康定市玉米精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃淺析

杜清友 曹家兵 孫樹(shù)峻 李艷 冉王群

摘要：玉米是中國(guó)三大糧食作物之一，也是甘孜州僅次于青稞的主要糧飼作物，是甘孜州瀘定、丹巴、康定、九龍、雅江、巴塘、得榮等縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)，支撐著甘孜州東南部地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?？刀ㄊ袨榘朕r(nóng)半牧區(qū)，為了科學(xué)規(guī)劃康定市玉米的生產(chǎn)和布局，推動(dòng)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們經(jīng)過(guò)調(diào)研、考察和分析研究，基于GIS地理信息系統(tǒng)，完成了“康定市玉米精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃”，希望該成果能對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化布局和發(fā)展起到科學(xué)的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：玉米；精細(xì)化；氣候特征；農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃

一、康定市氣候特征

按地理緯度康定應(yīng)屬亞熱帶氣候，因地形復(fù)雜，出現(xiàn)明顯的垂直差異，形成獨(dú)特的高原型大陸性季風(fēng)氣候。東部為高山峽谷，屬亞熱帶氣候，這里物產(chǎn)富饒，有“康巴江南”之譽(yù)；西部為山原地貌，屬高原型大陸氣候，這里牛羊遍野，寺塔林立，是藏區(qū)風(fēng)情的典型代表。

二、康定市玉米生育期農(nóng)業(yè)氣候條件分析

相關(guān)研究結(jié)果表明，玉米氣候適應(yīng)性比較廣泛，凡大于10℃積溫在 1900℃以上，夏季平均氣溫在18℃以上，全生育期內(nèi)有350mm 降水的區(qū)域均可種植。其中，早熟品種玉米的生長(zhǎng)期為85-95d，生長(zhǎng)所需> 10℃的積溫為2000-2300℃，生長(zhǎng)期內(nèi)總耗水量為300-400mm，中熟品種玉米的生長(zhǎng)期為 105-120d，生長(zhǎng)所需>10℃的積溫2500-2800℃，生長(zhǎng)期內(nèi)總耗水量為500-800mm。晚熟品種玉米的生長(zhǎng)期為130d 以上，生長(zhǎng)所需大于10℃的積溫為3000℃以上，生長(zhǎng)期內(nèi)總耗水量為800mm以上。綜合上述不同類型玉米的生理氣象特性，制定康定市玉米種植農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃指標(biāo)。

三、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃

3.1 區(qū)劃原則

本著充分利用和開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)氣候資源，避免和克服不利氣候條件對(duì)玉米生產(chǎn)的影響，以及因地制宜、適當(dāng)集中的原則，著重對(duì)合理調(diào)整大農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、從農(nóng)業(yè)氣候角度做出玉米種植區(qū)劃選取指標(biāo)既要充分考慮玉米氣候適應(yīng)性要求，更要突出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的特點(diǎn)。

1）遵循農(nóng)業(yè)氣候相似原則。在區(qū)劃中不但要注意地區(qū)間光、熱、水等氣候資源數(shù)量及其時(shí)空分布規(guī)律的相似性，而且要考慮農(nóng)業(yè)生物生存所需的各個(gè)氣候因子，尤其是分析其中對(duì)區(qū)劃作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成起決定性作用的氣候因子及其關(guān)鍵時(shí)期。

2）著重區(qū)劃實(shí)用原則。配合當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和農(nóng)業(yè)自然資源開(kāi)發(fā)利用計(jì)劃的需要，強(qiáng)調(diào)區(qū)劃的應(yīng)用性，力求結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的預(yù)見(jiàn)性和應(yīng)用的可操作性。

3）主導(dǎo)因子原則。氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響雖是它的整體，但各個(gè)因子的作用是不均等的，根據(jù)作物區(qū)劃的要求，突出其中某些最重要的因子，先確定主導(dǎo)因子，再按農(nóng)業(yè)氣候因子的重要性逐級(jí)劃分。

3.2指標(biāo)因子選取原則

本研究氣象因子選取應(yīng)符合保證率80%的要求。保證率是指大于等于或小于等于某要素值出現(xiàn)的可能性或幾率。保證率計(jì)算方法選擇均方差法，此方法要求要素資料年代長(zhǎng)，且為正態(tài)分布。其計(jì)算方法為：

1）計(jì)算某一要素多年平均值，并求各年該要素與多年平均偏差（d），及偏差平方（d2）。

2）計(jì)算均方差： ，式中：σ為均方差；d2為偏差平方；n為資料年代數(shù)。

3）求不同保證率（可能性）情況下與多年平均的偏差數(shù)，用均方差乘以各保證率等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)。

4）根據(jù)偏差數(shù)與多年平均值可確定不同保證率（可能性）條件下的可能值。

3.3區(qū)劃指標(biāo)及氣象素分布圖

結(jié)合玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)需求，并綜合參考有關(guān)方面的研究成果，在多次進(jìn)行實(shí)地考察調(diào)研的基礎(chǔ)上，從氣候條件的角度，認(rèn)為康定市玉米精細(xì)化區(qū)劃從適應(yīng)性和優(yōu)質(zhì)效益兩個(gè)層面考慮。采用年≥10℃積溫、7月平均溫度、拔節(jié)-抽雄吐絲期降水量、生長(zhǎng)期天數(shù)作為區(qū)劃指標(biāo)，劃分出適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)，詳見(jiàn)表1。

根據(jù)上述區(qū)劃指標(biāo)，利用康定市及周邊氣象站觀測(cè)資料建立各區(qū)劃指標(biāo)的小網(wǎng)格推算模型，如式（1）。

其中，X表示區(qū)劃指標(biāo)（如拔節(jié)-抽雄吐絲期降水量、7月平均氣溫等），x、y、z分別表示經(jīng)度、緯度和海拔高度， 為殘差項(xiàng)，是實(shí)際觀測(cè)值和模型推算值的差。采用多元線性回歸法建立推算模型，各區(qū)劃指標(biāo)的小網(wǎng)格推算模型表達(dá)式如表2所示

利用GIS軟件，根據(jù)由國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心提供的1：250000的DEM數(shù)據(jù)，利用氣候要素小網(wǎng)格推算模型，計(jì)算得到各區(qū)劃因子在小網(wǎng)格上的空間分布情況，并利用反距離權(quán)重插值法，插值得到的殘差分布狀況。將區(qū)劃因子的推算值與殘差值相疊加，得到每個(gè)區(qū)劃因子的分布圖。

3.4適宜性評(píng)價(jià)因子權(quán)重確定

3.5適宜性評(píng)價(jià)

依據(jù)影響因子的不同權(quán)重進(jìn)行加權(quán)疊加，對(duì)康定市玉米進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，具體適宜性計(jì)算公式如下：

S為玉米的適宜性，n為評(píng)價(jià)因子的個(gè)數(shù)，Ai為各評(píng)價(jià)因子的計(jì)算值，Bi為各指標(biāo)因子的權(quán)重。

康定市拔節(jié)-抽雄吐絲期降水量在285-700mm之間，總體呈現(xiàn)海拔低的地區(qū)降水少，海拔高的地區(qū)降水多的分布特點(diǎn)。降水量較多的地區(qū)主要集中在吉居鄉(xiāng)、普沙絨鄉(xiāng)、貢嘎山鄉(xiāng)、沙德鎮(zhèn)、爐城鎮(zhèn)、姑咱鎮(zhèn)、雅拉鄉(xiāng)、塔公鎮(zhèn)、孔玉鄉(xiāng)、魚(yú)通鄉(xiāng)、捧塔鄉(xiāng)、三合鄉(xiāng)局部區(qū)域，拔節(jié)-抽雄吐絲期降水量在550-700mm之間；降水量較少的地區(qū)主要集中在姑咱鎮(zhèn)部分，時(shí)濟(jì)鄉(xiāng)、魚(yú)通鄉(xiāng)、麥崩鄉(xiāng)、三合鄉(xiāng)、金湯鎮(zhèn)、捧塔鄉(xiāng)、孔玉鄉(xiāng)、雅拉鄉(xiāng)、爐城鎮(zhèn)、貢嘎山鄉(xiāng)、吉居鄉(xiāng)局部區(qū)域，拔節(jié)-抽雄吐絲期降水量在285-380mm之間；其余大部值在380-550mm之間。

康定市7月平均溫度呈現(xiàn)海拔低的地區(qū)溫度高，海拔高的地區(qū)溫度低的分布特點(diǎn)。平均溫度較高的地區(qū)主要集中在姑咱鎮(zhèn)部分，時(shí)濟(jì)鄉(xiāng)、魚(yú)通鄉(xiāng)、麥崩鄉(xiāng)、三合鄉(xiāng)、金湯鎮(zhèn)、捧塔鄉(xiāng)、孔玉鄉(xiāng)、雅拉鄉(xiāng)、爐城鎮(zhèn)、貢嘎山鄉(xiāng)、普沙絨鄉(xiāng)和吉居鄉(xiāng)局部區(qū)域，該區(qū)域7月平均溫度在17℃以上；平均溫度較低的地區(qū)主要集中在貢嘎山鄉(xiāng)、普沙絨鄉(xiāng)、爐城鎮(zhèn)部分及吉居鄉(xiāng)、沙德鎮(zhèn)、朋布西鄉(xiāng)、甲根壩鄉(xiāng)、呷巴鄉(xiāng)、瓦澤鄉(xiāng)、塔公鎮(zhèn)、孔玉鄉(xiāng)、捧塔鄉(xiāng)、金湯鎮(zhèn)、三合鄉(xiāng)、麥崩鄉(xiāng)、魚(yú)通鄉(xiāng)、雅拉鄉(xiāng)、時(shí)濟(jì)鄉(xiāng)、姑咱鎮(zhèn)局部區(qū)域，該區(qū)域7月平均溫度在5℃以下；其余大部值在5-17℃之間。