基于ArcGIS的云南省西疇縣一季水稻 氣候區(qū)劃研究

李代璽 王順江 鄭舒天 嚴直慧 田葉子 資云萍

摘 要：研究西疇縣一季水稻精細化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，可在氣候資源領域規(guī)避該縣一季水稻種植風險，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精細化服務。根據(jù)水稻生長發(fā)育對氣象條件的要求，結合西疇縣實際情況，推算各氣象要素分布情況，并依據(jù)水稻種植區(qū)劃等級指標，將西疇縣一季水稻種植劃分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)、不適宜區(qū)等4個氣候區(qū)域，大大提高了農(nóng)業(yè)種植的氣候利用率，對該縣水稻合理種植具有積極的指導意義。

關鍵詞：ArcGIS;一季水稻;氣候區(qū)劃;農(nóng)業(yè);氣象

中圖分類號：S16

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200915043

收稿日期：2020-07-28

作者簡介：李代璽（1978-），女，本科，工程師。研究方向：氣象服務、農(nóng)業(yè)。

1?技術與方法

1.1?確定區(qū)劃指標

根據(jù)專家咨詢及查閱西疇縣水稻種植文獻資料，最終選取歷年≥10℃積溫、7月平均氣溫、7—8月平均最高氣溫等3個指標作為西疇縣一季水稻種植氣候適宜性區(qū)劃指標（表1）。

1.2?評價規(guī)則

綜合考慮以上3個指標，將西疇縣一季水稻種植區(qū)從優(yōu)到劣劃分為4個等級區(qū)域。最適宜區(qū)，3個指標均達到最適宜條件，評價為最適宜區(qū);適宜區(qū)，3個指標均達到適宜條件，或“適宜+最適宜”組合，評價為適宜區(qū);次適宜區(qū)，3個指標均達到次適宜條件，或“次適宜+最適宜”組合、“次適宜+適宜”組合、“次適宜+最適宜+適宜”組合，評價為次適宜區(qū);不適宜區(qū)，3個指標中有1個達到不適宜條件，即評價為不適宜區(qū)。

2?建立區(qū)劃指標空間柵格數(shù)據(jù)集

2.1?數(shù)據(jù)準備

地理數(shù)據(jù)選用文山州1∶25萬基礎地理信息資料;氣象數(shù)據(jù)選取文山州1986—2015年8個國家級氣象站、全州143個區(qū)域氣象站地面觀測資料。

2.2?氣候要素空間插值

利用多元回歸加殘差訂正法及反距離加權插值法，使用ArcGIS軟件將氣候要素空間插值，進行空間分布的精細化模擬，綜合考慮相關地理信息數(shù)據(jù)，建立空間柵格數(shù)據(jù)集，再利用高分辨率的氣候要素數(shù)據(jù)進行種植適宜性指標空間推算。

2.3?區(qū)劃指標關系模型建立

通過統(tǒng)計分析，確定區(qū)劃指標中氣象觀測數(shù)據(jù)通過顯著性檢驗的相關因子，其中溫度與海拔通過α=0.01顯著性檢驗，故將海拔作為自變量，溫度作為因變量建立對應的氣候區(qū)劃指標要素空間推算模型。

Y=ah+b

式中，Y為氣候區(qū)劃指標;a為系數(shù);h為海拔高度;b為常數(shù)項。通過該模型計算的區(qū)劃指標歷年≥10℃積溫、7月平均氣溫、7—8月平均最高氣溫均通過顯著性檢驗（表2）。

3?結果與分析

根據(jù)以上3個區(qū)劃指標的空間模擬推算，得出各自的區(qū)劃適宜性。

3.1?≥10℃積溫適宜性

由于西疇縣≥10℃積溫均在4000℃以上，熱量條件較好，根據(jù)水稻適宜性指標，西疇縣水稻種植≥10℃積溫適宜性存在最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)3個區(qū)域。最適宜區(qū)域的年≥10℃的積溫為5000～6000℃，分布在西疇縣的絕大部分地區(qū);適宜區(qū)域的年≥10℃的積溫為4500～5000℃或6000～6500℃，零星分散在蓮花塘鄉(xiāng)西北部邊緣、新馬街鄉(xiāng)東部及西南部邊緣、柏林鄉(xiāng)、雞街鄉(xiāng)等地;次適宜區(qū)域的年≥10℃的積溫為4000～4500℃或6500～7000℃，此區(qū)域所占面積比例最小，分布在柏林鄉(xiāng)北部邊緣。

3.2?7月平均氣溫適宜性

西疇縣一季水稻種植7月平均氣溫適宜性存在最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)以及不適宜區(qū)4個區(qū)域。最適宜區(qū)域的7月平均氣溫為23～24℃，主要分布在西灑鎮(zhèn)北部、雞街鄉(xiāng)西部、董馬鄉(xiāng)中部及南部;適宜區(qū)域的7月平均氣溫為22～23℃或24～25℃，主要分布在西疇縣東部和南部的大部地區(qū)，包括雞街鄉(xiāng)東部—董馬鄉(xiāng)西部—法斗鄉(xiāng)東部一線、董馬鄉(xiāng)東部、柏林鄉(xiāng)河谷地帶以外的大部地區(qū);次適宜區(qū)域的7月平均氣溫為21～22℃或25～26℃，主要分布在西灑鎮(zhèn)大部地區(qū)，零星分散在雞街鄉(xiāng)北部、西部及南部的部分地區(qū);不適宜區(qū)域的7月平均氣溫為<21℃或>26℃，該區(qū)域所占面積較小且分布零散，零星分布在雞街鄉(xiāng)西部邊緣部分地區(qū)、蓮花塘鄉(xiāng)西北角部分地區(qū)、興街鎮(zhèn)西南角與新馬街鄉(xiāng)東北角交界處的部分地區(qū)。

3.3?7—8月平均最高氣溫適宜性

根據(jù)水稻種植適宜性指標，西疇縣水稻（一季稻）種植7—8月平均最高氣溫適宜性存在最適宜區(qū)、適宜區(qū)2個區(qū)域。最適宜區(qū)域的7—8月平均最高氣溫為26～28℃，分布在雞街鄉(xiāng)大部、法斗鄉(xiāng)南部、蚌谷鄉(xiāng)南部、蓮花塘鄉(xiāng)大部等地區(qū);適宜區(qū)域的7—8月平均最高氣溫為24～26℃或28～30℃，分布在雞街鄉(xiāng)河谷地帶、柏林鄉(xiāng)河谷地帶、蚌谷鄉(xiāng)北部、法斗鄉(xiāng)北部等地。

3.4?最終區(qū)劃結果

通過對水稻（一季稻）種植適宜性區(qū)劃指標綜合分析，最終將西疇縣種植區(qū)域劃分為最適宜、適宜、次適宜、不適宜4個區(qū)域。最適宜種植區(qū)域分布在全縣的各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中西灑鎮(zhèn)和柏林鄉(xiāng)在該區(qū)域所占比例較小;適宜種植區(qū)域分布在全縣的各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中西灑鎮(zhèn)在該區(qū)域所占比例較小;次適宜種植區(qū)域主要分布在雞街鄉(xiāng)西部和南部的局部地區(qū)、西灑鎮(zhèn)大部地區(qū)、董馬鄉(xiāng)西部、法斗鄉(xiāng)中部以北地區(qū)，其中西灑鎮(zhèn)在該區(qū)域所占比例最大;不適宜種植區(qū)域較少，零星分散在雞街鄉(xiāng)西部邊緣、南部邊緣，西灑鎮(zhèn)北部邊緣及中部、法斗鄉(xiāng)中部、蓮花塘鄉(xiāng)西北部邊緣、興街鎮(zhèn)西南角與新馬街鄉(xiāng)東北角交界處。

4?討論

本文對影響一季水稻生長的氣候因素進行分析，包括積溫因素、7月平均溫度和7—8月平均最高氣溫因素，建立水稻生長適宜性區(qū)劃，經(jīng)α=0.01顯著性檢驗后，發(fā)現(xiàn)其方程回歸效果較好。但由于實際條件的限制，沒有考慮地形地勢對氣候的影響，若能將此類因素納入實驗范圍，則云南省西疇縣水稻種植的區(qū)域會劃分得更加合理，實驗的模擬效果也會更具有借鑒意義。因此，在這方面還需要不斷完善，提高以氣候劃分水稻種植區(qū)域的實用性。

參考文獻

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（責任編輯?周康）