為脫貧產(chǎn)業(yè)引進(jìn)，助力當(dāng)?shù)刎毨罕娫霎a(chǎn)增收。因此，臍橙生長適宜區(qū)的確定成為當(dāng)前亟待解決的問題。傳統(tǒng)的適宜性研究僅限于單一產(chǎn)地中的單個(gè)因子對(duì)臍橙品質(zhì)影響的分析[1-4]，數(shù)據(jù)來源大多基于野外調(diào)查和內(nèi)業(yè)整理，時(shí)間成本高且主觀性較強(qiáng)[1-4]，研究成果的大尺度空間參照性不強(qiáng)。因此，臍橙的生長適宜區(qū)分布研究需要引進(jìn)新的方法和技術(shù)。

3S技術(shù)是遙感（remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（geo-information system，GIS）和全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS）的簡稱，目前已被廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，尤其是GIS的空間分析技術(shù)已在農(nóng)、林、牧、漁等領(lǐng)域的資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面得到廣泛應(yīng)用和推廣[5-7]。馬云強(qiáng)等利用3S技術(shù)以現(xiàn)有耕地為基礎(chǔ)，建立馬鈴薯生長環(huán)境因子評(píng)價(jià)模型，分析老撾瑯南塔省的馬鈴薯種植適宜性[8];楊洋等通過綜合考慮普洱茶樹的自然立地條件和大規(guī)模生產(chǎn)便利條件，利用3S技術(shù)評(píng)價(jià)云南省栽培型普洱茶樹大規(guī)模種植適宜性，并進(jìn)行等級(jí)劃分、土地?cái)?shù)量統(tǒng)計(jì)以及空間分布規(guī)律分析[9];王路明等從土壤管理、土壤養(yǎng)分、土壤性質(zhì)、地理?xiàng)l件4個(gè)方面選取10個(gè)指標(biāo)，利用GIS空間分析工具，對(duì)陜西省定邊縣耕地種植玉米適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)[10];陳玉龍等基于3S技術(shù)，選取海拔、坡度、坡向、土壤類型因子進(jìn)行評(píng)價(jià)模型構(gòu)建，得到貴州省六盤水市獼猴桃種植適宜性評(píng)價(jià)等級(jí)分類[11]。近年來，3S技術(shù)在中草藥生長適宜性研究中也取得了令人矚目的成果[12-14]。以上研究為臍橙適宜性分布區(qū)域的研究提供了科學(xué)實(shí)用的理論方法。

四川省是臍橙最重要的種植地之一，本研究以四川省為例，利用遙感數(shù)據(jù)獲取四川省土地利用類型信息，通過GIS平臺(tái)提取出臍橙的適宜性生長環(huán)境因子，將適宜的海拔、坡度、坡向、年均溫、年積溫、年降水量以及土壤類型等因子進(jìn)行加權(quán)疊加，得到臍橙在四川省內(nèi)種植的適宜區(qū)分布范圍。結(jié)合GPS野外調(diào)查驗(yàn)證，確定適宜區(qū)的分布和適宜等級(jí)，以期為臍橙在四川省內(nèi)種植的規(guī)模種植和科學(xué)管理提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

四川省位于我國西南腹地，地處長江上游，介于97°21′～108°33′ E、26°03′～34°19′ N之間，東西長約1 075 km，南北寬約921 km，總面積約為48.6×104 km2。地勢西高東低，西部海拔在3 000 m以上，多為山地、高原;東部海拔在500～2 000 m 之間，多為盆地、丘陵。全年溫暖濕潤，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，年均溫為16～20 ℃，年降水量為300～1 800 mm。盆地內(nèi)土壤肥沃，是我國紫色土分布最集中的地區(qū)，素有“紫色盆地”之稱。四川省是我國臍橙的重要產(chǎn)地之一，擁有引進(jìn)紐荷爾臍橙、華盛頓臍橙、朋娜臍橙等多個(gè)品種，且因地制宜形成了多種本地特色品種，如金堂臍橙、眉山臍橙、鄰水臍橙等。

2 數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究的主要數(shù)據(jù)有：四川省LandsatTM/ETM+遙感影像數(shù)據(jù)，來源于地理空間數(shù)據(jù)云（http：//www.gscloud.cn）;四川省高程數(shù)據(jù)（DEM），空間分辨率為30 m×30 m，來源于美國地質(zhì)勘探局（United States Geological Survey，USGS）;四川省氣象柵格數(shù)據(jù)，包括年平均氣溫、年平均降水量和≥10 ℃積溫，來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn）;四川省土壤類型空間數(shù)據(jù)，來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn）;四川省行政區(qū)矢量邊界數(shù)據(jù)，來源于四川師范大學(xué)西南土地資源評(píng)價(jià)與監(jiān)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;手持GPS野外實(shí)地調(diào)查采樣數(shù)據(jù)。

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