绍兴市香榧精细化生态区划

杨祥珠，娄伟平，孙 科

(1.绍兴市气象局，浙江 绍兴 312000；2.新昌县气象局，浙江 新昌 312500)

香榧(Torreyagrandiscv. Merrillii)属裸子植物红豆杉科榧属常绿乔木，是第三纪孑遗植物，为我国特有的珍贵多用途经济干果树种，是世界珍贵稀有干果之一。香榧在我国栽培已有1 300多年，分布于长江流域以南的浙江、江苏、安徽、福建、江西、湖南、湖北、四川、云南和贵州等10个省，其中浙江省会稽山一带是香榧的主产区，其产量占全国的90%以上[1]。随着产业结构的调整，香榧因其良好的经济和生态效益，成为我国近年来发展较快、经济效益较好的经济林树种之一[2]。香榧从花芽分化到果实成熟需跨3年历时29个月，每年5—9月雌树上有果实两代同挂枝头现象，加上长期以来香榧主要分布在浙江省会稽山脉海拔200～800 m的低山丘陵地域,这种独特的生物学特性和生态习性形成了香榧特殊的生境需求,导致香榧对生态环境需求的高度特异性[3-6]。以至一些地方出现香榧种植多年后仍未见经济产出的现象。

综合考虑气候、土壤、地理特性等生态因子的生态区划可以为农业产业规划、名优农作物基地建设布局提供参考。近年来，我国学者基于县级气象站气象资料、数字高程数据、土壤类型数字信息资料等数据开展了人参[7]、葡萄[8]、杨梅[9]等经济作物的生态区划。特有珍稀果树是在特定的气候、地形、土壤等自然环境因子组合下形成的,其适生环境条件具有高度的特异性。与一般性的植被生境相比较,由于其适生环境范围窄,适宜性评价因子需要更细化、更有特异性[6]。我国南方以丘陵山地为主，地形复杂多变，光、热、水等气候因素空间分布差异较大[10-12]，造成作物气候适宜度空间差异较大，影响作物生长发育[13-14]。县级气象站间距较大，插值得到的气候资源精度过低，造成评价结果过于宏观[15-17]。绍兴市从2004年开始建设了间距5～7 km的自动气象站，本研究利用国家级气象站和自动气象站资料、数字高程数据、土壤类型数字信息资料进行香榧精细化生态区划，从而为香榧的扩种提供理论依据,促进香榧产业化发展和可持续利用。

1 材料与方法

1.1 资料来源与处理方法

1.1.1 资料来源

1972年1月至2016年12月绍兴市、杭州市、宁波市、台州市、金华市下属各县(市区)国家气象站逐日气象资料来自浙江省气象局网络中心；建于2004年后绍兴市各区域自动气象站的逐日气象资料来自绍兴市气象局网络中心；杭州市、宁波市、台州市、金华市下属各县(市区)气象资料来自绍兴市各区域自动气象站所在点的日照时数、降水量插值；1∶25万基础地理信息数据资料来自浙江省气象局网络中心；土壤类型数字信息资料来自农业局。

1.1.2 处理方法

利用现有的自动气象站资料和所在县(市区)国家气象站资料采用支持向量机回归法建立日气温资料序列[18]，统计各站点年平均气温、≥10 ℃活动积温、各月平均气温。利用GIS建立气温统计值的空间分布拟合模型，结合各网格点的地理因子值，得到气温统计值的空间分布。利用现有的自动气象站降水量资料采用多元回归法和GIS技术建立旬降水量、旬雨日空间分布模型，利用县(市区)国家气象站历史降水量资料和旬降水量、旬雨日空间分布模型得到旬降水量、旬雨日的空间分布[19-20]。建立起伏地形下绍兴市可照时数的空间分布[21]，使用反距离权重法将国家级气象站日照百分率内插到各网格点上，结合可照时数得到各网格点的日照时数[22]。

1.2 区划方法和区划指标

1.2.1 区划方法

采用逐步分区法结合集优法开展香榧的适宜生态区区划，即选择与香榧生长发育、产量和品质形成有密切关系的气候、土壤等因子作为指标，分别绘出这些指标值的分布图，并将其叠加，然后根据各个地区所占有指标的数目，遵循生态最小因子律分3个层次开展适宜生态区区划：先根据香榧需要的热量和水分指标划分出不同气候区，在此基础上，分析其对土壤、地质条件的特殊需求和典型性要求，划分出香榧的不同生态区[23]。

1.2.2 区划指标

冬季极端最低气温>-18.0 ℃，年积温>3 000 ℃，香榧能正常生长结果[24]。绍兴市各地气候条件均能满足香榧正常生长结果的要求。

气候适宜性区划指标。根据相关研究，影响香榧生长的气候因子有年平均气温、活动积温、高温日数、日照时数、降水量等[25-27]。考虑到绍兴市各地年降水量在1 400～1 600 mm，日照时数>1 400 h，能满足香榧生长的需要，以热量条件作为香榧的气候区划指标见表1。

表1 香榧的气候区划指标

生态区划指标。最适宜香榧生长的土壤类型是山地黄泥土和黄泥土，全土层50～80 cm厚,土壤肥力好,有机质含量高。渍水比较严重的水稻土，以及土层<30 cm、酸性强、重石质土类土壤不利于香榧生长[6]。坡度和坡向是衡量地形的主要属性特征之一,也是决定植被生境其他要素分异(如土壤、小气候和水文等)的主导因子。香榧种植坡度6°～41°,其中最适宜的坡度是10°～30°。朝南坡日照充足，适宜香榧生长。

表2 香榧的生态区划指标

注：坡向定量描述以北为0°，顺时针递增，东为90°，南为180°，西为270°等。

2 结果与分析

根据香榧气候区划指标和生态区划指标，在GIS软件平台上分别做出区划图并叠加，以各指标均为适宜的区域为适宜区，以各指标中有一个或以上指标为不适宜的区域为不适宜区，其他为次适宜区，制作出绍兴市香榧种植100 m×100 m气候生态区划。绍兴市依海拔可划分为平原不适宜发展区、丘陵河谷次适宜发展区、低山适宜发展区、山区次适宜区和高山不适宜发展区。

2.1 平原不适宜发展区

该区位于市境的北部，包括绍兴—上虞的水网平原，滨海平原，诸暨盆地、新嵊盆地、三界—章镇盆地中部。年平均温度16.1～16.5 ℃，最冷月平均温度3.9～4.2 ℃，最热月平均温度28.3～29.1 ℃，3月底至11月中旬，日平均气温≥10 ℃。≥10 ℃的活动积温5 106～5 244 ℃，年降水量1 298～1 472 mm，年日照时数1 900～2 000 h，年平均空气湿度80%左右。该区海拔<100 m，气温较高，降水较少，不利于香榧高产。

同时该区地势低平，水网密布，大部分地下水位≥80 cm，土壤以潴育型、脱潜潴育型、潜育型水稻土为主，渍水比较严重。就其土壤条件和土地资源的合理利用来讲，该区属不适宜香榧发展种植区。

2.2 丘陵河谷次适宜发展区

该区位于诸暨盆地、新嵊盆地、三界—章镇盆地向山区的延伸地区。年平均气温16.2～17.2 ℃，最冷月气温3.7～4.8 ℃，最热月气温28.3～29.4 ℃，≥10 ℃的活动积温5 120～5 413 ℃。是全市气温最高，热量资源最丰富的区域，最高气温高是该区的气候特征之一，年最高气温≥39 ℃的频率25%～40%；同时最低气温又低于水网平原，年极端最低气温达-13.4 ℃。年降水量1 300～1 650 mm，空气相对湿度<80%，因此，蒸发大，年平均蒸发量1 260.7 mm，比水网平原多120 mm左右。由于该区气温高，光照强，高温概率大，空气湿度小，温度变化大，盛夏期雨量较少，故不利香榧的栽培与高产。

该区地形起伏明显，相对高度一般在100～250 m，土壤以潴育型水稻土和红壤、黄红壤为主，对香榧高产比较适宜的土种分布比较广，利于发展香榧生产。

该区属于绍兴市农林牧用地中，粮、油、茶、菜、果、药等种植业综合经营地区，土地利用竞争突出。根据香榧适生的土壤、气候条件和合理的用地结构，该区应作为香榧次适宜发展区。

该区发展香榧生产具有一定的前景。可向小片、分散、套种3个方面发展。利用丘陵坡地适宜栽种香榧土壤的类型多、面积大的条件和根据多种经营争地剧烈的情况，建立小片生产基地，并利用香榧适宜套种的特点，因地制宜进行间作套种和分散零星种植，搞立体生态农业，以提高土地利用率和生产率。同时结合绿化，利用房前屋后种植，既美化环境，又可增加收入。

2.3 南部低山适宜发展区

该区由绍兴市西部的龙门山、中南部的会稽山、东部及东南部的四明山和天台山山体组成。年平均气温12.3～16.1 ℃，最冷月平均气温0.6～3.4 ℃，最热月气温24.1～28.7 ℃，≥10 ℃的活动积温3 700～5 000 ℃，年降水量在1 400～1 700 mm。由于该区气温较低，降水较多，所以香榧的生态气候条件较好，尤其是丘陵低山地区，夏季温凉，7月下旬至8月下旬的平均气温24.5～27.8 ℃，5—8月的平均气温<25 ℃，高温日数少，一般无>39 ℃的高温，最高气温<37 ℃的频率>50%。山区夏季雷阵雨较多，森林、植被的覆盖较大，因而空气湿度也较高。这些生态气候条件对于香榧高产是比较有利的，尤其是海拔400～600 m、向阳、通风的山坡和岗背地，暑热和寒风的影响小，更适宜香榧的高产优质栽培。不过山区地形复杂，地形对日照的遮蔽较大，山岙内日照不足，山顶风速大，北坡、西北坡和东北、西北的山谷受北风直接侵袭，不利香榧的高产和稳产。

该区地形起伏大，海拔在250～600 m，土壤以黄红壤和黄壤为主。该区土地面积占全市土地总面积的37%左右，而适宜香榧高产的黄泥土和山地黄泥土面积占全市的54%，特别是诸暨，占全市的50%。可见，本区发展香榧生产的土壤条件较好，诸暨更为优越。就土地资源方面而言，对于发展新的香榧林，建设香榧生产商品基地，该区具有丰富的资源优势。

2.4 山区次适宜区

该区海拔在600～750 m，年平均气温12～13.4 ℃，最冷月平均气温1～2.0 ℃，最热月气温24.1～28.7 ℃，≥10 ℃的活动积温3 000～4 200 ℃，年降水量>1 600 mm。由于冬季气温较低，同时风速较大，不利于香榧高产栽培。

2.5 高山不适宜区

该区海拔>750 m，年平均气温<12.0 ℃，最冷月平均气温<1.5 ℃，≥10 ℃的活动积温<3 200 ℃，年降水量>1 600 mm。由于冬季气温低，不适宜种植香榧。

3 小结与讨论

本区划采用GIS技术和小网格分析方法，将绍兴市香榧种植划分为适宜区、次适宜和不适宜种植区，区划结果更细致、更精确，也较符合实际分布，为进一步优化香榧种植布局提供了科学依据。

绍兴市夏季易出现高温干旱。香榧抗旱性较强，高温干旱对香榧当年产量影响不大，如2003年8—9月绍兴香榧产区出现50年一遇的长期干旱天气，与2002年相比，因干旱造成的减产率在10%以内。但高温干旱对枝芽发育、雌雄花芽分化与发育影响较大，导致第3年减产。与低丘平原地区相比，海拔>250 m地区高温出现概率低，有利于香榧枝芽发育、花芽分化与发育。

香榧根系生长需土壤通气性好的环境，如土壤积水，新根生长受抑制进而影响细胞分裂素合成，引起正在膨大的幼果脱落。绍兴市海拔250～600 m区域以斜坡为主，不易形成积水，有利于香榧根系生长。

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