基于GIS的六盤水市刺梨種植適宜性評價

鄧成飛，楊 琴，陳繼柳

（六盤水師范學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，貴州 六盤水 553000）

刺梨屬薔薇科，是多年生落葉灌木繅絲花的果實[1]，其適應(yīng)能力強，延伸產(chǎn)業(yè)多，經(jīng)濟(jì)效益高，開發(fā)潛力大；是中國特有的果樹，貴州省是全國野生刺梨分布最廣、栽培面積及總產(chǎn)量最大、果實品質(zhì)最好的省份之一。六盤水市作為“中國野生刺梨之鄉(xiāng)”[2]，境內(nèi)野生刺梨分布廣，已經(jīng)成為貴州特色產(chǎn)業(yè)之一。但刺梨產(chǎn)量及品質(zhì)受氣候、土壤和地形因素等自然條件影響較大；GIS是以計算機為基礎(chǔ)的工具，能夠?qū)臻g信息進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析和處理，已經(jīng)應(yīng)用在梨橙[3]、山核桃[4]、茉莉花[5]等種植適宜性評價中。因而能對刺梨種植的適宜性評價提供技術(shù)支持。因此本研究基于GIS技術(shù)，綜合分析地形、氣候和土壤等自然條件因素的基礎(chǔ)上，對六盤水市刺梨種植區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的區(qū)劃，對六盤水市刺梨產(chǎn)業(yè)的科學(xué)布局有重要參考意義。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

六盤水市位于貴州省西部，地跨北緯25°19′44″～26°55′33″、東經(jīng)104°18′20″～105°42′50″，全市面積9 914 km2，包括鐘山區(qū)、水城區(qū)、盤州市和六枝特區(qū)。2020年將水城縣的保華鎮(zhèn)、木果鎮(zhèn)、南開苗族彝族鄉(xiāng)、金盆苗族彝族鄉(xiāng)和青林苗族彝族鄉(xiāng)劃歸鐘山區(qū)管轄，撤銷水城縣，設(shè)立六盤水市水城區(qū)，文章所用的行政邊界是2020年前的行政邊界。六盤水市地勢西北高、東南低，市境屬于北亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，受低緯度高海拔的影響，年均溫13～14℃，年降水量1 200～1 500 mm[6]。

1.2 數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)年平均降水量及年平均氣溫數(shù)據(jù)獲取于國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)信息中心-中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http://data.cma.cn/），部分缺損數(shù)據(jù)，通過GIS軟件插值分析獲得；DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)于地理空間數(shù)據(jù)云（http://www.gscloud.cn/）獲取，于國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心共享服務(wù)平臺（http://www.geodata.cn/）獲取六盤水市行政底圖，刺梨的習(xí)性及所需溫度、水分及土層厚度條件查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料獲取。

2 研究方法

2.1 刺梨種植區(qū)劃指標(biāo)選擇

評價因子綜合地形、氣候和土壤各個自然條件來確定。刺梨，喜溫暖濕潤和陽光充足環(huán)境，適應(yīng)性強[7]，刺梨性喜溫暖濕潤氣候，年平均氣溫12～16℃，年降水量800～1 200 mm以上，對土壤要求不嚴(yán)[8]。因此，本研究選擇坡度、坡向2個地形因子，年平均氣溫、年平均降水量2個氣象因子，土層厚度1個土壤因子，作為六盤水市刺梨種植適宜性評價指標(biāo)（如圖1所示），各評價因子及量化分級見表1。

圖1 六盤水市刺梨種植適宜性評價指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)

表1 六盤水市刺梨種植指標(biāo)量化分級與權(quán)重

2.2 建立綜合區(qū)劃評估模型

本研究基于層次分析法（AHP）[9]與加權(quán)指數(shù)求和法[10]開展六盤水市刺梨種植適宜性區(qū)劃評估模型。指標(biāo)權(quán)重反映了評價過程中不同指標(biāo)對評價結(jié)果的貢獻(xiàn)。由于參與因子對刺梨種植適宜性的響應(yīng)不同，據(jù)評價指標(biāo)的影響程度，給出不同權(quán)重。層次分析法結(jié)合專家打分法，建立指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)，建構(gòu)判斷矩陣，計算各指標(biāo)權(quán)重，并最終一致性檢驗通過[11]（CR=0＜0.1），各指標(biāo)權(quán)重見表1。然后使用GIS軟件疊加分析各柵格圖層，據(jù)區(qū)劃指標(biāo)對六盤水市刺梨種植適宜性進(jìn)行分級，并給不同分級賦予顏色，疊加縣區(qū)邊界，制作六盤水市刺梨種植適宜性區(qū)劃圖（圖2），刺梨適宜性等級劃分及面積占比見表2。

表2 刺梨適宜性等級劃分及面積占比

圖2 六盤水市刺梨種植適宜性分布圖

3 刺梨種植適宜性區(qū)劃結(jié)果

六盤水市刺梨種植高適宜區(qū)：主要分布在盤州市的東北部、東南部，六枝特區(qū)的東南部；另盤州市西部和中部及六枝特區(qū)東北部也有零星分布。高適宜區(qū)面積占六盤水市總面積的10%。

六盤水市刺梨種植較高適宜區(qū)：主要分布在水城縣中部、南部，盤州市的西北部，另在水城縣北部、鐘山區(qū)、六枝特區(qū)的西部及西北部也有零星分布。較高適宜區(qū)面積占總面積的9%。

六盤水市刺梨種植一般適宜區(qū)：主要分布在盤州市的南部、西部、中部及六枝特區(qū)東部和南部的大部分地區(qū)。一般適宜區(qū)面積占總面積的36%。

六盤水市刺梨種植基本適宜區(qū)：大面積的分布在水城縣的境內(nèi)，在其東部、南部、西部、北部和中部均有分布；另在鐘山區(qū)的東部、六枝特區(qū)西部和西北部、盤州市的西北部有部分分布。基本適宜區(qū)面積占總面積的43%。

六盤水市刺梨種植不適宜區(qū)：分布在水城縣的西北部、鐘山區(qū)的西部及鐘山區(qū)大灣區(qū)的西部。不適宜區(qū)面積僅占總面積的2%。

4 結(jié)論與建設(shè)

4.1 結(jié)論

（1）基于氣候、地形和土壤3個因子，利用層次分析法并結(jié)合加權(quán)指數(shù)求和法，結(jié)合GIS技術(shù)，完成5個區(qū)劃指標(biāo)的權(quán)重占比，并利用層次分析法實現(xiàn)六盤水市刺梨種植適宜性評價的具體化，為六盤水市刺梨種植提供科學(xué)的參考依據(jù)。

（2）六盤水市是“中國野生刺梨之鄉(xiāng)”，水熱條件較好，滿足刺梨生長的氣候條件，市境刺梨種植適宜性都基本達(dá)到基本適宜及以上，僅有鐘山區(qū)部分區(qū)域未能達(dá)到基本適宜及以上。

（3）由于土壤數(shù)據(jù)收集困難，所以在刺梨種植適宜性指標(biāo)上選取了土層厚度作為土壤指標(biāo)。刺梨種植適宜性評價會因為所選取的指標(biāo)不同、指標(biāo)權(quán)重占比不同，從而導(dǎo)致適宜性結(jié)果不同。因此，適宜性指標(biāo)的選取及權(quán)重占比和結(jié)果需綜合考慮其科學(xué)性和當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)以及在實際應(yīng)用中的不斷修正和完善。

（4）在地形條件約束下，即使某區(qū)域水熱條件及土壤條件良好，也不能很好地適宜刺梨的生長。

4.2 建議

高適宜區(qū)及較高適宜區(qū)：面積占比達(dá)到19%，首先應(yīng)保護(hù)其優(yōu)越的水熱條件及土壤條件，其次要利用其良好的自然條件，選用優(yōu)良刺梨品種，以標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)，培育優(yōu)質(zhì)的刺梨種植區(qū)，打造高品質(zhì)的刺梨產(chǎn)業(yè)園區(qū)；一般適宜區(qū)及基本適宜區(qū)：面積占比達(dá)到79%，面積占比大，應(yīng)加強管理，充分保護(hù)該區(qū)域的水熱條件及土壤肥力狀況，保證六盤水市刺梨的基本產(chǎn)量，同時在此基礎(chǔ)上，還要通過改進(jìn)科技技術(shù)，克服土地限制因素，增施有機肥，改善土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥的能力，提升和發(fā)展適宜刺梨種植規(guī)劃面積，促進(jìn)實現(xiàn)刺梨高數(shù)量、高品質(zhì)的產(chǎn)出；不適宜區(qū)：面積占比達(dá)到2%，要思考其水熱條件及地形、土壤條件適宜發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，因地制宜地發(fā)展其他特色產(chǎn)業(yè)。