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摘要 基于GIS地理信息系统以及对2019年政和县全县茶叶种植调研、考察和分析研究,完成了政和县茶叶种植农业气候区划分析,希望该成果能对政和县的茶叶种植布局和发展起到科学的指导作用
关键词 茶叶种植;农业气候区划;分析
中图分类号:S162.1 文章标识码:A 文章编号:2095–3305(2020)06–0–02
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.046
政和县是福建省重点茶区之一,全县茶园面积达11万亩,2019年全县产茶1.5万t,产值14.5亿元,种茶农户占农户总数的75%以上,农民一半以上收入来自茶叶,茶产业成为政和县农民脱贫致富的一项支柱产业。为了科学规划政和县优质茶叶的生产和布局,推动农业、农村经济的发展,通过政和县茶叶种植农业气候区划分析,对政和县的茶叶种植和发展起到重要指示作用。
1 政和县地理分布及气候特征
1.1 地理位置和地形地貌特征
政和县位于福建省北部闽浙交界处,东与周宁县、寿宁县相邻,西与建阳区为邻,南与屏南县、建瓯市毗邻,北与松溪、浙江省庆元县接壤,县域面积1 749 km2,其中山地面积1 485 km2,占总面积84.9%,耕地面积20.55 km2,占总面积的7.8%,是典型的山区农业县。
1.2 气候特征
政和县地貌属东南沿海丘陵区,东高西低,类型多样,山地广布,因地势高低悬殊,全县形成多层次立体气候,东部和西部、山地和谷盆,气候差异都较大,受特殊地形影响,降雨量等气象要素年际差异较大,时空分布不均。
2 政和县茶叶生长发育规律
茶叶生长、品质形成和前期的气象条件密切相关。在前期(0~60 d)没有受到农业气象灾害和病虫害影响的情况下,茶叶生长良好,茶芽或茶叶完整,茶叶品质主要和茶叶采摘前15~20 d的平均温度、平均日照时数、平均相对湿度、平均日温差等气象因子有关。
3 气候适应性区划
3.1 区划原则
本着充分利用和开发农业气候资源,避免和克服不利气候条件对茶叶生产的影响,以及因地制宜、适当集中的原则,着重对合理调整大农业结构、从农业气候角度做出茶叶种植区划选取指标既要充分考虑茶叶气候适应性要求,更要突出茶叶优质、高产的特点[1]。
3.1.1 遵循农业气候相似原则 在区划中不但要注意地区间光、热、水等气候资源数量及其时空分布规律的相似性,而且要考虑农业生物生存所需的各个气候因子。尤其是分析其中对区划作物生长发育和产量形成起决定性作用的气候因子及其关键时期[2-3]。
3.1.2 着重区划实用原则 配合当前农业发展规划和农业自然资源开发利用计划的需要,强调区划的应用性,力求结合农业生产发展的预见性和应用的可操作性。
3.1.3 主导因子原则 气候对农业的影响虽是它的整体,但各个因子的作用是不均等的,根据作物区划的要求,突出其中某些最重要的因子,先确定主导因子,再按农业气候因子的重要性逐级划分。
3.2 区划指标
根据农业气候相似性原则,并综合参考有关方面的研究成果,在多次进行实地考察调研的基础上,政和县茶叶种植区划采用地形因子、气候因子两个大因子作为区划指标。
3.2.1 因子解释 移栽至成熟期降水量是衡量优质茶叶生产用水能否得到有效保障的主要因子;播种至抽穗期的≥10℃积温是衡量茶叶生长前期的热量水平能否满足茶叶形成丰产结构的需求;抽穗至成熟期的平均气温及日照时数是衡量能否形成优质茶叶的重要气象因子。
3.2.2 指标因子选取原则 本研究气象因子选取应符合保证率80%的要求。保证率是指大于等于或小于等于某要素值出现的可能性或概率。保证率计算方法選择均方差法,此方法要求要素资料年代长,且为正态分布。计算方法为:
(1)计算某一要素多年平均值,并求各年该要素与多年平均偏差(d),及偏差平方(d2)。
(2)计算均方差:,式中:σ为均方差;d2为偏差平方;n为资料年代数。
(3)求不同保证率(可能性)情况下与多年平均的偏差数,用均方差乘以各保证率等级的标准化系数。
(4)根据偏差数与多年平均值可确定不同保证率(可能性)条件下的可能值。
3.2.3 指标因子确定
3.2.4 适宜性评价因子权重确定
3.2.5 适宜性评价 依据影响因子的不同权重进行加权叠加,对政和县茶叶进行适宜性评价,具体适宜性计算公式如下:
其中,S为茶叶的适宜性,n为评价因子的个数,Ai为各评价因子的计算值,Bi为各指标因子的权重。
3.2.6 茶叶适应性等级划分
3.3 区划结果与分析
3.3.1 适宜性评价因子获取 从政和茶叶3—5月总降水量来看,总降水量在574~611 mm的区域主要分布于:镇前镇、杨源乡、澄源乡的部分区域;总降水量在611~624 mm的区域主要分布于:熊山街道、星溪乡、石屯镇、铁山镇、镇前镇、外屯乡、澄源乡的部分区域。总降水量在624~638 mm的区域主要分布于:星溪乡、石屯镇、铁山镇、岭腰乡的部分区域。总降水量在638~655 mm的区域主要分布于:东平镇的部分区域;总降水量在655~686 mm的区域主要分布于:东平镇的部分区域(图1)。
从政和茶叶6—7月平均气温来看,平均气温在19℃~22℃的区域主要分布于:镇前镇、杨源乡、澄源乡的部分区域。平均气温在22℃~24℃的区域主要分布于:星溪乡、铁山镇、外屯乡、杨源乡、澄源乡、岭腰乡的部分区域。平均气温在24℃~26℃的区域主要分布于:熊山街道、星溪乡、东平镇、石屯镇、铁山镇的部分区域(图2)。 从政和茶叶9—10月平均气温来看,平均气温在15℃~17.5℃的区域主要分布于:镇前镇的部分区域;平均气温在17.5℃~19.5℃的区域主要分布于:镇前镇、外屯乡、杨源乡、澄源乡、岭腰乡的部分区域;平均气温在19.5℃~23℃的区域主要分布于:熊山街道、星溪乡、东平镇、石屯镇、铁山镇、外屯乡的部分区域(图3)。
3.3.2 政和茶叶适宜性评价 (1)次适宜区:政和茶叶作物种植的气候次适宜区主要分布于镇前镇、杨源乡、澄源乡的部分区域。上述区域茶叶作物政和茶叶3—5月总降水量大部<210 mm;政和茶叶6—7月平均气温大部<22℃或>27℃;政和茶叶9—10月平均气温大部<17.5℃或>27℃。(2)适宜区:政和茶叶作物种植的气候适宜区主要分布于星溪乡、铁山镇、外屯乡、杨源乡、澄源乡、岭腰乡的部分区域。上述区域茶叶作物政和茶叶3—5月总降水量大部在210~220 mm;政和茶叶6—7月平均气温大部为22℃~24℃;政和茶叶9—10月平均气温大部17.5℃~19.5℃。(3)最适宜区:政和茶叶作物种植的气候最适宜区主要分布于熊山街道、星溪乡、东平镇、石屯镇、铁山镇的部分区域。上述区域茶叶作物政和茶叶3—5月总降水量大部>220 mm;政和茶叶6—7月平均气温大部为24℃~27℃;政和茶叶9—10月平均气温大部为19.5℃~27℃(图4)。
4 结语
政和县最适宜区的降水条件及热量条件优越,虽然日照条件略为不足,但丰富的热量条件能很好对其不足进行补偿。因此,该区域宜大力发展优质茶叶的种植。次适宜区降水及热量条件均不能很好满足茶叶生产的需求,但该区可以发展以早熟玉米、洋芋、大豆等生育期短、需水量小的旱地农业,以确保该区域的粮食安全。不适宜区热量条件的不足是制约该区域开展茶叶生产的关键气象因子,可改种对热量条件需求相对较低的作物。
参考文献
[1] 姜宇榕,何国松,韩冰华,等.基于GIS的赤壁市茶叶种植适宜性评价研究[J].科技创新与应用,2019(12).
[2] 范渠森.政和县白茶生产现状及发展对策[J].福建茶叶,2002(2):40.
[3] 叶云翔.政和白茶生产现状与发展对策[J].福建农业科技,2008(1):90–91.
责任编辑:黄艳飞
Analysis on Agroclimatic Division of Tea Planting in Zhenghe County
SHEN Wen-hui (Zhenghe County Meteorological Bureau of Fujian Province, Zhenghe, Fujian 353600)
Abstract Based on GIS and the investigation, investigation and analysis of tea planting in Zhenghe County in 2019, the agroclimatic regionalization analysis of tea planting in Zhenghe County is completed. It is hoped that the results can play a scientific guiding role in the layout and development of tea planting in Zhenghe County
Key words Tea planting; Agroclimatic regionalization; Analysis
作者簡介 沈文辉(1991–),男,福建罗源人,助理工程师,主要从事综合观测预报保障研究。
收稿日期 2020–06–17
关键词 茶叶种植;农业气候区划;分析
中图分类号:S162.1 文章标识码:A 文章编号:2095–3305(2020)06–0–02
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.046
政和县是福建省重点茶区之一,全县茶园面积达11万亩,2019年全县产茶1.5万t,产值14.5亿元,种茶农户占农户总数的75%以上,农民一半以上收入来自茶叶,茶产业成为政和县农民脱贫致富的一项支柱产业。为了科学规划政和县优质茶叶的生产和布局,推动农业、农村经济的发展,通过政和县茶叶种植农业气候区划分析,对政和县的茶叶种植和发展起到重要指示作用。
1 政和县地理分布及气候特征
1.1 地理位置和地形地貌特征
政和县位于福建省北部闽浙交界处,东与周宁县、寿宁县相邻,西与建阳区为邻,南与屏南县、建瓯市毗邻,北与松溪、浙江省庆元县接壤,县域面积1 749 km2,其中山地面积1 485 km2,占总面积84.9%,耕地面积20.55 km2,占总面积的7.8%,是典型的山区农业县。
1.2 气候特征
政和县地貌属东南沿海丘陵区,东高西低,类型多样,山地广布,因地势高低悬殊,全县形成多层次立体气候,东部和西部、山地和谷盆,气候差异都较大,受特殊地形影响,降雨量等气象要素年际差异较大,时空分布不均。
2 政和县茶叶生长发育规律
茶叶生长、品质形成和前期的气象条件密切相关。在前期(0~60 d)没有受到农业气象灾害和病虫害影响的情况下,茶叶生长良好,茶芽或茶叶完整,茶叶品质主要和茶叶采摘前15~20 d的平均温度、平均日照时数、平均相对湿度、平均日温差等气象因子有关。
3 气候适应性区划
3.1 区划原则
本着充分利用和开发农业气候资源,避免和克服不利气候条件对茶叶生产的影响,以及因地制宜、适当集中的原则,着重对合理调整大农业结构、从农业气候角度做出茶叶种植区划选取指标既要充分考虑茶叶气候适应性要求,更要突出茶叶优质、高产的特点[1]。
3.1.1 遵循农业气候相似原则 在区划中不但要注意地区间光、热、水等气候资源数量及其时空分布规律的相似性,而且要考虑农业生物生存所需的各个气候因子。尤其是分析其中对区划作物生长发育和产量形成起决定性作用的气候因子及其关键时期[2-3]。
3.1.2 着重区划实用原则 配合当前农业发展规划和农业自然资源开发利用计划的需要,强调区划的应用性,力求结合农业生产发展的预见性和应用的可操作性。
3.1.3 主导因子原则 气候对农业的影响虽是它的整体,但各个因子的作用是不均等的,根据作物区划的要求,突出其中某些最重要的因子,先确定主导因子,再按农业气候因子的重要性逐级划分。
3.2 区划指标
根据农业气候相似性原则,并综合参考有关方面的研究成果,在多次进行实地考察调研的基础上,政和县茶叶种植区划采用地形因子、气候因子两个大因子作为区划指标。
3.2.1 因子解释 移栽至成熟期降水量是衡量优质茶叶生产用水能否得到有效保障的主要因子;播种至抽穗期的≥10℃积温是衡量茶叶生长前期的热量水平能否满足茶叶形成丰产结构的需求;抽穗至成熟期的平均气温及日照时数是衡量能否形成优质茶叶的重要气象因子。
3.2.2 指标因子选取原则 本研究气象因子选取应符合保证率80%的要求。保证率是指大于等于或小于等于某要素值出现的可能性或概率。保证率计算方法選择均方差法,此方法要求要素资料年代长,且为正态分布。计算方法为:
(1)计算某一要素多年平均值,并求各年该要素与多年平均偏差(d),及偏差平方(d2)。
(2)计算均方差:,式中:σ为均方差;d2为偏差平方;n为资料年代数。
(3)求不同保证率(可能性)情况下与多年平均的偏差数,用均方差乘以各保证率等级的标准化系数。
(4)根据偏差数与多年平均值可确定不同保证率(可能性)条件下的可能值。
3.2.3 指标因子确定
3.2.4 适宜性评价因子权重确定
3.2.5 适宜性评价 依据影响因子的不同权重进行加权叠加,对政和县茶叶进行适宜性评价,具体适宜性计算公式如下:
其中,S为茶叶的适宜性,n为评价因子的个数,Ai为各评价因子的计算值,Bi为各指标因子的权重。
3.2.6 茶叶适应性等级划分
3.3 区划结果与分析
3.3.1 适宜性评价因子获取 从政和茶叶3—5月总降水量来看,总降水量在574~611 mm的区域主要分布于:镇前镇、杨源乡、澄源乡的部分区域;总降水量在611~624 mm的区域主要分布于:熊山街道、星溪乡、石屯镇、铁山镇、镇前镇、外屯乡、澄源乡的部分区域。总降水量在624~638 mm的区域主要分布于:星溪乡、石屯镇、铁山镇、岭腰乡的部分区域。总降水量在638~655 mm的区域主要分布于:东平镇的部分区域;总降水量在655~686 mm的区域主要分布于:东平镇的部分区域(图1)。
从政和茶叶6—7月平均气温来看,平均气温在19℃~22℃的区域主要分布于:镇前镇、杨源乡、澄源乡的部分区域。平均气温在22℃~24℃的区域主要分布于:星溪乡、铁山镇、外屯乡、杨源乡、澄源乡、岭腰乡的部分区域。平均气温在24℃~26℃的区域主要分布于:熊山街道、星溪乡、东平镇、石屯镇、铁山镇的部分区域(图2)。 从政和茶叶9—10月平均气温来看,平均气温在15℃~17.5℃的区域主要分布于:镇前镇的部分区域;平均气温在17.5℃~19.5℃的区域主要分布于:镇前镇、外屯乡、杨源乡、澄源乡、岭腰乡的部分区域;平均气温在19.5℃~23℃的区域主要分布于:熊山街道、星溪乡、东平镇、石屯镇、铁山镇、外屯乡的部分区域(图3)。
3.3.2 政和茶叶适宜性评价 (1)次适宜区:政和茶叶作物种植的气候次适宜区主要分布于镇前镇、杨源乡、澄源乡的部分区域。上述区域茶叶作物政和茶叶3—5月总降水量大部<210 mm;政和茶叶6—7月平均气温大部<22℃或>27℃;政和茶叶9—10月平均气温大部<17.5℃或>27℃。(2)适宜区:政和茶叶作物种植的气候适宜区主要分布于星溪乡、铁山镇、外屯乡、杨源乡、澄源乡、岭腰乡的部分区域。上述区域茶叶作物政和茶叶3—5月总降水量大部在210~220 mm;政和茶叶6—7月平均气温大部为22℃~24℃;政和茶叶9—10月平均气温大部17.5℃~19.5℃。(3)最适宜区:政和茶叶作物种植的气候最适宜区主要分布于熊山街道、星溪乡、东平镇、石屯镇、铁山镇的部分区域。上述区域茶叶作物政和茶叶3—5月总降水量大部>220 mm;政和茶叶6—7月平均气温大部为24℃~27℃;政和茶叶9—10月平均气温大部为19.5℃~27℃(图4)。
4 结语
政和县最适宜区的降水条件及热量条件优越,虽然日照条件略为不足,但丰富的热量条件能很好对其不足进行补偿。因此,该区域宜大力发展优质茶叶的种植。次适宜区降水及热量条件均不能很好满足茶叶生产的需求,但该区可以发展以早熟玉米、洋芋、大豆等生育期短、需水量小的旱地农业,以确保该区域的粮食安全。不适宜区热量条件的不足是制约该区域开展茶叶生产的关键气象因子,可改种对热量条件需求相对较低的作物。
参考文献
[1] 姜宇榕,何国松,韩冰华,等.基于GIS的赤壁市茶叶种植适宜性评价研究[J].科技创新与应用,2019(12).
[2] 范渠森.政和县白茶生产现状及发展对策[J].福建茶叶,2002(2):40.
[3] 叶云翔.政和白茶生产现状与发展对策[J].福建农业科技,2008(1):90–91.
责任编辑:黄艳飞
Analysis on Agroclimatic Division of Tea Planting in Zhenghe County
SHEN Wen-hui (Zhenghe County Meteorological Bureau of Fujian Province, Zhenghe, Fujian 353600)
Abstract Based on GIS and the investigation, investigation and analysis of tea planting in Zhenghe County in 2019, the agroclimatic regionalization analysis of tea planting in Zhenghe County is completed. It is hoped that the results can play a scientific guiding role in the layout and development of tea planting in Zhenghe County
Key words Tea planting; Agroclimatic regionalization; Analysis
作者簡介 沈文辉(1991–),男,福建罗源人,助理工程师,主要从事综合观测预报保障研究。
收稿日期 2020–06–17