基于GIS的林芝市农作物种植气候适宜性区划

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摘 要：利用林芝市气象局农业气象观测站观测的冬、春作物生育期数据及6个县（区）农牧局提供的冬小麦、春油菜的生育期数据;结合作物全生育期内最热月平均气温、生育期的降水量、≥0℃的积温和2005年西藏土地利用数据，利用GIS工具制作林芝市农作物（冬小麦、春油菜）种植气候适宜性区划，结果表明林芝市冬小麦和春油菜种植气候最适宜区主要集中在尼洋河沿线、朗县西部、波密西南部及低海拔墨脱、察隅地区，墨脱全县范围内的气候基本属于春油菜最适宜播种区域，适宜和次适宜区域范围较广，主要分布在最适宜区域的外围，不适宜区主要集中在林芝西部、北部及东部外围。林芝总体上较西藏其他任何地、市都适宜种植农作物，但由于林芝森林及高山覆盖面积较大，实际冬小麦适宜播种面积远小于区划所示区域面积。在墨脱及察隅等低海拔地区虽然属于冬小麦和春油菜的最适宜播种区域，但低海拔地区温度高，降水多，日照时间短，影响作物的生育，容易导致冬小麦拔节～抽穗期间发生锈病，春油菜乳熟期间出现蚜虫。林芝西部、北部限制冬、春作物生长的主要因素是海拔高、温度低。农作物种植气候适宜性区划结果与实际情况比较一致，尼洋河沿线是林芝主要农区，墨脱和察隅主要以森林和山脉为主，主要种植水稻、茶叶、玉米及各类水果，而在次适宜区分布区域，虽然粮食种植少，但实际的气候条件还是能够播种冬小麦和春油菜。

关键词：种植;农作物;适宜性

中图分类号：S16

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190930048

引言

进行农作物气候区划的目的是为了摸清与农业生产关系最密切的气象因素的地理差异，以便充分有效地利用农业气候资源，克服不利的气候条件，发挥气候资源优势，因地制宜地合理布局农、林、牧业和多种经营，为全面发展农业生产，规划、调整农牧机构，确定科学的种植制度和栽培方法，合理配置农作物的种类和品种等提供科学依据。西藏林芝市冬小麦、春油菜是主要粮食作物，2019年林芝市总播种面积为2.55万hm2，气候资源丰富，全市年平均气温9.8℃，雨季开始早，结束晚，年降水量773.8mm，年日照时数1639h，≥10℃的活动积温为3706℃·d，年无霜期178d，气候类型复杂多样，立体气候显著，气候资源对农业生产有利的一面，也存在不利的影响，为充分有效地利用林芝农业气候资源，发挥农业气候资源的优势，1993年宗周全等做了西藏林芝地区农业气候资源分析及区划的相关研究，至今为止区内并没有人对农作物气候区划进行相关的更新工作，在全球气候变化大背景下，1993年的农业气候区划，已经不适用于现代，很有必要把农作物种植气候适宜性区划调整为适合现代气候大背景的区划。

1 资料来源

利用林芝市气象局农业气象观测站观测的冬、春作物生育期数据及6个县（区）农牧局提供的冬小麦、春油菜的生育期数据;气象数据使用作物全生育期内最热月平均气温、生育期的降水量、≥0℃的积温（由于高原温度普遍偏低，因此利用≥0℃的积温），土地利用数据为2015年中科院做的数据，该数据使用的数据为cldas v2.0日数据，通过人工目视解译生成，为shp格式。

2 区划指标的确定

林芝市冬小麦和春油菜种植分布范围广，各个种植区域间生育期长短和生育期出现的时间相差较大。分析林芝市气象局农业气象观测站从1987—2018年观测的冬小麦、春油菜生育期数据可知，林芝市巴宜区冬小麦10月上旬播种，7月中旬成熟，全生育期平均天数为220d;春油菜3月上旬播种，7月下旬成熟，全生育期平均天数为134d;由于高原地域辽阔，加之林芝海拔落差很大，导致林芝市不同县甚至不同乡冬、春作物的生育期都有差异。

该区划指标冬小麦生育期用10月—第2年8月，春油菜生育期用3—8月，计算生育期间≥0℃的积温 （T0） 、降水量 （R） 及最热月平均气温（ T max）作为气象指标，来计算林芝市冬小麦及春油菜的种植气候适宜性，并将每个指标分为适宜、次适宜、不适宜3个等级，各等级指标见表1、表2：

3 对指标进行归一化处理

为消除区划指标在分界线的跳跃性，采用模糊集的隶属函数对指标进行归一化处理，处理后的值在[0，1]之间。

按照各因子对产量的影响程度结合专家打分确定各因子的权重，冬小麦权重为 αd={0.4，0.23，0.37} ，春油菜权重为 α c={0.4，0.4，0.2}，再按照各指标因子的权重，在GIS软件中将各指标的栅格图采用线性加权求和的方法进行叠加，得到林芝市冬小麦和春油菜种植气候适宜性评价栅格图。

4 计算综合评判指数

利用线性加权求和法计算综合评判指数，见下公式：

P=∑3i=1αiμ（χi）

式中： P 为综合评判值; μ（χi） 为第 i 个指标气候隶属度， i =1，2，3; αi 为相应指标因子权重， 0<αi<1  ， ∑αi=1 ，计算后的 p 值在 0～1，用来评价作物生长气候综合条件的优劣。再利用林芝作物分布状况实地调查获得的资料对综合评判值进行分级确定 P0.9、（0.8，0.9）、（0.6，0.8）、PSymbolcB@

0.6 依次为最适宜、适宜、次适宜、不适宜4个等级，按照这个指标对林芝冬小麦和春油菜种植气候适宜性评价栅格图分级，得到林芝冬小麦和春油菜种植气候适宜性区划图。

5 结果分析

5.1 冬小麦种植气候适宜性区划

由林芝市冬小麦种植气候适宜性区划（图1）可知，林芝市除了西部、北部及东部外围外，其余大部气候均适宜播种冬小麦，最适宜区集中在政府所在地周围、尼洋河沿线及低海拔地区，墨脱及察隅县所占最适宜播种区域面积最大，适宜和次适宜区域分布较广，主要集中在墨脱及察隅南部一带。

5.2 春油菜種植气候适宜性区划

如林芝市春油菜种植气候适宜性区划（图2）所示，春油菜种植气候适宜性区划与冬小麦相似，但适宜性面积远大于冬小麦，尤其是墨脱县，基本全县范围内的气候均适宜播种春油菜，最适宜区主要集中在墨脱县，其次是察隅、尼洋河沿线、朗县西部及波密西南部一带。

6 结论

林芝市冬小麦和春油菜种植气候最适宜区主要集中在尼洋河沿线、朗县西部、波密西南部及低海拔墨脱、察隅地区，墨脱全县范围内的气候基本属于春油菜最适宜播种区域，适宜和次适宜区域范围较广，主要分布在最适宜区域的周围，不适宜区主要集中在林芝西部、北部及东部外围。林芝总体上较西藏其他任何地、市都适宜种植农作物，但由于林芝森林及高山覆盖面积较大，实际冬小麦适宜播种面积远小于区划所示区域面积。其次在墨脱及察隅等低海拔地区虽然属于小麦和春油菜的最适宜播种区域，但低海拔地区温度高，降水多，日照时间短，影响作物的生育，容易导致冬小麦拔节～抽穗期间发生锈病。林芝西部、北部限制冬、春作物生长的主要因素是海拔高、温度低。农作物种植气候适宜性区划结果与实际情况比较一致，尼洋河沿线是林芝主要农区，墨脱和察隅以森林和山脉为主，主要种植水稻、茶叶、玉米及各类水果，而在次适宜区分布区域，虽然粮食种植少，但实际的气候条件还是能够播种冬小麦和春油菜。

参考文献

[1] 林芝市气象局.西藏林芝市气象灾害防御规划[M].四川科学技术出版社，2018.

[2]林芝市气象局.西藏林芝地区气象志[M].四川科学技术出版社，2014.