鹽源縣花椒氣候適應(yīng)性評價與種植區(qū)劃

金銀春, 陳偉, 毛國慧, 陳善波, 羅慧, 王麗華

1.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610081；

2.鹽源縣林業(yè)和草原局，四川 鹽源 615700

鹽源縣位于四川省青藏高原東南緣，雅礱江下游西岸，屬典型亞熱帶季風(fēng)氣候，年溫差小，日溫差大[1]。同時，面積廣闊，海拔跨度較大，谷深坡陡，垂直氣候差異明顯[2]。花椒作為當(dāng)?shù)靥厣?jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)之一，在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要作用，已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)和脫貧助農(nóng)增收的突破口。隨著花椒種植規(guī)模逐步擴(kuò)大，因憑借傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)發(fā)展，缺乏科學(xué)區(qū)劃和布局的問題逐步凸顯，如枝條遭受凍害、果實(shí)著色較差、品質(zhì)欠佳等問題，嚴(yán)重影響花椒的產(chǎn)量和品質(zhì)，給部分種植戶造成了經(jīng)濟(jì)損失，阻礙了花椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。因此，分析研究鹽源縣不同區(qū)域內(nèi)的氣候適宜性，制定科學(xué)合理的種植區(qū)劃，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，對促進(jìn)鹽源縣花椒科學(xué)種植和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查內(nèi)容和方法

調(diào)查主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)花椒栽培面積、產(chǎn)量，收集近5年的氣象資料(來源于縣氣象局及2014—2018年統(tǒng)計年鑒)，統(tǒng)計海拔、年均溫、年日照時數(shù)、年降雨量、最熱月均溫、最冷月均溫等氣象因子的平均值。選取鮮花椒年產(chǎn)量50 t以上的17個重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為分析樣本進(jìn)行主成分分析，確定花椒生長發(fā)育的主要?dú)庀笠蜃?。結(jié)合主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣候條件和花椒生長發(fā)育情況，制定該縣花椒氣候適應(yīng)性分區(qū)評價指標(biāo)體系及評分標(biāo)準(zhǔn)[4-6]。

1.2 評價指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)確定

根據(jù)主成分分析結(jié)果及適生的基本條件，確定年均溫、最熱月均溫、最冷月均溫、降雨量、日照時數(shù)作為氣候適宜性評價指標(biāo)。同時，結(jié)合氣候條件的變化幅度與生長發(fā)育影響關(guān)系，制定評分標(biāo)準(zhǔn)和等級。最優(yōu)條件為100分（見表1）。

表1 氣候適宜性評價指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)表Tab.1 Evaluation index and scoring criteria of climate suitability

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

應(yīng)用Excel2007和SPSS25.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和主成分分析。通過KMO系數(shù)和Bartlett系數(shù)的檢驗(yàn)，KMO系數(shù)為0.724，Bartlett為系數(shù)0.000，故適用于主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 影響花椒生長發(fā)育的主要?dú)庀笠蜃?/h3>

在主成分分析中，初始值表示每個變量可以被所有因素所能解釋的方差，提取表示變量的共同度。共提取17個主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地的海拔、年降雨量、年日照時數(shù)等6個因子進(jìn)行分析。由表2可知，所有因子提取在0.713~0.925之間，可見因子分析的變量共同度都非常高，表明變量中的大部分信息均能夠被因子提取，說明因子分析的結(jié)果是有效的。

表2 主要?dú)庀笠蜃臃讲頣ab.2 Variance of main meteorological factors

由表3可知，6個主要因子存在一定的相關(guān)性，可以作為制定評分標(biāo)準(zhǔn)和分值的參考依據(jù)。年均溫與海拔存在負(fù)相關(guān)性，與最熱月均溫、最冷月均溫、年降雨量存在較大的正相關(guān)性；海拔與降雨量、最熱月均溫、最冷月均溫存在負(fù)相關(guān)性；年降雨量與最冷月均溫、最熱月均溫存在正相關(guān)性；年日照時數(shù)與溫度相關(guān)性偏小。

表3 因子相關(guān)性矩陣Tab.3 Correlation matrix of meteorological factors

方差代表了性狀在主成分分析中主成分方向上的分散程度，方差越大，說明該主成分在樣本數(shù)據(jù)分析中所起的作用越大。由表4可知，主成分1~3的累計方差貢獻(xiàn)率已高達(dá)89.461%，表明前3個主成分已經(jīng)代表了全部性狀89.461%的綜合信息，后3個主成分僅為10.539%。

表4 氣象因子主成分方差貢獻(xiàn)率Tab.4 Principal component variance contribution rate of meteorological factors

從表5可知，第1主成分重點(diǎn)反映了海拔高度、年均溫、最冷月均溫、最熱月均溫、年降雨量對花椒生長發(fā)育的影響；第2主成分重點(diǎn)反映了年日照時數(shù)、年降雨量對花椒生產(chǎn)發(fā)育的重要性，第3個主成分重點(diǎn)反映海拔高度的重要性。上述重點(diǎn)因子中，海拔在自然分布與氣候適宜性區(qū)劃中是重要綜合因子，由相關(guān)性矩陣可知，海拔與年均溫、最冷月均溫、最熱月均溫等相關(guān)性緊密，不作為單一因子納入評分。因此，確定年均溫、最冷月均溫、最熱月均溫、年降雨量、年日照時數(shù)5個因子作為評分標(biāo)準(zhǔn)因子。

表5 氣象因子主成分負(fù)荷量Tab.5 Principal component load of meteorological factors

2.2 鹽源縣花椒基本適生氣候條件

根據(jù)表6中各主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣候條件，可歸納出花椒在鹽源縣境內(nèi)的基本氣候和區(qū)域條件為：海拔2100~2700 m 之間，最適海拔為 2200~2550 m；年均溫為12~13.5 ℃，最熱月均溫為17.5~21 ℃，最冷月均溫為 3~6.5 ℃，降雨量 850~1100 mm，年日照時數(shù) 2250~2600 h。

表6 鹽源縣花椒主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣候條件一覽表Tab.6 Climatic conditions in the main production towns of Zanthoxylum bungeanum in Yanyuan county

在氣溫適應(yīng)性方面，花椒屬于喜溫耐寒的植物，具有抵抗?21 ℃低溫和40 ℃以上高溫天氣的能力，可種植在8~16 ℃的地區(qū)。鹽源縣主要產(chǎn)區(qū)年平均氣溫為12~14 ℃，此區(qū)域春秋兩季溫度變化不大，生長季節(jié)對果實(shí)著色成熟，麻味物質(zhì)合成積累有利，花椒產(chǎn)量、品質(zhì)俱佳。

在水分需求方面，花椒自身具有較強(qiáng)的抗旱能力，氣候冷涼且年降雨量達(dá)到500 mm，降雨分布均勻的地區(qū)可滿足全生育期的生長發(fā)育需求。鹽源縣花椒主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)年降雨量為800~1 000 mm，旱季雨季分明，降雨期為每年5—10月。集中大量降雨時期為6—9月，占全年降雨量的75%以上。3—4月為萌芽及坐果時期，需及時補(bǔ)充生產(chǎn)灌溉用水。

在光照需求方面，充足的光照對生長發(fā)育、果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)影響較大。一般而言，年日照時數(shù)1 200 h以上能滿足花椒生產(chǎn)發(fā)育的基本要求。鹽源縣花椒主產(chǎn)區(qū)年日照時數(shù)均在 2 300~2 600 h 之間，生長季節(jié)月日照時數(shù)200 h以上，光照條件對花椒生長發(fā)育極其有利，這是鹽源縣花椒品質(zhì)優(yōu)異的重要優(yōu)勢。

2.3 花椒氣候適宜性種植區(qū)劃

根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)表，逐項(xiàng)對鹽源縣30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行氣候適應(yīng)性評分。得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的評分值（見表7）。按80~100分，60~79分，60分以下，3個層次進(jìn)行劃分，依次劃分為氣候適宜區(qū)、氣候次適宜區(qū)、氣候不適宜區(qū)。

表7 花椒氣候適宜性評價得分Tab.7 Assessment score of climate suitability for Zanthoxylum bungeanum

氣候適宜區(qū)：巫木鄉(xiāng)、黃草鎮(zhèn)、大草鄉(xiāng)、下海鄉(xiāng)、雙河鄉(xiāng)、鹽井鎮(zhèn)、鹽塘鄉(xiāng)、梅雨鎮(zhèn)、白烏鎮(zhèn)、大河鄉(xiāng)、棉椏鄉(xiāng)、衛(wèi)城鎮(zhèn)等12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（海拔2200~2550 m 的種植范圍）。

氣候次適宜區(qū)：大坡鄉(xiāng)、博大鄉(xiāng)、瀘沽湖鎮(zhèn)、長柏鄉(xiāng)、蓋租鄉(xiāng)、桃子鄉(xiāng)、沃底鄉(xiāng)等7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（海拔2100~2200 m 或 2550~2700 m 的種植范圍）。

氣候不適宜區(qū)：洼里鄉(xiāng)、平川鎮(zhèn)、右所鄉(xiāng)、甘塘鄉(xiāng)、田灣鄉(xiāng)、藤橋鄉(xiāng)、樹河鎮(zhèn)、前所鄉(xiāng)、官地鎮(zhèn)、梅子坪鎮(zhèn)、金河鄉(xiāng)等11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（海拔低于2 000 m或高于 2700 m 的種植范圍）。

3 討論與結(jié)論

花椒是既懼高溫又怕嚴(yán)寒，喜冷涼干燥忌水澇高濕的溫帶落葉樹種。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蜃兓?guī)律，可將鹽源花椒（正路椒）適宜海拔范圍確定為2 100~2 700 m 之間，最適海拔為 2 200~2 550 m。在實(shí)際區(qū)劃中，應(yīng)重點(diǎn)參考?xì)庀笾笜?biāo)。如在實(shí)際調(diào)查中，前所鄉(xiāng)海拔2 600 m左右有秋霜危害，長柏鄉(xiāng)海拔2 900 m區(qū)域亦能生長良好，達(dá)到高產(chǎn)質(zhì)優(yōu)。因此，海拔不能作為單一區(qū)劃限定指標(biāo)。

鹽源縣花椒基本適宜氣候條件為：年均溫12~13.5 ℃，最熱月均溫 17.5~21 ℃，最冷月均溫 3~6.5 ℃，降雨量 850~1 100 mm，年日照時數(shù)2 250~2 600 h。根據(jù)區(qū)劃結(jié)論，將全縣劃分為花椒種植氣候適宜區(qū)、次適宜區(qū)、不適宜區(qū)。氣候適宜區(qū)可適度規(guī)模發(fā)展；氣候次適宜區(qū)可分散或零星種植，不宜繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模；不適宜區(qū)不宜繼續(xù)發(fā)展種植，已栽植的應(yīng)引導(dǎo)換種其他經(jīng)濟(jì)樹種。

縣內(nèi)地形地貌復(fù)雜，氣候差異大，土壤類型多。生產(chǎn)中除參考?xì)庀笠蜃油?，必須結(jié)合土壤、地形、水源等因子綜合決策，做到因地制宜，適地適樹[7-8]。當(dāng)?shù)鼗ń菲贩N以正路椒為主，僅有少量大紅袍品種，品種較單一[9]。在重點(diǎn)發(fā)展本地品種時，可積極引進(jìn)少量適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件的外地優(yōu)良品種，開展區(qū)域試驗(yàn)，豐富種質(zhì)資源。