中國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)氣候生態(tài)空間分布特征研究

張躍彬，樊 仙，毛 均，李如丹，余翔凌

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，云南 開(kāi)遠(yuǎn) 661699；2.云南省氣候中心，云南 昆明 650034)

【研究意義】中國(guó)是食糖消費(fèi)大國(guó)，人均食糖消費(fèi)每年以1.6%的速度在不斷增長(zhǎng)，年均食糖需求量已達(dá)1500萬(wàn)t以上，甘蔗屬禾本科甘蔗屬C4植物，原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū)，是世界主要的制糖原料[1]，也是中國(guó)主要的制糖原料，以甘蔗為原料的食糖產(chǎn)量占中國(guó)食糖總產(chǎn)的87%，以2019年為例，中國(guó)糖料產(chǎn)量9975萬(wàn)t，其中甘蔗產(chǎn)量8750萬(wàn)t，占87.7%；食糖產(chǎn)量1041.5萬(wàn)t，其中甘蔗產(chǎn)糖902.23萬(wàn)t，占86.6%[2]。多年來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向和有關(guān)省(區(qū))的高度重視下，中國(guó)在華南和西南區(qū)域，重點(diǎn)發(fā)展了廣西、廣東和云南等省(區(qū))，形成了桂中南、滇西南、粵西等3個(gè)甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)帶，形成了69個(gè)縣(市、區(qū))的甘蔗主產(chǎn)區(qū)布局，跨熱帶、亞熱帶2個(gè)氣候帶，涉及濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)等氣候類型[3]。根據(jù)甘蔗生物學(xué)特性和生態(tài)特性，以主產(chǎn)區(qū)縣(市、區(qū))的甘蔗適宜氣候特點(diǎn)，進(jìn)行生態(tài)空間分布研究和蔗區(qū)生態(tài)特性分析，對(duì)中國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與發(fā)展、選擇甘蔗優(yōu)良品種和應(yīng)用科學(xué)栽培技術(shù)具有重要的科學(xué)意義。【前人研究進(jìn)展】近年來(lái)，甘蔗的氣候生態(tài)研究比較多，但主要是基于各省區(qū)域進(jìn)行，空間尺度小。蘇永秀等人根據(jù)廣西甘蔗產(chǎn)區(qū)(縣)90個(gè)臺(tái)站的氣候資料，結(jié)合甘蔗生產(chǎn)對(duì)生態(tài)氣候條件的要求，利用GIS系統(tǒng)技術(shù)和氣候資源的小網(wǎng)格分析方法，對(duì)廣西甘蔗適宜種植區(qū)進(jìn)行了甘蔗農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃細(xì)化研究[4]；張躍彬等人根據(jù)云南蔗區(qū)自然氣候特點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)區(qū)劃，根據(jù)作物生態(tài)區(qū)劃的基本原理，以溫度為一級(jí)指標(biāo)，以年降雨量、干燥度及農(nóng)業(yè)意義為二級(jí)指標(biāo)，將云南蔗區(qū)劃為6個(gè)生態(tài)類型蔗區(qū)[5]；魯韋坤等依據(jù)甘蔗生物學(xué)特性評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用系統(tǒng)聚類法進(jìn)行了云南甘蔗主產(chǎn)區(qū)氣候類型分類劃分[6]；郭家文等采用云南30個(gè)縣(市)1971—2010年氣候要素資料，研究了云南甘蔗主產(chǎn)區(qū)氣候資源的分布特征[7]；毛均等人發(fā)明的一種基于綜合適宜度指數(shù)的甘蔗種植區(qū)劃方法，在深入調(diào)查和評(píng)估蔗區(qū)自然環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合氣象學(xué)、土壤學(xué)、甘蔗栽培學(xué)和作物模型學(xué)的技術(shù)方法對(duì)甘蔗種植區(qū)域的氣候、土壤和甘蔗生產(chǎn)潛力要素進(jìn)行了分類評(píng)估[8]。在基于廣西、云南2個(gè)省(區(qū))的自然氣候類型研究上，黃中艷應(yīng)用系統(tǒng)聚類法，根據(jù)廣西、云南蔗區(qū)76個(gè)氣象站點(diǎn)的氣象資源，利用9個(gè)甘蔗氣候評(píng)價(jià)指標(biāo)，將廣西、云南蔗區(qū)劃分為9個(gè)甘蔗氣候類型[9]。綜觀目前中國(guó)甘蔗的自然生態(tài)氣候研究，尚未有從中國(guó)甘蔗優(yōu)勢(shì)區(qū)域和主產(chǎn)區(qū)的角度，特別是與甘蔗生產(chǎn)基地規(guī)劃發(fā)展緊密結(jié)合的論文報(bào)道?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本研究以甘蔗自然氣候生態(tài)適應(yīng)性為基礎(chǔ)，根據(jù) 《糖料蔗主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃(2015—2020年)》和《甘蔗糖料生產(chǎn)基地建設(shè)規(guī)劃(2016—2025年)》，對(duì)中國(guó)廣西、云南、廣東的69個(gè)植蔗縣(市、區(qū))，收集20年間(2000—2019年)自然氣候參數(shù)值，進(jìn)行聚類分析研究，本著氣候相似研究的基礎(chǔ)原則，綜合自然生產(chǎn)條件，進(jìn)行全國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)的生態(tài)區(qū)劃和研究。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)對(duì)中國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)生態(tài)區(qū)域劃分，研究分析中國(guó)甘蔗主產(chǎn)地區(qū)的自然生態(tài)特征，為植蔗縣(市、區(qū))的甘蔗糖料基地規(guī)劃建設(shè)、新品種引進(jìn)選育和相應(yīng)的栽培技術(shù)研究應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)方法

1.1.1 區(qū)域選擇 以國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部編制發(fā)布的《糖料蔗主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃(2015—2020年)》為基礎(chǔ)，按華南沿海蔗區(qū)和西南蔗區(qū)2個(gè)區(qū)域進(jìn)行甘蔗生產(chǎn)情況分析和相關(guān)資料收集。其中華南沿海蔗區(qū)主要分析崇左、來(lái)賓、貴港、北海、欽州、防城港等市大部，南寧和梧州2市南部，右江河谷、澄江河谷等地；也包括廣東的遂溪、雷州、徐聞、廉江、麻章等粵西地區(qū)。而西南蔗區(qū)主要包括滇西南的德宏、保山、臨滄、普洱、西雙版納等和文山南部(富寧)等縣[10]。

1.1.2 數(shù)據(jù)獲取 根據(jù)廣西、廣東、云南等主產(chǎn)省(區(qū))的生態(tài)條件，對(duì)“十三五”以來(lái)進(jìn)入國(guó)家糖料基地規(guī)劃和生產(chǎn)示范的69個(gè)植蔗縣(市、區(qū))，由云南省氣候中心提供2000—2019年共20年間的自然氣候參數(shù)值，包括年平均氣溫、相對(duì)濕度、降水量、蒸發(fā)量、日照時(shí)數(shù)等。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Excel 2016(Microsoft Corporation,Seattle,WA,USA)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理。使用SPSS 18.0(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)不同試驗(yàn)選用0.05或0.01差異顯著水平。通過(guò)聚類分析研究，本著氣候相似研究的基礎(chǔ)原則，綜合自然生產(chǎn)條件，對(duì)主產(chǎn)蔗區(qū)進(jìn)行生態(tài)分類和研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)氣候及甘蔗種植狀況分析

甘蔗是喜溫、喜光的熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物。甘蔗在不同的生育期需要不同的溫度條件，蔗芽在13 ℃便可萌發(fā)，20～25 ℃發(fā)芽正常;在生長(zhǎng)階段，12～13 ℃可緩慢生長(zhǎng)，20～25 ℃伸長(zhǎng)逐漸加快；在甘蔗成熟時(shí)期，晝夜溫差大，光照好，蔗糖分就積累早，積累高。

甘蔗作為C4作物，特別喜光，甘蔗的干物質(zhì)，包括甘蔗本身及其積累的糖分，98%是通過(guò)光合作用合成的。甘蔗光補(bǔ)償點(diǎn)低，飽和點(diǎn)高，光能利用率高，在自然光照下，光照越強(qiáng)，對(duì)光合作用越有利。大田生產(chǎn)中，在充足的陽(yáng)光下，蔗莖較粗，節(jié)間相對(duì)較粗，葉片寬而綠，在陽(yáng)光不足地區(qū)，蔗莖細(xì)小，葉片窄而薄，并且?guī)S色，干物質(zhì)少。

根據(jù)甘蔗生長(zhǎng)的自然氣候生態(tài)特點(diǎn)，張躍彬等人以氣溫(包括積溫)為主要指標(biāo)，將蔗區(qū)劃分為3種類型，即最適宜種蔗區(qū)、適宜種蔗區(qū)、次適宜種蔗區(qū)[5]。從表1可見(jiàn)，適宜蔗區(qū)年平均氣溫要求大于等于18 ℃， 大于等于10 ℃的積溫在6000 ℃以上，要求無(wú)霜期330 d以上，基本不出現(xiàn)-2 ℃的低溫凍害，年相對(duì)濕度在60%以上。

中國(guó)人口基數(shù)大，食糖消費(fèi)量大?！笆濉币詠?lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，中國(guó)人均食糖消費(fèi)每年以1.6%速度在不斷增長(zhǎng)[11]。為提高中國(guó)甘蔗糖料生產(chǎn)能力，近年來(lái)，中國(guó)依據(jù)各省(區(qū))甘蔗糖料發(fā)展的自然資源稟賦和相應(yīng)的社會(huì)支撐條件，選擇廣西、云南、廣東3個(gè)省(區(qū))，集中在廣西的桂中南、云南的滇西南和廣西的粵西3個(gè)地區(qū)，構(gòu)建中國(guó)的甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶[12]。

分布于甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶的甘蔗植蔗縣，年平均氣溫絕大多數(shù)在18 ℃以上，日照時(shí)數(shù)大部分蔗區(qū)在1500 h以上，年降雨量在800 mm以上，平均相對(duì)濕度在70%以上，甘蔗產(chǎn)業(yè)比較經(jīng)濟(jì)效益好，具有甘蔗生產(chǎn)發(fā)展良好自然資源條件和社會(huì)條件(表2)。

表1 甘蔗產(chǎn)區(qū)適應(yīng)性劃分

表2 2000—2019年中國(guó)甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶上的縣(市、區(qū))主要?dú)夂蛑笜?biāo)

續(xù)表2 Continued table 2

通過(guò)多年建設(shè)，中國(guó)的三大甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶成效顯著，2019年，甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶種植面積132.45萬(wàn)hm2，占全國(guó)甘蔗種植面積的95.2%；甘蔗農(nóng)業(yè)產(chǎn)量10 609.5萬(wàn)t，占全國(guó)甘蔗農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量的97%； 2019/20年榨季，中國(guó)三大甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶蔗糖產(chǎn)量達(dá)899.8萬(wàn)t，占全國(guó)蔗糖產(chǎn)量的99.8%，較2015/16年榨季99.4%的占比提高了0.4個(gè)百分點(diǎn)[13]。特別是2015—2020年，廣西、云南2省(區(qū))通過(guò)46.67萬(wàn)hm2的核心糖料基地建設(shè)，依靠科技挖掘生產(chǎn)潛力，積極推廣規(guī)模化經(jīng)營(yíng)和機(jī)械化生產(chǎn)，顯著降低了蔗糖生產(chǎn)成本，大幅提高了甘蔗生產(chǎn)能力，有力保障了中國(guó)食糖有效供給。2019/2020年榨季，廣西食糖產(chǎn)量600萬(wàn)t，甘蔗平均糖分達(dá)14.8%，產(chǎn)糖率13.11%，創(chuàng)廣西歷史最好水平；云南食糖產(chǎn)量216.9萬(wàn)t，產(chǎn)糖率12.92%，位居全國(guó)第2。廣西和云南2省(區(qū))甘蔗糖產(chǎn)量占全國(guó)甘蔗糖產(chǎn)量的90.6%、占全國(guó)食糖產(chǎn)量的78.5%，優(yōu)勢(shì)地位更加突出(表3)。

2.2 中國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)生態(tài)類型分析

2.2.1 主產(chǎn)蔗區(qū)的生態(tài)差異分析 通過(guò)中國(guó)三大甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)69個(gè)植蔗縣(市、區(qū))自然氣候空間分布的聚類研究分析看，華南蔗區(qū)(廣西、廣東)，與西南的區(qū)域差異還比較大，其中以廣西、廣東為主的華南蔗區(qū)大部分屬亞熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)，高溫高濕、降雨量大、氣溫高，但日照相對(duì)不足，該區(qū)域37個(gè)縣(市、區(qū))年的平均溫度為21.8 ℃，但年日照時(shí)數(shù)僅為1605.3 h，平均降雨量為1531.4 mm,平均蒸發(fā)量為 1365.4 mm，降雨量大于蒸發(fā)量。以云南為主的低緯高原蔗區(qū)，分析涉及的32個(gè)縣(市)，屬亞熱帶濕潤(rùn)高光照蔗區(qū)，該區(qū)域年平均溫度19.7 ℃，年日照時(shí)數(shù)2221.1 h，平均降水量1239.2 mm,平均蒸發(fā)量 1658.4 mm，蒸發(fā)量大于降雨量。

2.2.2 主產(chǎn)蔗區(qū)生態(tài)區(qū)域劃分分析 為進(jìn)一步研究蔗區(qū)空間布局，本著氣候相似性的原則，采用聚類方法，通過(guò)主產(chǎn)區(qū)69個(gè)植蔗縣的植蔗自然生態(tài)進(jìn)行聚類分析，結(jié)合當(dāng)?shù)馗收岱N植和生長(zhǎng)實(shí)際，可將中國(guó)主產(chǎn)蔗劃分為6組生態(tài)蔗區(qū)(圖1)。

(1)亞熱帶濕潤(rùn)少光照蔗區(qū)：包括廣西的融水、環(huán)江、羅城、宜州、忻城、柳城、鹿寨、柳江、田陽(yáng)、田東、隆安、武鳴、賓陽(yáng)、象州、武宣、貴港、大新、崇左、扶綏、寧明、上思、橫縣,廣東的英德,云南的富寧24個(gè)縣(市、區(qū))，該區(qū)域主要位于廣西中南部，年平均溫度達(dá)21.5 ℃，平均日照時(shí)數(shù)僅1562.0 h，年平均降水量1398.5 mm，蒸發(fā)量1496.0 mm，降水量與蒸發(fā)量基本相當(dāng)。該區(qū)域是廣西主要的甘蔗種植生產(chǎn)區(qū)域，生產(chǎn)條件好，是國(guó)家甘蔗生產(chǎn)重點(diǎn)發(fā)展優(yōu)勢(shì)區(qū)域。

(2) 亞熱帶濕潤(rùn)低蒸發(fā)蔗區(qū)：該區(qū)域地處桂中地區(qū)，包括河池、都安、平果、來(lái)賓、龍州、南寧6個(gè)地區(qū)(市)，這類蔗區(qū)屬于寡日照低蒸發(fā)蔗區(qū)，平均年氣溫為21.8 ℃，平均日照時(shí)數(shù)1440.0 h，平均降水量為1396.4 mm，平均蒸發(fā)量?jī)H為995.4 mm，相對(duì)濕度76.7%。

(3) 熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)：該區(qū)域地處或靠近雷州半島，包括廣東的遂溪、化州、湛江、雷州、徐聞；廣西的靈山、欽州、合浦以及云南的勐臘9個(gè)縣(市)，屬熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)，具有高溫多雨高濕的特點(diǎn)，平均年溫度23.2 ℃，日照時(shí)數(shù)1771.1 h，平均降水量1758.2 mm，平均蒸發(fā)量?jī)H為1421.9 mm，降雨量大于蒸發(fā)量，空氣相對(duì)溫度達(dá)81%。

(4)亞熱帶半濕潤(rùn)蔗區(qū)：該區(qū)域主要位于滇南和滇東南，包括紅河、建水、臨滄、石屏、云縣、施甸、雙江、元陽(yáng)、開(kāi)遠(yuǎn)、文山、蒙自、鳳慶12個(gè)縣(市)，光照強(qiáng)，年日時(shí)數(shù)達(dá)2270.1 h，年平均氣溫19.6 ℃，平均降雨量964.4 mm，平均蒸發(fā)量1888.3 mm，降雨量?jī)H為蒸發(fā)量的一半，相對(duì)溫度在中國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)中最低，僅為70.8%。

表3 2016—2019年甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶種植面積和產(chǎn)量

圖1 主產(chǎn)區(qū)蔗區(qū)生態(tài)聚類圖Fig.1 Ecological cluster map of sugarcane region in main sugarcane production area

(5)亞熱帶高濕蔗區(qū)：該區(qū)域比較特殊，僅為江城、金平2縣，在云南南部哀牢山的氣候分界線上，降雨量大，年平均氣溫18.8 ℃，年 日照時(shí)數(shù)為1924.7 h，平均降雨量2323.5 mm，平均蒸發(fā)量1255.35 mm，降雨量是蒸發(fā)量的2倍左右。

(6)亞熱帶濕潤(rùn)多光照蔗區(qū)：該區(qū)域主要位于滇西南，包括滄源、耿馬、景谷、瀾滄、粱河、隴川、芒市、勐海、孟連、瑞麗、盈江、鎮(zhèn)康、西盟、景東、廣南、鎮(zhèn)沅16個(gè)縣(市)，光照強(qiáng)，雨量多，年平均氣溫19.7 ℃，年日照時(shí)數(shù)達(dá)2215.2 h，平均降雨量1450.3 mm，平均蒸發(fā)量1478.23 mm，降雨量與蒸發(fā)量基本相當(dāng)，相對(duì)溫度76.7%。該區(qū)域是云南最主要的甘蔗種植生產(chǎn)區(qū)域，生產(chǎn)條件好，單產(chǎn)和糖分高，是國(guó)家三大甘蔗優(yōu)勢(shì)區(qū)域之一。

2.3 中國(guó)主產(chǎn)省(區(qū))生態(tài)特點(diǎn)分析

根據(jù)廣西、云南和廣東等69個(gè)甘蔗縣(市、區(qū))的自然生態(tài)條件來(lái)看，3個(gè)省(區(qū))的植蔗自然生態(tài)條件也具有明顯的特性(圖2)。

圖2 主產(chǎn)省(區(qū))生態(tài)區(qū)劃圖Fig.2 Ecological zoning map of main sugarcane production province (autonomous district)

2.3.1 廣西蔗區(qū) 廣西是中國(guó)第一大的甘蔗糖料基地，年甘蔗種植面積達(dá)73.3萬(wàn) hm2，食糖產(chǎn)量穩(wěn)定在600萬(wàn)t以上，占全省產(chǎn)糖量60%以上。廣西蔗區(qū)年平均氣溫高，降雨量豐富，但日照時(shí)數(shù)少，降雨量大于蒸發(fā)量，相對(duì)濕度大。其中屬于亞熱帶濕潤(rùn)少光照蔗區(qū)的有融水、環(huán)江、羅城、宜州、忻城、柳城、鹿寨、柳江、田陽(yáng)、田東、隆安、武鳴、賓陽(yáng)、象州、武宣、貴港、大新、崇左、扶綏、寧明、上思、橫縣22個(gè)縣(市、區(qū))；屬于亞熱帶濕潤(rùn)低蒸發(fā)蔗區(qū)的有河池、都安、平果、來(lái)賓、龍州5個(gè)縣(市)。此外，與廣東接壤靠海的靈山、欽州、合浦3個(gè)縣(市)又屬熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)。

2.3.2 云南蔗區(qū) 云南是全國(guó)第二大甘蔗糖料基地，年甘蔗種植面積28.7萬(wàn)hm2，食糖產(chǎn)量穩(wěn)定在200萬(wàn)t以上。云南明顯地分為2個(gè)蔗區(qū)，一個(gè)是滇西為主的亞熱帶濕潤(rùn)多光照蔗區(qū)，包括滄源、耿馬、景谷、瀾滄、梁河、隴川、芒市、勐海、孟連、瑞麗、盈江、鎮(zhèn)康、西盟、景東、廣南、鎮(zhèn)沅16個(gè)縣(市)蔗區(qū)。第二類是以滇南為主的亞熱帶半濕潤(rùn)蔗區(qū)，包括紅河、建水、臨滄、石屏、云縣、施甸、雙江、元陽(yáng)、開(kāi)遠(yuǎn)、文山、蒙自、 鳳慶12個(gè)縣(市)，光照強(qiáng)，但降雨量相對(duì)不足，容易發(fā)生干旱災(zāi)害。云南還有江城、金平2個(gè)縣蔗區(qū)比較特殊，屬亞熱帶高濕蔗區(qū)。此外，云南的富寧縣靠近廣西的百色，屬于亞熱帶濕潤(rùn)少光照蔗區(qū)；勐臘縣與老撾國(guó)家接境，屬于熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)。由此看出，在全國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)的6個(gè)分類中，云南就占據(jù)了5類，充分說(shuō)明了云南自然生態(tài)條件的多樣性。

2.3.3 廣東蔗區(qū) 廣東蔗區(qū)是全國(guó)第三大蔗區(qū)，年產(chǎn)糖量在50萬(wàn)t以上，主要蔗區(qū)位于粵西的湛江地區(qū)，主要屬于熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)，高溫多雨高濕，包括遂溪、化州、湛江、雷州、徐聞5 個(gè)縣(市)(該區(qū)的英德又比較特殊，屬亞熱帶濕潤(rùn)少光照蔗區(qū))。該區(qū)域是地?zé)釀?shì)平坦，是中國(guó)主要的甘蔗種植生產(chǎn)區(qū)域，比較適宜甘蔗全程機(jī)械化生產(chǎn)應(yīng)用，缺點(diǎn)是降雨量多，空氣相對(duì)溫度大，甘蔗容易倒伏，蔗糖分水平低[14]。

3 討 論

氣候生態(tài)是影響甘蔗生長(zhǎng)最重要的因素，農(nóng)鋼等人利用農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)基地的甘蔗日莖伸長(zhǎng)量和氣象資料，分析氣象因子對(duì)甘蔗莖伸長(zhǎng)的影響，利用甘蔗平均單產(chǎn)和氣象災(zāi)害資料，分析各類氣象災(zāi)害對(duì)甘蔗影響[15]；羅晟等人以桂糖32號(hào)和新臺(tái)糖22號(hào)為供試材料，分析得出溫度對(duì)甘蔗生長(zhǎng)影響較小，而降雨量對(duì)甘蔗的出苗率、發(fā)株率、分蘗率和糖分均具有不同程度影響的結(jié)論[16]；譚佳勇等人通過(guò)河池甘蔗氣候適宜度及其變化趨勢(shì)分析，建立了甘蔗各生育及全生育期氣候適宜度模型[17]；毛均等人基于太陽(yáng)輻射的生態(tài)指標(biāo)，利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)模擬模型(APSIM)，模擬甘蔗的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成影響[18]。付建濤等通過(guò)溫度和降水變化與甘蔗產(chǎn)量的關(guān)系分析研究，提出1990—2015年中國(guó)甘蔗平均產(chǎn)量變化與3省份內(nèi)平均溫度變化和降水量變化之間，具有線性正相關(guān)關(guān)系。與基準(zhǔn)年份1990年相比，溫度對(duì)甘蔗產(chǎn)量影響較顯著[19]。廖雪萍等通過(guò)氣候變化對(duì)廣西農(nóng)業(yè)影響的研究，提出廣西熱量資源呈增加趨勢(shì)、光照資源呈減少趨勢(shì)、水分資源變化趨勢(shì)不明顯但年際間變化較大，從而造成農(nóng)作物發(fā)育期、品種布局和種植制度的變化的結(jié)論[20]。

氣候生態(tài)也是影響甘蔗產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要因素，在大尺度的甘蔗生態(tài)適應(yīng)性的研究應(yīng)用上， 葛靜芳和司偉等在基于 LMDI 模型的世界甘蔗增產(chǎn)要素研究中，分析提出1961—2014 年世界甘蔗生產(chǎn)逐漸向優(yōu)勢(shì)區(qū)域集中，產(chǎn)量提升 2 倍，中國(guó)甘蔗增產(chǎn)同樣得益于優(yōu)勢(shì)區(qū)域發(fā)展，單產(chǎn)提升顯著，貢獻(xiàn)率高達(dá) 34%[21]。潘小軍等進(jìn)行的全球氣候異常下甘蔗氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析，發(fā)現(xiàn)了甘蔗氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)育與傳遞機(jī)理呈"全球氣候變化→極端氣象災(zāi)害發(fā)生→農(nóng)作物產(chǎn)量變化→糧食市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)→經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)"的規(guī)律[22]；歐釗榮等將廣西甘蔗種植區(qū)氣象臺(tái)站的光溫水資料采用膨化處理后按旬依次組成不同時(shí)段值， 通過(guò)相關(guān)分析方法普查出與廣西原料蔗產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)通過(guò)0.01水平顯著性檢驗(yàn)的因子作為預(yù)報(bào)因子，分別用逐步回歸方法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立廣西原料蔗產(chǎn)量預(yù)報(bào)模型[23]；周一帆等通過(guò)對(duì)中國(guó)甘蔗主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量差及影響因素分析增長(zhǎng)研究，提出了中國(guó)廣西、云南、廣東三大甘蔗主產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)量潛力為 137.1、147.2、145.8 t/hm2，分別有 45.9%、57.9%、46.3%的產(chǎn)量潛力有待開(kāi)發(fā)[24]。

中國(guó)的三大甘蔗主產(chǎn)區(qū)，地形地貌多樣，進(jìn)行植蔗生態(tài)研究和劃分也非常復(fù)雜[25]，在本研究中，以中國(guó)三大甘蔗優(yōu)勢(shì)區(qū)域內(nèi)的69個(gè)植蔗縣(市、區(qū))的臺(tái)站氣候資料為基礎(chǔ)，結(jié)合甘蔗生產(chǎn)對(duì)生態(tài)氣候條件的要求和甘蔗實(shí)際生產(chǎn)情況，特別是結(jié)合“十三五”中國(guó)南方糖業(yè)基地建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)以及“十四五”中國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)行空間分布的生態(tài)聚類分析研究，以氣候相似性原則進(jìn)行了蔗區(qū)氣象生態(tài)空間分布特征研究，系統(tǒng)地進(jìn)行了6個(gè)生態(tài)蔗區(qū)和分類，是中國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)第一次全面而系統(tǒng)的氣候生態(tài)特征分析研判，符合中國(guó)甘蔗生產(chǎn)的客觀實(shí)際，對(duì)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃發(fā)展、選育高產(chǎn)高糖適宜品種、研究區(qū)域化的栽培技術(shù)都具有重要作用和意義。

4 結(jié) 論

根據(jù)69個(gè)甘蔗植蔗縣(市、區(qū))的自然氣候空間分布的聚類分析研究，結(jié)合區(qū)域甘蔗生長(zhǎng)形勢(shì)，本著氣候相似性的原則，全國(guó)糖料主產(chǎn)縣可劃分為6組生態(tài)蔗區(qū)，即亞熱帶濕潤(rùn)少光照蔗區(qū)，亞熱帶濕潤(rùn)低蒸發(fā)蔗區(qū)，熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)，亞熱帶半濕潤(rùn)蔗區(qū)，亞熱帶高濕蔗區(qū)，亞熱帶濕潤(rùn)多光照蔗區(qū)。其中亞熱帶濕潤(rùn)少光照蔗區(qū)，亞熱帶濕潤(rùn)低蒸發(fā)蔗區(qū)主要分布在廣西，熱帶濕潤(rùn)蔗區(qū)主要分布在廣東、也包括廣西靈山、欽州、合浦以及云南勐膜等；亞熱帶半濕潤(rùn)蔗區(qū)、亞熱帶濕潤(rùn)多光照蔗區(qū)，亞熱帶高濕蔗區(qū)等3類蔗區(qū)主要分布在云南省。