我國不同尺度烤煙種植區(qū)劃與思考①

謝新喬，李湘?zhèn)ィ煸坡?，田育天，胡保文，楊繼周，王丹丹，梅玲麗，王美艷，史學正，柳成柱，景元書

我國不同尺度烤煙種植區(qū)劃與思考①

謝新喬1，李湘?zhèn)?，朱云聰1，田育天1，胡保文1，楊繼周1，王丹丹2*，梅玲麗1，王美艷3，史學正3，柳成柱4，景元書5

(1紅塔煙草(集團)有限責任公司原料部，云南玉溪 653100；2 南京信息工程大學遙感與測繪工程學院，南京 210044；3土壤與農業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室(中國科學院南京土壤研究所)，南京 210008；4云南省煙草公司玉溪市公司元江分公司，云南元江 653000；5 南京信息工程大學應用氣象學院，南京 210044)

烤煙具有廣泛的生態(tài)適應性，同時對生態(tài)條件的變化敏感，而烤煙區(qū)劃為我國優(yōu)質烤煙生產和發(fā)展提供參考。本文從烤煙區(qū)劃綜合指標的集成方法、全國和大區(qū)尺度烤煙區(qū)劃、省域尺度烤煙區(qū)劃以及地市和縣域尺度烤煙區(qū)劃4個方面闡述了我國烤煙區(qū)劃的研究現(xiàn)狀，并對烤煙區(qū)劃未來發(fā)展趨勢做出了展望。目前烤煙區(qū)劃綜合指標集成的方法主要有聚類分析法和指數(shù)和法等。大尺度上的烤煙區(qū)劃在指導我國烤煙種植上發(fā)揮重要作用，但小尺度，如地市和縣域尺度則無法滿足我國現(xiàn)今卷煙工業(yè)企業(yè)烤煙原料精準采購需求。今后需加強生態(tài)因素對烤煙品質的影響研究，提高小尺度上烤煙區(qū)劃的精細化程度，加強驗證區(qū)劃結果的準確性，實現(xiàn)烤煙的動態(tài)區(qū)劃，從而為烤煙種植和品質篩選提供依據(jù)。

烤煙區(qū)劃；生態(tài)因子；生態(tài)適宜性；品質；氣候

煙草是我國重要的經濟作物之一，種植面積和總產量均居世界第一位[1]?？緹熅哂泻軓姷沫h(huán)境適應性，從北緯60°到南緯40°的廣闊區(qū)域內均可生長，同時對環(huán)境因子變化十分敏感[2]，不同環(huán)境條件下，烤煙的產量和品質有明顯差異。因此，需要弄清楚哪些區(qū)域可以種植烤煙，哪些區(qū)域可以產出優(yōu)質烤煙，這也是烤煙區(qū)劃的主要目的，即闡明烤煙生長的最適宜區(qū)，開發(fā)優(yōu)質烤煙生產基地，其研究成果有助于合理開發(fā)和利用現(xiàn)有資源，發(fā)揮特色優(yōu)勢，對提高烤煙的質量、穩(wěn)定烤煙種植規(guī)模、指導烤煙布局、提升烤煙競爭力和促進烤煙可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

烤煙區(qū)劃是以選取的區(qū)劃指標為基礎，采用行政單元、生態(tài)單元(如土壤類型和土地利用類型疊加的圖斑)或規(guī)則網格為區(qū)劃單元，采用一定的數(shù)學方法，完成區(qū)域的劃分。目前，世界上煙草生產先進國家大多進行了煙草分區(qū)，如美國、津巴布韋和巴西等，其煙草種植區(qū)大多已固定，煙葉品質相對穩(wěn)定。我國幅員遼闊，人口眾多，生態(tài)環(huán)境復雜多樣，給烤煙區(qū)劃帶來難度。我國學者自20世紀50年代以來一直不斷地致力于烤煙區(qū)劃的研究，當前烤煙區(qū)劃研究已覆蓋我國各主要產煙區(qū)，研究尺度跨越全國[3]、省級[4-5]、區(qū)域[6-7]、市級[8-9]以及縣級[10]等多個尺度；既有烤煙氣候區(qū)劃[11]和烤煙土壤或地形區(qū)劃[12]，也有烤煙綜合區(qū)劃[4]等。目前，在全國大區(qū)等較大尺度上的烤煙區(qū)劃效果較好，但是在地市和縣域烤煙區(qū)劃已無法滿足優(yōu)質烤煙生產需求。以卷煙工業(yè)企業(yè)原料采購為例，現(xiàn)在煙葉原料的采購均是以卷煙配方需求為導向，為了降本增效，促進煙草行業(yè)高質量發(fā)展，要求達到以產煙村為單位進行采購調撥的精準采購，而當前的烤煙區(qū)劃只能達到縣域，無法滿足卷煙工業(yè)企業(yè)的需求，為此烤煙區(qū)劃研究至今仍是卷煙工業(yè)企業(yè)發(fā)展需要解決的熱點問題。但很少有人對目前已有的研究成果進行較為全面的總結。因此，本文從烤煙區(qū)劃綜合指標的集成方法、全國和大區(qū)尺度烤煙區(qū)劃、省域尺度烤煙區(qū)劃以及地市和縣域尺度烤煙區(qū)劃4個方面進行考慮，探討我國烤煙種植區(qū)劃的研究現(xiàn)狀，旨在為合理規(guī)劃烤煙布局提供理論依據(jù)。

1 烤煙區(qū)劃綜合指標的集成方法

烤煙區(qū)劃研究中各指標的集成方法有很多，從現(xiàn)有文獻來看，目前采用的方法主要有聚類分析法和指數(shù)和法等。

1.1 聚類分析法

聚類分析法是烤煙區(qū)劃中指標評判使用較早的一種方法，它主要是在相似性的基礎上來進行烤煙區(qū)劃。根據(jù)具體聚類方法的不同，可進一步細分，采用得比較多的是系統(tǒng)聚類[13-15]，如李枝樺等[15]以保山煙區(qū)61個植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)的海拔及烤煙大田期均溫、日照時數(shù)、降雨量等 16 項氣象指標作為主要生態(tài)因子，以縣(區(qū))為聚類單位，運用系統(tǒng)聚類分析方法，將保山煙區(qū)內種植區(qū)域劃分為3大生態(tài)類型區(qū)；有學者采用兩維圖論聚類分析方法進行烤煙區(qū)劃[16-17]，與系統(tǒng)聚類相比，其優(yōu)勢在于其分類結果滿足空間上的連通性和行政區(qū)界的完整性；還有模糊聚類，如秦建成[18]釆用模糊聚類方法對重慶市彭水縣的植煙土壤進行了適宜性評價；此外有學者在主成分分析基礎上，采用動態(tài)逐步聚類方法，進行烤煙種植的生態(tài)區(qū)劃[19-21]?；诰垲惙治龇ǖ玫降姆治鼋Y果人為主觀因素較強[22]。

1.2 指數(shù)和法

指數(shù)和法是烤煙區(qū)劃中指標評判應用較為廣泛的一種方法[23-27]。通常先確定參與區(qū)劃的指標，然后對各指標的質量等級分值或隸屬度和權重的乘積求和，即得到指數(shù)和，并根據(jù)其大小確定烤煙區(qū)劃等級，其中指標隸屬度可通過隸屬函數(shù)獲取，隸屬函數(shù)關系包含拋物線型、S型和反S型3種；確定指標權重的方法較多，主要有主成分分析法、層次分析法、相關分析法、灰色關聯(lián)分析法和專家咨詢法等[28-29]；根據(jù)指數(shù)和大小確定等級劃分界限時通常采用等間距法、數(shù)軸法和總分值頻率分布法[28, 30]。該類方法通常與GIS方法相結合共同完成烤煙區(qū)劃[31-32]。如石媛媛等[22]在GIS支持下利用指數(shù)和法將百色市劃分為烤煙種植適宜區(qū)、較適宜區(qū)和不適宜區(qū)。文獻中對于烤煙區(qū)劃指標評判的方法還有很多，如模糊綜合評價法[30, 33]，綜合評價指數(shù)法或適宜性指數(shù)[34]等，但其基本原理與指數(shù)和法類似。指數(shù)和法的優(yōu)點是可將不同類別的生態(tài)因素指標進行綜合集成，但指數(shù)和法在確定等級劃分界限時通常比較機械，易受人為主觀因素影響，致使該方法的應用存在一定局限性[35]。

在實際的烤煙區(qū)劃研究中，很少使用單一的集成方法，通常是多種方法相結合，如張先[35]在對福建烤煙進行種植區(qū)劃時在GIS的支持下，采用了動態(tài)聚類和指數(shù)和法兩種方法；李佳穎[36]先利用指數(shù)和法構建品質綜合評價體系，然后利用對各煙站的綜合品質進行聚類分析，最后基于GIS得到宜賓烤煙品質區(qū)劃圖。除了上述常用的方法外，還有其他一些方法，如灰色關聯(lián)度[37]，一般也是和其他方法共同使用，在氣候區(qū)劃中，先對烤煙品質進行聚類分析，得到每種品質對應的氣候類型，在GIS支持下，運用灰色關聯(lián)度完成烤煙品質氣候分區(qū)[38-39]。

指數(shù)和法等方法大多是從線性角度建立烤煙品質與生態(tài)因子之間的關系，而烤煙品質特征是受氣候、土壤、地形地貌等生態(tài)因子的綜合影響和制約，是一個高度非線性非確定的問題，因此有學者提出使用非線性方法，將模糊邏輯和人工神經網絡相結合實現(xiàn)烤煙種植適宜性區(qū)劃[40]。

2 全國和大區(qū)尺度烤煙區(qū)劃

2.1 全國尺度烤煙區(qū)劃

我國歷史上進行了3次全國性的煙草區(qū)劃。第一次是在20世紀60年代，根據(jù)地域分布，由農業(yè)部門進行的我國首次包括煙草在內的農業(yè)區(qū)劃，粗略地將全國劃分為黃淮煙區(qū)、西南煙區(qū)、華南煙區(qū)、華中煙區(qū)、東北煙區(qū)和西北煙區(qū)6大煙區(qū)[41]?？梢钥闯龅谝淮慰緹焻^(qū)劃只是農業(yè)區(qū)劃的一部分，主要是按照地域分布進行劃分，沒有考慮到影響烤煙品質最基本的因子即生態(tài)因子，包括氣候、土壤和地形因子，研究表明生態(tài)因子是決定煙葉品質及風格的首要因子[42-45]，是烤煙區(qū)劃需要考慮的主要指標。

真正意義上的煙草區(qū)劃是在20世紀80年代初期到中期開展的，綜合考慮氣候、土壤和地形等因素，由中國農業(yè)科學院煙草研究所主持，根據(jù)無霜期、≥10℃積溫、日平均氣溫≥20℃的持續(xù)天數(shù)、0 ~ 60 cm土壤含氯量<30 mg/kg、土壤pH、地貌類型等指標，采用三級篩網法，以縣為單位，將全國烤煙種植區(qū)分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)4個類型，包括北部西部煙區(qū)、東北部煙區(qū)、黃淮海煙區(qū)、長江中上游煙區(qū)、長江中下游煙區(qū)、西南部煙區(qū)和南部煙區(qū)共7個一級區(qū)和27個二級區(qū)[46-47]。本次區(qū)劃對加快煙葉生產布局的合理調整，指導我國煙葉生產發(fā)揮了巨大作用。

由于受當時理論水平和技術手段的限制，人們所選擇的指標體系比較簡單，絕大部分指標是以主觀判斷分析和經驗歸納為主的定性指標，缺乏量化[48]；而且所選指標僅考慮了適宜性和限制性，顯然不適應我國人民生活水平提高之后對煙葉吸食質量的要求[3]。由于煙區(qū)連年種植煙草，導致土壤條件發(fā)生變化；再加上我國氣候有所變化[49]，隨著“北煙南移”的形成和發(fā)展，我國煙草種植區(qū)域發(fā)生了根本變化。因此，2003—2008年由國家煙草專賣局牽頭，中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所與鄭州煙草研究院在全國啟動新一輪煙草種植區(qū)劃，基于GIS技術，打破行政界線，從烤煙成熟期氣溫、旺長期降水、大田期日照時數(shù)、大田生長期可用時間、土壤pH、土壤有機質含量、土壤氯離子含量、土壤質地和有效厚度等氣候和土壤指標綜合，將定量化的生態(tài)適宜性評價結果與烤煙品質關聯(lián)分析，對我國烤煙進行生態(tài)類型區(qū)劃(包含最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū))和區(qū)域區(qū)劃(包含西南煙草種植區(qū)、長江中上游煙草種植區(qū)、東南煙草種植區(qū)、黃淮煙草種植區(qū)和北方煙草種植區(qū)共5個一級煙草種植區(qū)和26個二級煙草種植區(qū))。

2.2 大區(qū)尺度烤煙區(qū)劃

在大區(qū)尺度上的烤煙區(qū)劃研究相對較少，僅有少數(shù)研究集中在烤煙氣候區(qū)劃上，如郭蕊蕊等[33]以我國濃香型煙葉產區(qū) 8 個省的 28 個市為例，利用1981—2013年該區(qū)57 個重點產煙縣的氣象資料和布設的田間氣象站的氣象資料，通過分析氣候因子與濃香型顯示度相關性，選擇成熟期大于30℃高溫天數(shù)、成熟期日均溫、成熟期大于20 ℃積溫和成熟期光照時數(shù)作為區(qū)劃指標，采用模糊評價法，將濃香型煙葉產區(qū)劃分為3級氣候適宜區(qū)。

3 省域尺度烤煙區(qū)劃

烤煙區(qū)劃在省域尺度上研究較多，既有單要素的烤煙區(qū)劃，比如烤煙氣候區(qū)劃、烤煙地形區(qū)劃等，也有多要素的烤煙區(qū)劃，即烤煙綜合區(qū)劃。

3.1 單要素烤煙區(qū)劃

氣候因素直接影響到煙葉的產量和品質[50-53]。雖然氣候因素無法調控，但是可通過掌握當?shù)貧夂驐l件，趨利避害，合理安排烤煙種植。因此，諸多學者在省域均采用氣象站點獲取的氣候數(shù)據(jù)對烤煙種植進行氣候分區(qū)[54-55]，如馬俊紅等[13]基于云南黃金走廊煙區(qū)10個州53個縣1971—2004年的氣象數(shù)據(jù)得到煙草生育期的平均溫度、最高溫度、最低溫度、降雨量、蒸散量、日照時數(shù)和平均相對濕度共7 個特征，采用系統(tǒng)聚類方法，以黃金走廊煙區(qū)各縣級行政單元為聚類單位，將云南黃金走廊煙區(qū)劃分為4 個氣候類型區(qū)域，但并未進行適宜性評價?？紤]到復雜地形的影響，郭兆夏等[56]采用陜西省98個氣象觀測站1976—2005年的成熟期(7—8)月平均氣溫、旺長期(6月)降水、大田生長期可用時間、大田期日照時數(shù)等指標，在GIS支持下，通過對無測站地區(qū)尤其是山地氣候的模擬，做出更為精細的陜西省烤煙氣候區(qū)劃圖(空間分辨率為100 m)，依據(jù)區(qū)劃綜合評分，將陜西省烤煙氣候適宜性細分為適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)。由于基本氣象臺站數(shù)量有限，即使可以通過模擬的方法獲取無測站地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)，但是對于地表復雜區(qū)域，獲取的氣象數(shù)據(jù)精度仍然有限。因此，有學者除了使用基本氣象臺站的數(shù)據(jù)外，還使用了區(qū)域自動氣象站或田間氣象站數(shù)據(jù)。如顧欣等[11]利用1961—2011年黔東南16個縣(市)氣象觀測站以及全區(qū)2005—2011年224個區(qū)域自動氣象站點的實時資料，采用兩維圖論聚類分析，對烤煙種植的氣候條件，包括5月、6月、7月和8月平均氣溫，5—8月平均氣溫，5—8月平均總降雨量，8月降雨量，5—8月日照時數(shù)、海拔高度等氣象觀測實時資料以及各站點地理經緯度進行區(qū)劃歸類，1類、2類、3類和10類處在烤煙種植氣候條件指數(shù)敏感區(qū)域，不宜種植烤煙，3 ~ 9類處于烤煙氣候條件適宜區(qū)域內，該研究使氣候條件由原來的地市(縣)級細化到了鄉(xiāng)鎮(zhèn)上，使氣候區(qū)劃尺度更小，提高了區(qū)劃成果的精度。

氣候變化會影響烤煙區(qū)劃分布，但目前烤煙區(qū)劃大都是基于多年平均氣候態(tài)進行的，屬于靜態(tài)的研究，也有少數(shù)研究關注氣候年際波動變化帶來的影響，如黃中艷[57]完成了烤煙種植氣候動態(tài)分區(qū)研究，但其研究僅局限在過去兩個不同年份之間的區(qū)劃差異；胡雪瓊等[58]基于1986—2005年的氣象臺站實測數(shù)據(jù)和1981—2060年的氣候模擬數(shù)據(jù)，以7月平均氣溫、7—8月日照時數(shù)和4—9月降水為區(qū)劃指標，分析了1986—2005年以及RCP 4.5和RCP 8.5氣候情境下2021—2040年、2041—2060年云南烤煙種植氣候適宜性區(qū)劃的變化，評估了氣候變化對烤煙種植氣候適宜性分布的影響。但它是按照固定的情景模式完成的模擬，時間跨度比較大，并且像RCP 8.5中描述的情景可能不會發(fā)生，會對評估結果的準確性產生影響。

近年來，人們開始關注烤煙種植氣象災害風險區(qū)劃的研究，涵蓋低溫冷害、冰雹、暴雨洪澇、干旱災害等[59-61]，目的是規(guī)避或減輕氣象災害可能造成的損失，為災害防御提供決策依據(jù)。如陳家金等[60]利用福建省煙區(qū)28個縣1972—2014 年的氣溫、降水和風速指標，2008—2013年烤煙產量與面積、地膜覆蓋面積、機電排灌面積和農民人均純收入指標，構建由致災因子危險性、烤煙脆弱性和煙區(qū)防災減災能力組成的多災種綜合風險區(qū)劃指標體系，采用加權綜合法計算綜合災害風險指數(shù)，基于GIS技術以縣域為評估單元，將福建烤煙氣象災害風險劃分為輕度風險區(qū)、中度風險區(qū)和重度及以上風險區(qū)。

綜上可知目前烤煙區(qū)劃的結果都是基于靜態(tài)的因子獲得的，而生態(tài)因子中，如變化較快的氣候因子，其變化會帶來煙葉品質的改變[62]，但是現(xiàn)有的烤煙區(qū)劃結果沒有考慮到氣候短期變化(如年際變化)所帶來的波動，不能滿足人們對于不同氣候情景模式下的預測需求，對于煙葉收購缺乏實際的指導意義。

在省域尺度上，還有少數(shù)研究針對地形進行烤煙區(qū)劃，如邵巖[38]基于云南90 m × 90 m的DEM數(shù)據(jù)，選取海拔高度、坡度和坡向作為評價指標，應用GIS采用層次分析法通過計算適宜性綜合評價指數(shù)，完成云南地形適宜性分區(qū)。實際上地形因子主要是通過影響氣候和土壤因子，間接對區(qū)劃結果產生影響，因此，僅用地形因子進行烤煙區(qū)劃難免會得到片面的結果。

3.2 多因素集成烤煙區(qū)劃

考慮到烤煙品質受生態(tài)環(huán)境諸多因子的影響，在上述烤煙區(qū)劃中絕大多數(shù)只考慮了氣候因子，但如果土壤或地形因子不適宜，則直接影響烤煙品質和區(qū)劃結果的準確性。同理，如果只考慮地形因子，但氣候或土壤因子不適宜，也無法生產優(yōu)質烤煙，因此，需要綜合考慮多個生態(tài)因子。為了提高烤煙區(qū)劃精度，將氣候、土壤和地形地貌因子作為評價指標，省域或區(qū)域尺度上烤煙綜合區(qū)劃的研究一直備受關注。如張先[35]采用福建省南平、三明、龍巖三市及其相鄰周邊縣共43個氣象站近30年累年氣象要素觀測資料，福建煙區(qū)土壤調查樣點數(shù)據(jù)庫和1︰25萬DEM數(shù)據(jù)，用三維二次趨勢面分析結合反距離權重插值模型實現(xiàn)氣候因子的空間化，用反距離權重插值法獲得土壤屬性的空間化，選擇250 m柵格為評價單元，利用灰色關聯(lián)分析法數(shù)學模型，建立由2—7月≥10 ℃活動積溫、2—7月無霜期、耕層厚度、有機質、坡度和坡向等16個因子構成的福建省煙區(qū)烤煙用地適宜性評價因子體系，并基于GIS，利用加乘模型法計算綜合質量指數(shù)，完成福建省烤煙區(qū)劃。劉友杰[63]應用延邊朝鮮族自治州1987—2007年67個氣象站點逐月日照時數(shù)、日照強度、日照百分率、平均氣溫、降雨量、相對濕度和蒸發(fā)量，土壤耕層pH、有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀含量以及1︰25萬數(shù)字高程，利用統(tǒng)計模型和空間插值的方法對氣候和土壤因子進行空間化，采用綜合指數(shù)法基于GIS完成延邊烤煙區(qū)劃。姜勇等[64]采用楚雄州10 個氣象站1981— 2010年氣象統(tǒng)計資料和90 m 分辨率的DEM數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計模型對氣候因子進行空間化，確定4—9月平均氣溫、4—6月日照時數(shù)、4—9月降水、坡度和坡向為楚雄烤煙適宜性種植區(qū)劃指標，運用GIS 空間計算功能對楚雄州進行烤煙區(qū)劃研究。周繼洲[31]在陜西省環(huán)秦嶺生態(tài)煙區(qū)的生態(tài)環(huán)境要素分析的基礎上，采用層次分析法和隸屬度函數(shù)構建了煙草生態(tài)適宜性評價指標體系，包含1995—2011年的生育期≥10° 積溫、成熟期月均溫、旺長期降水量和生育期日照時數(shù)，土壤堿解氮、有機質、有效磷、速效鉀和pH，海拔高度、坡度和坡向等，并基于GIS，利用指數(shù)和法完成烤煙區(qū)劃。

通過對省域尺度烤煙區(qū)劃的總結發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的烤煙區(qū)劃過程中都沒有煙葉品質的直接參與，僅有少數(shù)研究考慮了煙葉品質，但也僅限于煙葉的化學性質[38-39]或烤煙香型[33]。還有學者專門選擇烤煙品質特征為區(qū)劃指標，如馬君紅[65]根據(jù)煙葉的外觀質量、化學成分、感官質量和香韻狀況，將四川省煙葉劃分為3種品質類型區(qū)(即綜合品質最好、綜合品質好和綜合品質稍差)和5種風格特色區(qū)。但是該研究沒有考慮各個生態(tài)因子，當生態(tài)因子發(fā)生改變時，原有的品質分區(qū)也會發(fā)生變化。

4 地市和縣域尺度烤煙區(qū)劃

4.1 單要素烤煙區(qū)劃

在地市和縣域尺度，由于氣候變化較小，僅有少數(shù)在地市尺度的烤煙氣候區(qū)劃[66]，如楊鵬武等[67]在GIS支持下，利用昭通市 10 個區(qū)縣氣象站和區(qū)域自動站及煙田小氣候觀測站的實測氣候數(shù)據(jù)，結合區(qū)域氣候模式獲取的預測氣候數(shù)據(jù)，選擇7—8月平均氣溫、4月平均氣溫、4—9月日照時數(shù)和4—9月雨量作為區(qū)劃指標，按氣候區(qū)劃等級，將昭通市劃分為不適宜區(qū)、次適宜區(qū)、適宜區(qū)及最適宜區(qū)。而且近年來，對于市域尺度的烤煙氣象災害風險區(qū)劃研究趨勢顯著[68-72]。

土壤和地形地貌的烤煙區(qū)劃主要在地市和縣域尺度開展。土壤是烤煙生長的基本載體，對烤煙的品質形成有著重要的作用[73]。地形地貌主要是通過改變氣候和土壤因素間接影響烤煙產量和品質。世界上優(yōu)質煙均產自排水良好的山地丘陵地區(qū)，如美國在丘陵地帶種植的煙葉質量最優(yōu)，津巴布韋烤煙則多種植在多山的高原，所以地貌類型是劃分烤煙適宜性級別的重要判別標志之一[24, 74]。但相對烤煙氣候區(qū)劃而言，只有少數(shù)學者針對土壤或地形地貌進行烤煙區(qū)劃研究，如陳美球等[32]選擇障礙層類型、耕層厚度、剖面構型、土壤質地、成土母質、排水條件、灌溉條件、坡度、pH 、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅共14個區(qū)劃指標，采用指數(shù)和法對瑞金市耕地的植煙適宜性進行評價，將其劃分成高度適宜、中度適宜、勉強適宜和不適宜4個等級適宜區(qū)域。王付鋒[25]基于山西省平陸縣8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)46個耕層土壤pH、土壤有機質、堿解氮、速效鉀、有效磷、速效銅、鋅、鐵、錳，在GIS支持下，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位，利用隸屬度函數(shù)和主成分分析構建土壤肥力綜合指標對土壤肥力適宜性進行區(qū)劃?？梢钥闯鲈摮叨壬峡緹熗寥阑虻匦螀^(qū)劃研究較少，尤其在地形復雜地區(qū)的研究成果有限。

4.2 多因素集成烤煙區(qū)劃

很多學者關注這一尺度下的烤煙綜合區(qū)劃[23, 75]，如程江珂和王勝男[34]利用烤煙質量與生態(tài)條件之間的相關分析確定5—7月日照時數(shù)、土壤類型和海拔高度作為評估因子，以30 m × 30 m網格作為評估單元，通過計算適宜性指數(shù)，將攀枝花市西南山地生產烤煙劃分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)。雖然烤煙綜合區(qū)劃研究中大都考慮了影響烤煙品質的氣候、土壤和地形等因子，但是否在最適宜區(qū)就一定能夠生產出優(yōu)質烤煙仍不清楚，缺乏相關驗證研究。

烤煙區(qū)劃的目的是為了滿足卷煙工業(yè)配方的需要，按照烤煙品質風格特色的不同，對烤煙種植區(qū)域進行劃分。因此有少數(shù)研究跳過影響烤煙品質的生態(tài)因子，直接對烤煙品質進行區(qū)劃研究[14, 76]。但是由于煙葉品質的評價體系較為復雜，而且大范圍煙葉品質評價成本較高，所以主要是對部分品質指標的區(qū)域劃分[7, 26, 36]，較少研究涉及全面品質指標的烤煙區(qū)劃[77]。大多數(shù)研究是通過在研究區(qū)內采集一定數(shù)量煙葉品質實測數(shù)據(jù)，利用聚類分析等方法，從外觀質量、物理特性、化學成分、中性致香物質和感官質量等幾個方面進行單獨或綜合區(qū)劃[76, 78-79]，最后得到的大多是品質類型分區(qū)，或者與煙葉香氣特征結合，如石朝霞[79]將畢節(jié)煙葉品質劃分為西部清香型烤煙區(qū)、中部中偏清香型烤煙區(qū)和東部中間香型烤煙區(qū)3類；此處烤煙區(qū)劃的主要依據(jù)是烤煙的品質和風格特色，而烤煙的品質和風格特色需要在特定的生態(tài)條件下才能形成，如果將烤煙區(qū)劃與影響煙葉品質的生態(tài)條件相脫離，則無法明確烤煙品質差異的成因，所以有學者把影響烤煙品質的生態(tài)因子和烤煙品質特征共同作為區(qū)劃指標完成烤煙區(qū)劃[17, 80-81]。一般情況下，高產和優(yōu)質是分不開的，但目前烤煙區(qū)劃研究中尚未將烤煙產量作為區(qū)劃指標之一。

5 展望

縱觀我國烤煙區(qū)劃的研究現(xiàn)狀，經諸多學者的不斷努力，在烤煙區(qū)劃方面成果豐碩，但仍有很大發(fā)展空間。烤煙區(qū)劃的目的都是為了指導生產實踐，告訴人們煙可以種植在什么地方，不同品質或不同風格的烤煙原料在什么地方可以獲取。從目前發(fā)展狀況可知，我國烤煙區(qū)劃成果在全國和省域等大尺度上發(fā)揮了重要作用，但對于地市和縣域等小尺度，在實際生產中的指導效果非常有限。針對存在的主要問題，找出相應解決辦法，概括為以下幾個方面。

1)注重烤煙區(qū)劃指標選擇和指標權重確定的研究。烤煙區(qū)劃的關鍵問題，一是區(qū)劃指標的選擇，二是各區(qū)劃指標權重的確定，二者均依賴于烤煙品質和影響它的生態(tài)因素之間的關系。煙葉品質受多種生態(tài)因子影響，但決定其風格特色和品質優(yōu)劣的卻是少數(shù)幾個起短板效應的生態(tài)因子。因此對區(qū)劃指標的選擇和權重的確定需深入認識當?shù)厣鷳B(tài)因子，尋找符合本煙區(qū)的區(qū)劃指標和權重；在基本的烤煙生態(tài)田間試驗、品質化驗分析以及系統(tǒng)的分析研究基礎上，充分認識當?shù)乜緹煹纳鷳B(tài)優(yōu)勢、劣勢和獨特性，抓住當?shù)乜緹熒鷳B(tài)的主要矛盾；氣象指標不僅強調光、溫、水總量指標，還要加強對氣候要素時段分配和空間匹配影響的認識。各地烤煙區(qū)劃指標的選擇應在認清當?shù)乜緹熒鷳B(tài)獨特性的基礎上，抓住生態(tài)的主要限制因素或主要問題，從烤煙生態(tài)要素的主要空間差異上確定區(qū)劃指標，這樣的區(qū)劃結果對當?shù)氐目緹熒a才能起到切實的指導作用。由于研究區(qū)域的異質性、研究尺度不同以及研究條件的改變，區(qū)劃指標和權重二者的關系也有較大差異，需加強各生態(tài)因素對烤煙品質的影響研究，弄清每個生態(tài)因子在烤煙品質形成中的作用以及多因子的綜合作用，這是烤煙區(qū)劃工作是否能取得實質性進展要解決的根本問題。

2)提高烤煙區(qū)劃精細化程度。在市級及其以上尺度的大多數(shù)研究都是以縣級行政單元作為區(qū)劃單元，雖然在宏觀尺度上較好地指導了烤煙生產，但在縣級行政單元內的生態(tài)因子存在較大差異，一個縣(或鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村)可包含多個不同適宜等級的烤煙氣候區(qū)，煙葉品質差異較大；以縣為單位的烤煙區(qū)劃無法滿足卷煙工業(yè)企業(yè)對煙葉原料采購的需求，現(xiàn)在工業(yè)企業(yè)煙葉原料采購是以卷煙配方需求為導向，細化到以村為單位的精準采購。因此提高烤煙區(qū)劃的精細化程度是未來烤煙區(qū)劃的重要發(fā)展趨勢之一，也是促進煙草行業(yè)高質量發(fā)展的必經之路。

3)加強基于定位監(jiān)測點的烤煙區(qū)劃研究。通過對前人研究的總結發(fā)現(xiàn)，雖然人們完成了烤煙區(qū)化，但是并沒有建立監(jiān)測點對所獲得的分區(qū)結果進行驗證，尤其是在地市和縣域等小尺度研究無法確定烤煙分區(qū)是否正確，如果區(qū)劃中優(yōu)質烤煙區(qū)生產的烤煙品質一般或很差，則會給卷煙工業(yè)企業(yè)原料精準采購帶來困擾。所以，有必要在地市或縣域尺度上，設立數(shù)十個田間定位監(jiān)測點，測定每個監(jiān)測點的氣象、土壤和地形數(shù)據(jù)以及烤煙品質數(shù)據(jù)，構建關鍵生態(tài)因子與烤煙品質的關系模型，從而實現(xiàn)烤煙品質在區(qū)域上的拓展，完成烤煙區(qū)劃，并利用監(jiān)測點數(shù)據(jù)對烤煙區(qū)劃結果進行驗證，保證區(qū)劃結果的準確性。

4)考慮氣候的年際波動，提高烤煙區(qū)劃成果的實用性。相比較而言，土壤和地形地貌隨時間變化較小，而氣候的年際波動較大，對烤煙種植和煙葉品質影響十分突出。氣候的年際波動不僅表現(xiàn)在大田生長期的光、溫、水總量上，還表現(xiàn)在氣候要素的時段分配和空間匹配上。今后的烤煙氣候區(qū)劃或綜合區(qū)劃應該是依據(jù)確定的指標，不僅對各地氣象要素的多年平均值(標準氣候期30年平均)進行評判，還要考慮氣候的年際變化影響，區(qū)劃結果既能反映其多年平均氣候下的氣候適宜度，又能反映某個具體年份的實際情況，得到的區(qū)劃結果對未來烤煙種植和煙葉采購具有實際的指導意義。因此，把烤煙區(qū)劃成果與實時氣象影響評估和預測有機結合起來，是提高并持續(xù)發(fā)揮區(qū)劃成果功效的重要途徑。此外，還可通過積累多年不同氣候狀態(tài)下的烤煙品質數(shù)據(jù)，嘗試構建動態(tài)關系模型，從而提高區(qū)域烤煙區(qū)劃的準確程度，使其在指導烤煙種植及煙葉采購中發(fā)揮重要作用。

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Research Progresses and Consideration on Flue-cured Tobacco Planting Regionalization in China

XIE Xinqiao1, LI Xiangwei1, ZHU Yuncong1, TIAN Yutian1, HU Baowen1, YANG Jizhou1, WANG Dandan2*, MEI Lingli1, WANG Meiyan3, SHI Xuezheng3, LIU Chengzhu4, JING Yuanshu5

(1 Department of Raw Materials, Hongta Tobacco (Group) Co., Ltd., Yuxi, Yunnan 653100, China; 2 School of Remote Sensing & Geomatics Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China; 3 State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 4 Yuanjiang Branch of Yuxi Tobacco Company, Yunnan Provincial Tobacco Company, Yuanjiang, Yunnan 653000, China; 5 School of Applied Meteorology, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China)

Flue-cured tobacco has a wide range of ecological adaptability and is sensitive to the changes of ecological conditions. The flue-cured tobacco regionalization can provide references for the production and development of high-quality flue-cured tobacco in China. This paper described the research status of flue-cured tobacco regionalization in China from the following aspects: integrated method of comprehensive indexes for tobacco regionalization, tobacco regionalization at the scales of country, region, province, city and county. At present, the integrated methods of comprehensive indexes for tobacco regionalization mainly include cluster analysis and index summary, etc. Tobacco regionalization, at large scale (at country and region scales), plays an important role in guiding the cultivation of flue-cured tobacco in China, but at the small scale (such as at city and county scales), it cannot meet the demand of precision purchase of flue-cured tobacco raw materials of current cigarette industry enterprises in China. In the future, in order to provide the basis for the cultivation and quality selection of flue-cured tobacco, it is necessary to strengthen the research on the influence of ecological factors on the quality of flue-cured tobacco, improve the accuracy of tobacco regionalization at small scales, verify the accuracy of tobacco regionalization, and realize the dynamic regionalization of flue-cured tobacco.

Flue-cured tobacco regionalization; Ecological factors; Ecological adaptability; Quality; Climate

F323.1

A

10.13758/j.cnki.tr.2020.06.002

謝新喬, 李湘?zhèn)? 朱云聰, 等. 我國不同尺度烤煙種植區(qū)劃與思考. 土壤, 2020, 52(6): 1105–1112.

紅塔煙草集團有限公司技術項目(S-6019001)資助。

(wdd_0813@126.com)

謝新喬(1988—)，男，云南曲靖人，碩士，農藝師，主要從事煙葉基地建設與煙葉質量評價。E-mail: 06000618@hongta.com