基于GIS的中國菠蘿蜜生態(tài)適宜性區(qū)劃和種植空間潛力分析

摘""要：菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性區(qū)劃研究對(duì)于科學(xué)有效地利用熱區(qū)生態(tài)環(huán)境資源，指導(dǎo)菠蘿蜜種植布局和挖掘其產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿哂兄匾饬x?；趯哟畏治龇ǎˋHP）和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，選擇溫度、降水量、日照時(shí)數(shù)、土壤4個(gè)評(píng)價(jià)因子構(gòu)建菠蘿蜜種植適宜性區(qū)劃研究模型，并根據(jù)前人研究成果和我國實(shí)際菠蘿蜜種植區(qū)的分布情況對(duì)區(qū)劃結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)進(jìn)一步結(jié)合土地利用空間數(shù)據(jù)探索菠蘿蜜種植空間潛力。結(jié)果表明：菠蘿蜜可種植區(qū)主要分布在熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，其中適宜區(qū)主要分布在全年熱量充足、越冬條件佳、光熱水條件好的海南島、廣西南部、廣東南部、云南南部部分地區(qū)和福建南部。菠蘿蜜在中國可種植的總面積約為47.85′104"km2，適宜種植的區(qū)域面積約達(dá)22.71′104"km2，包括可耕地8.89′104"km2和未利用地182.05"km2，僅潛在適宜種植的可耕地面積為前人研究成果中現(xiàn)有種植面積的58倍。通過綜合分析土地利用、生態(tài)環(huán)境、政策扶持等因素，表明菠蘿蜜在中國適宜和較適宜的可耕地及未利用地上有較高的發(fā)展空間和生產(chǎn)潛力，并且可優(yōu)先開發(fā)廣西及云南的南部等菠蘿蜜適宜種植區(qū)域。本研究結(jié)果可為優(yōu)化我國菠蘿蜜種植的區(qū)域布局與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃提供科學(xué)參考和數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：菠蘿蜜；生態(tài)適宜；種植區(qū)劃；層次分析法（AHP）中圖分類號(hào)：S667.8""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

GIS-based"Ecological"Suitability"Regionalization"and"Spatial"Potential"Analysis"of"Jackfruit"in"China

ZHONG"Yunjie1，2，3，"TANG"Huanwei4，"TANG"Xiuguan1，"DU"Yingjun1，"ZHOU"Hailan1，"OU"Jingli1，"ZHU"Pengjin1，2，3*

1."Guangxi"Subtropical"Crops"Research"Institute，"Nanning，"Guangxi"530001，"China;"2."Key"Laboratory"of"Quality"and"Safety"Control"for"Subtropical"Fruit"and"Vegetable，"Ministry"of"Agriculture"and"Rural"Affairs，"Nanning，"Guangxi"530001，"China;"3."Guangxi"Key"Laboratory"of"Quality"and"Safety"Control"for"Subtropical"Fruits，"Nanning，"Guangxi"530001，"China;"4."Forest"Pest"Management"Station"of"Guangxi，"Nanning，"Guangxi"530028，"China

Abstract："The"study"on"the"ecological"suitability"regionalization"for"jackfruit"（Artocarpus"heterophyllus"Lam.）"is"of"great"significance"for"guiding"its"cultivation"layout"and"digging"its"development"potential，"via"utilization"of"environmental"resources"efficiently"in"tropical"and"subtropical"regions."Based"on"the"analytic"hierarchy"process"（AHP）"and"GIS，"this"study"constructed"a"suitability"analysis"model"for"jackfruit"cultivation"using"four"evaluation"factors："temperature，"precipitation，"sunshine"hours"and"soil"index."The"results"of"the"regionalization"are"then"validated"in"conjunction"with"previous"research"findings"and"the"actual"distribution"of"jackfruit，"while"further"explore"the"spatial"potential"for"jackfruit"cultivation"by"integrating"land"use"spatial"data."The"results"indicate"that"the"zones"able"to"plant"are"primarily"distributed"in"tropical"and"subtropical"monsoon"climate"regions."The"suitable"zones"for"planting"are"mainly"found"in"Hainan，"southern"Guangxi，"southern"Guangdong，"parts"of"southern"Yunnan"and"southern"Fujian，"where"there"is"sufficient"heat"throughout"the"year，"favorable"wintering"conditions，"and"a"good"combination"of"light，"heat"and"water."Total"plantable"area"for"jackfruit"in"China"is"approximately"47.85′104"km2，"of"which"22.71′104"km2"is"suitable"for"cultivating，"comprising"8.89′104"km2"of"arable"land"and"182.05"km2"of"unused"land."In"comparison"to"previous"research"findings，"this"study"expanded"the"amount"of"potentially"viable"arable"land"for"jackfruit"cultivation"by"about"58"times"the"existing"cultivating"area."Considering"comprehensive"land"use，"ecological"environment，"and"policy"support，"jackfruit"has"a"high"potential"for"production"in"suitable"and"relatively"suitable"arable"and"unused"land"in"China."Priority"should"be"given"to"developing"suitable"planting"areas"in"the"southern"regions"of"Guangxi"and"Yunnan."The"study"findings"could"provide"scientific"and"analytic"references"for"optimizing"the"regional"layout"and"development"planning"of"jackfruit"cultivation"in"China.

Keywords："jackfruit;"ecological"suitability;"cultivation"regionalization;"analytic"hierarchy"process"（AHP）

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2025.04.023

菠蘿蜜（Artocarpus"heterophyllus"Lam.）原產(chǎn)于印度和東南亞熱帶地區(qū)，享有“熱帶水果皇后”的美稱[1]，分布范圍包括我國瓊、粵、桂、滇、閩諸省以及川南等熱帶至亞熱帶區(qū)域，面積約1500"km2[2]。其果肉蜜甜、香氣濃郁且營養(yǎng)豐富，果皮營養(yǎng)豐富，可作牛羊飼料，還有根、樹皮提取的活性成分可入藥，木材更是優(yōu)質(zhì)家具材料[3-4]。隨著菠蘿蜜日益被國內(nèi)消費(fèi)者青睞以致市場(chǎng)需求逐漸增大，其種植面積以每年約15%的速度增長(zhǎng)[5]。但我國熱帶地區(qū)的經(jīng)緯度范圍寬廣，地形地貌復(fù)雜多樣，各地的生態(tài)環(huán)境和資源條件存在差異性，導(dǎo)致部分地區(qū)的菠蘿蜜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)均受到嚴(yán)重影響。

菠蘿蜜最適宜在年平均氣溫超過21"℃、最冷月份平均氣溫不低于13"℃，且絕對(duì)最低氣溫高于–1"℃的地域生長(zhǎng)[6]，幼樹對(duì)霜凍極為敏感，0"℃的低溫會(huì)對(duì)葉片造成凍害，而–1"℃則會(huì)對(duì)枝條產(chǎn)生不利影響，在–3～–2"℃的極端低溫下，整個(gè)樹體均有可能被凍死；成年結(jié)果樹較幼樹的耐寒能力稍強(qiáng)，短期耐受低溫可達(dá)–3.89～–3.33"℃，但一旦溫度降至–6.67"℃，植株將迅速死亡[1]。1974年冬季出現(xiàn)極端低溫，福建經(jīng)濟(jì)植物研究所[7]通過對(duì)福州、莆田、廈門、晉江及龍溪等地區(qū)的熱帶果樹種植基地進(jìn)行寒害調(diào)查，提出菠蘿蜜成年樹抗寒能力相對(duì)較強(qiáng)，但幼樹越冬要做好防寒保溫措施。2008年出現(xiàn)罕見低溫陰雨凍害，呂慶芳等[8]對(duì)廣東湛江的菠蘿蜜果園進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)菠蘿蜜頂芽變黑枯死、枝葉失水脫落枯死等嚴(yán)重的寒害癥狀。2017—2019年的冬春時(shí)節(jié)，李宗鍇等[9]對(duì)云南省河口縣內(nèi)不同地域、不同海拔高度、不同品種以及不同種植年限的菠蘿蜜遭受的低溫傷害情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)受冬季長(zhǎng)時(shí)間低溫、寡照等不良天氣影響導(dǎo)致菠蘿蜜嫩芽和幼葉枯萎，嚴(yán)重的可導(dǎo)致幼苗凍死。宋奇琦等[10]通過觀測(cè)廣西南寧冬季低溫對(duì)不同菠蘿蜜種質(zhì)資源的影響，認(rèn)為低溫寒害已成為制約菠蘿蜜產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此，溫度是決定菠蘿蜜產(chǎn)量、品質(zhì)以及能否進(jìn)行經(jīng)濟(jì)栽培的關(guān)鍵環(huán)境因子。此外，降雨、日照時(shí)數(shù)、土壤等環(huán)境因子也與菠蘿蜜豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)息息相關(guān)。有研究表明菠蘿蜜的根系深扎土壤，具備一定的耐旱能力[2]。年降雨量達(dá)到1500"mm以上時(shí)，菠蘿蜜能確保良好的穩(wěn)產(chǎn)和豐產(chǎn)性[1]。菠蘿蜜樹偏好充足的陽光，日照時(shí)數(shù)高對(duì)菠蘿蜜生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用[11]。菠蘿蜜對(duì)鹽分敏感，偏好有機(jī)質(zhì)豐富的土壤環(huán)境，最適宜的土壤pH范圍為6.0～7.5，且以砂壤土或沖積土為佳[8]。李瑞梅等[1]研究認(rèn)為，菠蘿蜜具有相對(duì)較廣的適應(yīng)性，能夠在海拔1524"m以下的環(huán)境中正常生長(zhǎng)，而鮮見報(bào)道在高于1500"m以上地區(qū)栽培菠蘿蜜。鑒于此，進(jìn)行菠蘿蜜種植的生態(tài)適宜性區(qū)域劃分，對(duì)于有效利用生態(tài)環(huán)境資源及科學(xué)安排菠蘿蜜的種植布局具有極其重要的意義。

隨著遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)（3S）技術(shù)的不斷進(jìn)步，生態(tài)適宜性區(qū)劃的研究正朝著更加量化、模型化的方向發(fā)展。國內(nèi)外學(xué)者廣泛利用多種預(yù)測(cè)模型開展各類水果、中藥材、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物種植生態(tài)適宜性區(qū)劃分析，如王棟[12]通過結(jié)合專家評(píng)分與層次分析法，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）分析出云南省馬鈴薯的最適種植區(qū)主要位于該省東北、西北部的高海拔生態(tài)區(qū)；葉吉等[13]應(yīng)用最大熵模型（MaxEnt）和GIS技術(shù)對(duì)蒼術(shù)生境適宜性進(jìn)行了評(píng)估和區(qū)劃；程江珂等[14]基于GIS及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為攀枝花西南山地種植烤煙區(qū)域規(guī)劃提供了生態(tài)適宜性指標(biāo)數(shù)據(jù)；張明潔等[15]基于GIS和層次分析法，對(duì)我國芒果進(jìn)行種植氣候適宜性區(qū)劃研究。目前針對(duì)菠蘿蜜的研究，仍多集中在菠蘿蜜品種選育、栽培、加工和生物學(xué)特性等方面[16]，在菠蘿蜜種植區(qū)劃方面的研究鮮有報(bào)道。本研究參考前人研究成果開展區(qū)劃指標(biāo)體系構(gòu)建，分析我國菠蘿蜜生長(zhǎng)所需的環(huán)境條件，從溫度（年平均氣溫、年積溫、越冬期平均氣溫）、年降水量、年日照時(shí)長(zhǎng)、土壤類型等多個(gè)因素中篩選，構(gòu)建菠蘿蜜生態(tài)適宜性區(qū)劃的指標(biāo)體系，該體系將指標(biāo)分為促進(jìn)菠蘿蜜生長(zhǎng)和限制菠蘿蜜生長(zhǎng)兩大類，排除不適宜菠蘿蜜生長(zhǎng)的區(qū)域，并利用相關(guān)研究中菠蘿蜜種植區(qū)域、品種采集分布點(diǎn)等進(jìn)行區(qū)劃結(jié)果驗(yàn)證，以確保最終區(qū)劃結(jié)果的精確可靠，且緊密貼合實(shí)際情況。研究結(jié)果可為優(yōu)化我國菠蘿蜜種植的區(qū)域布局與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃提供科學(xué)參考和數(shù)據(jù)支撐。

1""材料與方法

1.1""數(shù)據(jù)來源

本研究采用的數(shù)據(jù)資料包括氣象、地理信息數(shù)據(jù)以及菠蘿蜜的種植信息。其中，氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象局（https：//www.cma.gov.cn/），包含我國大陸地區(qū)（不含臺(tái)灣?。?412個(gè)國家基本氣象站1980—2020年的逐日氣象記錄，具體要素有氣溫、降水、日照時(shí)長(zhǎng)等，個(gè)別缺失的數(shù)據(jù)點(diǎn)采用其前后2"d的平均值進(jìn)行填補(bǔ)，使用反距離權(quán)重法插值得到全國逐日的氣溫、降水、日照時(shí)長(zhǎng)柵格數(shù)據(jù)（空間尺度為1"km）。中國1∶1"000"000土壤數(shù)據(jù)集（包括土壤pH、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量等土壤理化性質(zhì)指標(biāo)），來源于國家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https：//data.tpdc.ac.cn/home），空間尺度為1"km。海拔數(shù)據(jù)基于中國區(qū)域的90"m數(shù)字高程模型（Digital"Elevation"Model，"DEM）數(shù)據(jù)，來源于https：//srtm.csi.cgiar.org/。中國2023年1∶100"000土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)生成的城鎮(zhèn)/居民/建設(shè)用地、水域、耕地、林地和未利用地1"km2柵格數(shù)據(jù)，來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https：//www.resdc.cn/）。菠蘿蜜種植信息來源于統(tǒng)計(jì)年鑒、各?。▍^(qū)）涉農(nóng)有關(guān)部門的研究報(bào)告及文獻(xiàn)資料，涵蓋我國當(dāng)前菠蘿蜜產(chǎn)區(qū)的分布情況、部分市（縣）菠蘿蜜種植面積及產(chǎn)量等具體數(shù)據(jù)。目前我國菠蘿蜜的主要產(chǎn)區(qū)集中在熱帶與亞熱帶區(qū)域，覆蓋海南、廣東、廣西、云南、福建以及四川（南部零星地區(qū)）等?。▍^(qū)）[1]。

氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、海拔數(shù)據(jù)和土地利用空間數(shù)據(jù)通過ArcGIS"10.8投影轉(zhuǎn)換、重采樣和提取分析，轉(zhuǎn)為具有統(tǒng)一WDSC地理坐標(biāo)系統(tǒng)的1"km2柵格數(shù)據(jù)。

1.2""方法

1.2.1""種植生態(tài)適宜性區(qū)劃指標(biāo)""通過文獻(xiàn)檢索、咨詢種植專家的方式，考慮我國菠蘿蜜生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境特征，本研究將溫度[年平均氣溫、≥10"℃積溫、越冬期（12月至次年2月）平均氣溫]、降水（年降水量）、日照（年日照時(shí)數(shù)）、土壤（土壤pH、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量）作為菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性區(qū)劃的重要因子，即評(píng)估我國菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性區(qū)劃指標(biāo)。其中，利用限制菠蘿蜜生長(zhǎng)的指標(biāo)，即年極端最低氣溫和最冷月平均氣溫的最小值，劃分出我國菠蘿蜜的可種植區(qū)和不可種植區(qū)。根據(jù)菠蘿蜜的生物學(xué)特性，結(jié)合我國菠蘿蜜現(xiàn)有產(chǎn)區(qū)生態(tài)資料和文獻(xiàn)，劃分出區(qū)劃指標(biāo)等級(jí)（表1）。

1.2.2""種植生態(tài)適宜性區(qū)劃方法""本研究中，將溫度、降水、日照、土壤等關(guān)鍵指標(biāo)劃分為適宜、次適宜與不適宜3個(gè)等級(jí)，以此為基礎(chǔ)開展菠蘿蜜單因子適宜性區(qū)劃，單因子區(qū)劃中的適宜、次適宜和不適宜區(qū)分別賦值3、2、1。運(yùn)用層次分析法（AHP）綜合評(píng)估溫度、降水、日照、土壤4個(gè)維度下的8個(gè)生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過咨詢氣象、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專家以及種植經(jīng)驗(yàn)豐富的種植大戶，賦分用于區(qū)劃菠蘿蜜生態(tài)適宜性的各項(xiàng)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建判斷矩陣，并做層次排序和一致性

檢驗(yàn)，以得到各項(xiàng)指標(biāo)的特征向量權(quán)重（表2）。結(jié)合各指標(biāo)特征向量權(quán)重（等級(jí)值和權(quán)重值），根據(jù)公式（1）加權(quán)求和計(jì)算出種植適宜性區(qū)劃指數(shù)，最終評(píng)價(jià)和區(qū)劃我國菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性。

式中，y為菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性區(qū)劃指數(shù)；z為各區(qū)劃指標(biāo)的等級(jí)值，分別以3、2、1賦值適宜區(qū)、次適宜區(qū)、不適宜區(qū)；W代表與各個(gè)區(qū)劃指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的權(quán)重值；i=1，"2，"3，"4。

1.2.3""我國菠蘿蜜擴(kuò)種潛力分析""基于計(jì)算所得的種植生態(tài)適宜性區(qū)劃指數(shù)，將指數(shù)大于2.3的區(qū)域設(shè)為適宜區(qū)，指數(shù)在2.0～2.3之間的區(qū)域設(shè)為次適宜區(qū)，指數(shù)小于2.0的區(qū)域設(shè)為不適宜區(qū)[15]，得到菠蘿蜜可種植及適宜區(qū)域空間分布數(shù)據(jù)。結(jié)合2023年土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在初步劃分的菠蘿蜜可種植區(qū)域基礎(chǔ)上，選取可耕種地和未利用地，并計(jì)算出可耕種地分布區(qū)和未利用地分布區(qū)在各適宜區(qū)劃（適宜區(qū)、次適宜區(qū)、不適宜區(qū)）的面積占比。其中，可耕種地主要涵蓋旱地、疏林地以及其他類型的林地，包括苗圃、果園、桑園、茶園、熱帶作物種植園、跡地在內(nèi)的各類園地等；而未利用地則主要包括沙地、戈壁、鹽堿地、沼澤地、裸土地、裸巖地以及其他尚未被利用的土地類型。

2""結(jié)果與分析

2.1""我國菠蘿蜜可種植區(qū)

我國菠蘿蜜可種植區(qū)分布在海南島全域，滇、桂、粵部分地區(qū)，并零星分布在四川東南、貴州南部等少數(shù)地區(qū)，總面積約為47.85′104nbsp;km2，占我國陸地總面積的4.98%。該區(qū)域地處熱帶季風(fēng)氣候與亞熱帶季風(fēng)氣候的交匯地帶，氣候特征表

現(xiàn)為冬季溫暖、夏季炎熱，降雨量按照季節(jié)分布，其中夏季降雨量最充沛，冬季最少。這些地區(qū)基本處于我國熱區(qū)范圍內(nèi)，具有豐富的熱量資源，年平均氣溫為15～27"℃，其中最冷月均溫不低于5.6"℃，年極端最低氣溫不低于–3.4"℃，大于10"℃的年積溫高達(dá)4600～"9800"℃。菠蘿蜜能夠順利安全過冬。

2.2""種植生態(tài)適宜性區(qū)劃結(jié)果

2.2.1""單因子適宜性""從溫度適宜性區(qū)劃結(jié)果來看，海南島全域、廣西西南部至東南部、廣東西南部至東南部、云南西南部和南部部分地區(qū)、福建南部部分地區(qū)為最適宜區(qū)，總面積約為23.24′104"km2，占可種植區(qū)面積的48.57%，這些地區(qū)的各項(xiàng)溫度指標(biāo)均能高度滿足菠蘿蜜的生長(zhǎng)發(fā)育需求；廣西中部和北部、廣東中西部和北部、云南南部部分地區(qū)、福建東部部分地區(qū)、四川及貴州南部零星地區(qū)為次適宜區(qū)，總面積約為20.53′104"km2，占可種植區(qū)面積的42.90%；廣西百色北部及貴州南部的零星地區(qū)、云南南部部分地區(qū)為不適宜區(qū)，總面積約為4.31′104"km2，占可種植區(qū)面積的9.01%。其中，由于云南臨滄、普洱、保山、德宏等地區(qū)位于橫斷山脈地區(qū)，氣候及地形受到高黎貢山、無量山和哀牢山等影響，海拔高且地形起伏大，氣溫隨地勢(shì)高低垂直變化異常明顯，不適宜區(qū)呈碎片化分布，此結(jié)果與張明達(dá)等[17]的研究結(jié)論一致。

從降水適宜性區(qū)劃結(jié)果來看，海南島大部及廣西、廣東、云南、福建4?。▍^(qū)）南部部分地區(qū)為最適宜區(qū)，總面積約為37.14′104"km2，占可種植區(qū)面積的77.62%；海南島西部部分地區(qū)、廣西西南部部分地區(qū)、云南南部部分地區(qū)，福建、四川及貴州南部零星地區(qū)為次適宜區(qū)，總面積約為10.71′104"km2，占可種植區(qū)面積的22.38%。以上地區(qū)降水豐富，年降水量大多為800～1600"mm，均基本滿足菠蘿蜜正常生長(zhǎng)的水分需求，在菠蘿蜜可種植區(qū)內(nèi)無不適宜區(qū)。

從日照適宜性區(qū)劃結(jié)果來看，海南島、廣東南部沿海一帶、云南南部及中部零星地區(qū)、福建南部零星地區(qū)為最適宜區(qū)，總面積約為21.57′104"km2，占可種植區(qū)面積的45.08%；廣西及廣東南部、云南東南部及福建東南部零星地區(qū)為次適宜區(qū)，總面積約為19.57′104"km2，占可種植區(qū)面積的40.90%；廣西北部地區(qū)、四川及貴州南部零星地區(qū)為不適宜區(qū)，總面積約為6.71′"104"km2，占可種植區(qū)面積的14.02%。

從土壤適宜性區(qū)劃結(jié)果來看，海南島北部和南部、廣西東南部、廣東中南部、云南南部及中部、福建南部少數(shù)地區(qū)為最適宜區(qū)，呈碎片化分布，總面積約為6.58′104"km2，僅占可種植區(qū)面積的13.75%；海南島西南部、廣西北部和西南部、廣東中部零星地區(qū)、云南南部和中部零星地區(qū)為次適宜區(qū)，總面積約為5.68′104"km2，占可種植區(qū)面積的11.87%；海南島大部、廣西南部、廣東南部、云南南部、福建南部的大部地區(qū)、四川及貴州南部零星地區(qū)均為不適宜區(qū)，總面積約為35.59′104"km2，占可種植區(qū)面積的74.38%，不適宜區(qū)面積占比較高，其原因在于滇南的大部，廣西、廣東的南部，福建的東南部，其土壤類型主要為赤紅壤；海南島、雷州半島、西雙版納等地的土壤類型主要為磚紅壤，以上地區(qū)土壤質(zhì)地黏重或較黏重，肥力差，呈酸性或強(qiáng)酸性[18]。

2.2.2""綜合種植生態(tài)適宜性""根據(jù)種植生態(tài)適宜性指數(shù)，結(jié)合海拔數(shù)據(jù)，得到菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性區(qū)劃圖，主要省份種植生態(tài)適宜性區(qū)劃見圖1。

適宜區(qū)包括海南島全域；廣西南部的崇左、北海、玉林、防城港、南寧西部、欽州西南部、貴港東部、梧州東南部等市（縣）的部分和全部地區(qū)，以及廣西西部的百色南部地區(qū)；廣東南部的湛江、陽江、江門、云浮、汕尾、揭陽、汕頭、佛山、中山、惠州、潮州、肇慶南部、廣州南部、河源南部的部分地區(qū)；云南南部的西雙版納、普洱、紅河、臨滄、德宏、保山、玉溪、元謀的部分地區(qū)并成條狀分布；福建漳州東南部地區(qū)，總面積約為22.71′104"km2，占可種植區(qū)面積的47.46%。這些地區(qū)的種植生態(tài)適宜性指數(shù)高于2.3，相關(guān)因子均屬于適宜范圍，其中年平均氣溫高于22"℃，越冬期平均氣溫達(dá)13.5"℃，大于10"℃年積溫超7200"℃，年日照時(shí)數(shù)大于1900"h、降水量大于1300"mm，土壤pH為4.5～7.5，有機(jī)質(zhì)含量大于3%，該區(qū)域非常適合菠蘿蜜的高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)品質(zhì)的形成。

次適宜區(qū)包括廣西百色西部、南寧東部、防城港及欽州大部、玉林北部、貴港西部、梧州北部地區(qū)；廣東肇慶中部、茂名東北部、惠州北部、河源中部、梅州東南部地區(qū)；云南西雙版納西南部、普洱東部、紅河大部、玉溪西南部、臨滄及德宏的零星地區(qū)；福建漳州西南部地區(qū)；貴州黔西南東部地區(qū)，總面積約為15.18′104"km2，占可種植區(qū)面積的31.72%。這些地區(qū)的種植生態(tài)適宜性指數(shù)為2.0～2.3，年平均氣溫為15.5～22.0"℃，越冬期平均氣溫為7.0～13.5"℃，大于10"℃年積溫為5000～7200"℃，年降水量為600～1300"mm，年日照時(shí)數(shù)為1300～1900"h，土壤pH為4.5～7.5，有機(jī)質(zhì)含量為2%～3%，該區(qū)域可適度開展菠蘿蜜種植。

不適宜區(qū)包括廣西南寧及貴港北部、梧州西北部、來賓、河池、柳州南部；云南西雙版納北部零星地區(qū)、普洱北部，紅河、臨滄、保山、德宏零星地區(qū)；四川宜賓、貴州黔南南部部分地區(qū)，總面積約為9.96′104"km2，占可種植區(qū)面積的20.82%。這些地區(qū)的種植生態(tài)適宜性指數(shù)低于2.0，年平均氣溫低于15.5"℃，越冬期平均氣溫低于7.0"℃，大于10"℃年積溫小于5000"℃，菠蘿蜜在該區(qū)域種植易遭受寒害；同時(shí)年降水量低于600"mm，年日照時(shí)數(shù)低于1300"h，有機(jī)質(zhì)含量為1%～2%。這些地區(qū)不適宜菠蘿蜜的種植。

2.3""種植生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果驗(yàn)證

根據(jù)前人研究成果，廣西菠蘿蜜的主要種植區(qū)包括玉林市、欽州市、防城港市、北海市、崇左市等東部和南部亞熱帶地區(qū)（廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所未公開報(bào)告，2023）；云南菠蘿蜜主要種植區(qū)包括紅河州、西雙版納、臨滄市、玉溪市[19]；曾祥有等[20]的研究結(jié)果表明，廣東省湛江、茂名、高州一帶菠蘿蜜種植較多。結(jié)合現(xiàn)有研究中菠蘿蜜品種采集分布點(diǎn)來看（廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，2023），現(xiàn)有的42個(gè)采集點(diǎn)主要分布在廣東南部、廣西西南及東南部，云南南部邊境、海南島南部等地，在福建南部零星有分布。總體上，本研究所得結(jié)論與上述研究結(jié)果大體相符，并且在適宜區(qū)的范圍上有所拓展，區(qū)劃結(jié)果的可靠性得到了驗(yàn)證。

2.4""菠蘿蜜擴(kuò)種潛力分析

2.4.1""菠蘿蜜潛在種植區(qū)""（1）菠蘿蜜在可耕地的分布面積。由圖2可知，我國菠蘿蜜可種植區(qū)內(nèi)尚有可耕種地面積8.89′104"km2，分布在廣西（4.19′104"km2）、云南（2.77′104"km2）、海南（1.11′104"km2）、廣東（0.46′104"km2）、福建（0.15′104"km2）。其中有71.72%的可耕種地分布在菠蘿蜜種植的適宜區(qū)和次適宜區(qū)，面積為6.37′104"km2。廣西的適宜可耕種地主要集中在崇左、玉林大部，南寧、百色、欽州局部也有分布；云南主要集中在西雙版納、普洱、臨滄；海南主要集中在北部地區(qū)，儋州、臨高、定安、文昌和?？诘鹊?；廣東南部大部分區(qū)域均有分布，主要集中在雷州半島、茂名、陽江和云浮等地；福建主要集中在漳州東南部。

（2）菠蘿蜜在未利用地的可能分布區(qū)域。菠蘿蜜在我國未利用地可能分布的區(qū)域不多，總面積約為182.05"km2，其中有160.25"km2分布在菠蘿蜜種植適宜區(qū)，僅占適宜區(qū)面積的0.70‰。在1"km2的中國空間分布圖上依稀可以辨別，該分布區(qū)域主要集中在廣東（76.92"km2）、海南（47.44"km2）、廣西（15.38"km2），云南、福建亦有零星分布，分別占各?。▍^(qū)）適宜區(qū)面積的0.85‰、1.46‰、0.34‰、0.21‰和2.30‰。

2.4.2""菠蘿蜜擴(kuò)種潛力""綜上，菠蘿蜜在中國可種植的總面積約為47.85′104"km2，適宜種植的區(qū)域面積約達(dá)22.71′104"km2，包括可耕地8.89′"104"km2和未利用地182.05"km2，遠(yuǎn)大于現(xiàn)有菠蘿蜜種植面積（約1500"km2）[2]，表明菠蘿蜜在中國具有可種植開發(fā)的廣闊潛力。從省域面積上考慮，目前我國菠蘿蜜的最大產(chǎn)區(qū)集中在海南島全境和廣東，種植面積分別為800、300"km2，而廣西和云南的種植面積僅分別為66.7、133.3"km2[6]。而在分析出的可耕種地在我國適宜及次適宜區(qū)分布區(qū)域中（圖3），廣西、云南、海南島3省（區(qū)）面積占比較大，廣東次之，其中廣西占47.15%，約為4.19′104"km2，居全國第1位，云南占31.17%，約為2.77′104"km2，居全國第2位，目前廣西、云南2省（區(qū)）具有較大的種植潛力。

3""討論

本研究利用菠蘿蜜的溫度、降水、日照、土壤4個(gè)方面8個(gè)生態(tài)環(huán)境因子和空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立了菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性區(qū)劃指標(biāo)體系。

結(jié)合層次分析結(jié)果，溫度是限制菠蘿蜜種植的關(guān)鍵性因子，其次是日照和降水因子，土壤因子的影響最小。溫度適宜性因子中，越冬期平均氣溫決定了溫度適宜性的空間分布，根據(jù)近5"a的氣象數(shù)據(jù)顯示，中國大部分熱區(qū)土地受寒害和風(fēng)暴氣候的制約情況加劇，臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致菠蘿蜜等熱帶果樹大面積倒伏，寒害和極端低溫輕則造成菠蘿蜜成花率、座果率低、產(chǎn)量降低，重則造成植株死亡[21]。廣東和海南島是熱帶氣旋災(zāi)害多發(fā)省份，風(fēng)暴頻率和強(qiáng)度均較大[22-23]，廣東和廣西2?。▍^(qū)）中北部遭受寒害可能性較高[24]。根據(jù)杜英俊等[25]的研究，已在廣西本土的菠蘿蜜品系中初步篩選出菠蘿蜜抗寒關(guān)鍵基因。建議加快開展菠蘿蜜抗寒改良、耐寒良種選育及配套技術(shù)的研究，可以考慮在廣東、廣西、云南適宜區(qū)及較適宜區(qū)適當(dāng)引進(jìn)、擴(kuò)種抗寒品種；在日照、降水因素方面，除桂北地區(qū)、四川及貴州零星地區(qū)外，可種植區(qū)的日照、年降水量基本滿足菠蘿蜜的生長(zhǎng)需求，因此不考慮在可種植區(qū)內(nèi)的廣西北部、四川和貴州開展菠蘿蜜種植；土壤適宜性因子中，我國菠蘿蜜主要種植區(qū)的大部分土壤含黏粒均超過55%且呈弱酸性，導(dǎo)致其土壤理化性質(zhì)大部分為不適宜，由于土壤因子對(duì)菠蘿蜜適宜性區(qū)劃的影響權(quán)重有限，建議在可耕種區(qū)加強(qiáng)田間管理，注重土壤酸化的改良，對(duì)pH較低的土壤撒施生石灰或者土壤調(diào)節(jié)劑，配施有機(jī)肥來維持或者提高土壤pH，以彌補(bǔ)土壤性質(zhì)的不足。在政策導(dǎo)向及技術(shù)支撐上，廣西、云南和海南島均以農(nóng)業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)，廣東大部分可栽種地區(qū)正在向工業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型。其中廣西“退桉還耕”和樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化方案等相關(guān)政策為菠蘿蜜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供契機(jī)，由于廣西全區(qū)桉樹林面積、儲(chǔ)蓄量居全國第1位，其中南寧與玉林地區(qū)面積最大（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院《廣西桉樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2021）。2015年以來，廣西每年約有66.67"km2的桉樹純林更新改造為鄉(xiāng)土樹種、珍貴樹種和混交林等[26]。同時(shí)姚利好等[27]在熱區(qū)六省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)估中顯示云南和廣西的農(nóng)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力在熱區(qū)中靠前。綜合來看，若要長(zhǎng)期可持續(xù)地規(guī)劃菠蘿蜜種植地，可優(yōu)先開發(fā)廣西和云南的可耕地和未利用地區(qū)域，如廣西東南部的博白、浦北、陸川、北流、合浦等地，廣西西南部的崇左龍州、大新等地和云南南部的勐臘、江城、景洪、普洱、金平等地。

對(duì)于可開發(fā)的土地利用潛力，菠蘿蜜可耕地包括旱地、疏林地和包括苗圃、果園、桑園、茶園、熱帶作物種植園、跡地在內(nèi)的各類園地等，這部分區(qū)域基本已經(jīng)覆蓋種植物，但仍有部分生產(chǎn)潛力。對(duì)于一些零散和不成規(guī)模的小型果園，以及相對(duì)偏遠(yuǎn)而落后的零散種植地區(qū)，相對(duì)于其他熱帶水果，菠蘿蜜的管理模式粗放而靈活[28]，可以作為低投放、高效益的重要產(chǎn)業(yè)，有引導(dǎo)性地投放到這些地區(qū)作為特色水果種植。對(duì)于部分林地，尤其是對(duì)生態(tài)環(huán)境存在一定爭(zhēng)議的桉樹地[29]，由于桉樹主要栽種于海拔600"m以下的無霜凍區(qū)[30]，與菠蘿蜜適宜栽種區(qū)域大致重合，在目前“退桉還林、退桉還耕”的政策導(dǎo)向下[26]，亦有轉(zhuǎn)變?yōu)椴ぬ}蜜果園的潛力。對(duì)于本研究中的未利用地，南方地區(qū)主要包括沙地、裸巖地及裸土地等，通過區(qū)劃分析，可種植菠蘿蜜的面積為182.05"km2，其中適宜區(qū)為160.25"km2。考慮到未來規(guī)劃中社會(huì)經(jīng)濟(jì)等未利用地開發(fā)條件的限制（如集中連片種植、灌溉及運(yùn)輸條件等），菠蘿蜜在中國未利用地的生產(chǎn)潛力會(huì)有所減少。且在南方未利用地如裸土地、沙地等，可能存在土壤養(yǎng)分不足、板結(jié)等問題，種植菠蘿蜜會(huì)因?yàn)樾枰黾庸喔群褪┓识黾由a(chǎn)成本和能源投入，在實(shí)際種植規(guī)劃中需要各地區(qū)充分考慮這些特點(diǎn)，做好預(yù)評(píng)估、酌情開發(fā)。

本研究在廣泛查閱文獻(xiàn)、深入咨詢菠蘿蜜種植領(lǐng)域的專家以及結(jié)合前期研究成果的基礎(chǔ)上，全面考慮影響全國菠蘿蜜生長(zhǎng)的多種生態(tài)環(huán)境條件，建立的區(qū)劃指標(biāo)體系在很大程度上提升了區(qū)劃結(jié)果的精確度。然而，需要指出的是，菠蘿蜜的種植區(qū)劃不僅受氣候等生態(tài)因子的制約，還受地形地貌、土壤厚度、氣候?yàn)?zāi)害等多重因素的影響。因此，在未來的研究中，可以進(jìn)一步補(bǔ)充和完善這些影響因子的相關(guān)指標(biāo)，使區(qū)劃結(jié)果更加貼近生產(chǎn)實(shí)際，更具指導(dǎo)意義。此外，在當(dāng)前全球氣候快速變化的背景下，未來氣候變化趨勢(shì)可能會(huì)對(duì)我國菠蘿蜜的種植適宜性產(chǎn)生新的影響，導(dǎo)致適宜種植區(qū)域發(fā)生變化。同時(shí)，本研究中區(qū)劃指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算單純依據(jù)查閱文件及咨詢專家具有一定主觀性，未來可考慮應(yīng)用多種權(quán)重計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析，優(yōu)選確定權(quán)重，從而進(jìn)一步提升區(qū)劃結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性。對(duì)于其他研究較為深入、產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)較為翔實(shí)的作物，作為小宗作物的菠蘿蜜栽培和產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還有待進(jìn)一步積累和挖掘，未來可以考慮以本研究劃分的適宜指標(biāo)和適宜區(qū)為基礎(chǔ)開展數(shù)據(jù)收集和調(diào)查，進(jìn)一步收集原始數(shù)據(jù)，驗(yàn)證區(qū)劃結(jié)果，不斷提高適宜性分析的精準(zhǔn)度和對(duì)科學(xué)規(guī)劃產(chǎn)業(yè)、提升種植效率提供參考的準(zhǔn)確度。

4""結(jié)論

本研究立足我國菠蘿蜜種植的實(shí)際狀況，以菠蘿蜜安全越冬、不受寒害的關(guān)鍵需求，及其他影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的氣候要素為因子，對(duì)我國現(xiàn)有菠蘿蜜產(chǎn)區(qū)生態(tài)條件進(jìn)行深入分析。研究首先選擇年極端最低氣溫和最冷月平均氣溫最低值作為劃分我國菠蘿蜜可種植區(qū)的關(guān)鍵指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，選取溫度、降水、日照、土壤等4個(gè)方向因子，并細(xì)化成8個(gè)具體指標(biāo)作為區(qū)劃依據(jù)，初步評(píng)估菠蘿蜜在單因子下的種植生態(tài)適宜性。最后利用GIS的空間分析功能并兼顧海拔高度的影響，開展我國菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性的綜合評(píng)估與區(qū)劃。研究結(jié)果為優(yōu)化我國菠蘿蜜種植的地理布局、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)參考，同時(shí)為進(jìn)一步開展菠蘿蜜資源的調(diào)查收集以及評(píng)價(jià)分析奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下：（1）中國適宜菠蘿蜜種植的地區(qū)主要集中在18°～30°N，屬于熱帶季風(fēng)氣候和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的海南島、廣東、廣西、云南、福建南部等熱區(qū)地區(qū)，也可在四川、貴州氣候適宜的零星地區(qū)嘗試種植。通過對(duì)比分析，本研究得到的菠蘿蜜種植生態(tài)適宜性區(qū)域在范圍上相較于以往的研究結(jié)果有所擴(kuò)展，但我國現(xiàn)有的主要菠蘿蜜產(chǎn)區(qū)基本上均位于擴(kuò)展后的適宜性區(qū)域內(nèi)，證明了本研究區(qū)劃結(jié)果的可靠性和合理性。菠蘿蜜在中國可種植的總面積約為47.85′104"km2，適宜種植的區(qū)域面積約達(dá)22.71′104"km2。其中適宜菠蘿蜜種植的可耕地為8.89′104"km2，未利用地為182.05"km2，由于前人尚未開展有關(guān)菠蘿蜜種植的空間研究，僅潛在適宜種植的可耕地面積為現(xiàn)有種植面積的58倍。（2）菠蘿蜜在中國有較高的空間生產(chǎn)潛力，在實(shí)際種植規(guī)劃決策中應(yīng)充分考慮種植開發(fā)成本和能源投入等問題的前提下，優(yōu)先開發(fā)廣西及云南的南部等菠蘿蜜適宜種植區(qū)域。

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