新疆阿克蘇地區(qū)特色林果適生區(qū)區(qū)劃研究

蔣江照，王建友，毛金梅，韓宏偉，李 勇

（新疆林業(yè)科學院 經(jīng)濟林研究所，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆阿克蘇地區(qū)特色林果適生區(qū)區(qū)劃研究

蔣江照，王建友，毛金梅，韓宏偉，李 勇

（新疆林業(yè)科學院 經(jīng)濟林研究所，新疆 烏魯木齊 830000）

為了因地制宜、充分合理地利用自然資源，根據(jù)主要氣候因素對果樹的影響情況，對新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)9個縣市的氣溫資料進行了統(tǒng)計分析，并對各縣市適宜種植樹種的范圍進行了人工區(qū)劃，在此基礎(chǔ)上，運用SPSS 18.0軟件進行Bayes判別分析，最終確定了阿克蘇地區(qū)各個縣市的適生樹種。結(jié)果表明：對阿克蘇地區(qū)各個縣市特色林果樹種種植影響最大的氣溫因素是早春極端最低氣溫，其次為冬季極端最低氣溫和早春平均最低氣溫，說明極端低溫對果樹生長起著關(guān)鍵作用。阿克蘇地區(qū)適宜種植蘋果的縣有烏什、溫宿、新和、庫車；適宜種植香梨的縣市有沙雅、阿瓦提、阿拉爾；紅棗種植，除烏什、拜城“次適宜”外，其他幾個縣市均適宜種植；庫車最適宜種植巴旦木；核桃種植，除拜城外其他幾個縣市均適宜種植；杏的種植，除拜城外，其他幾個縣市均適宜種植；阿月渾子在阿克蘇地區(qū)的各個縣市均不適宜種植；葡萄在沙雅、阿瓦提縣均適宜種植。

特色林果樹種；適生區(qū)；區(qū)劃； 新疆阿克蘇

果樹溫度適宜性區(qū)劃就是在研究果樹與周圍環(huán)境條件相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)其生態(tài)學特性、地區(qū)的環(huán)境條件和一定的原則進行區(qū)域劃分[1-5]。新疆阿克蘇地區(qū)的氣候條件適合林果的發(fā)展，但是，從一個縣的范圍來看，特別是兼有平原、丘陵和山區(qū)的縣市，由于海拔高度、地形、坡地的方位和坡度的不同，果樹在小范圍內(nèi)生長表現(xiàn)的差異往往比其在緯度高低上的差異更為顯著，尤其是低溫災(zāi)害頻發(fā)，各縣果樹的表現(xiàn)各異，更有甚者，同一地區(qū)內(nèi)同一樹種也有不同的表現(xiàn)。因此，為了因地制宜、充分合理地利用當?shù)氐淖匀毁Y源，根據(jù)主要氣候因素對果樹的影響情況，對新疆阿克蘇地區(qū)的縣級農(nóng)業(yè)氣候區(qū)進行了區(qū)域劃分，提出了當?shù)貧夂驐l件下特色林果生產(chǎn)與栽培的可能性與適應(yīng)性意見[6-9]，以期為制定果樹生產(chǎn)規(guī)劃，合理布局果樹生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究區(qū)域為新疆阿克蘇地區(qū)，屬大陸性干旱荒漠氣候，晝夜溫差大；春季較短，多大風降溫天氣，時常有倒春寒現(xiàn)象發(fā)生，夏季炎熱而干燥；降水量稀少，四季分配不均，降水量年際變化大，年均降水量634 mm，年蒸發(fā)量2 956.3 mm，年平均氣溫在11 ℃左右，1月平均氣溫一般高于－10 ℃，極端最低溫度為－32 ℃，7月平均氣溫在20 ℃左右，≥10 ℃的年積溫大多超過4 000 ℃，無霜期200～220 d。全年日照時數(shù)2 800～3 200 h，年有效輻射量251～313 J/(cm2·a)，占年總輻射量的50%。人類生活及工農(nóng)業(yè)用水主要依靠地下水和內(nèi)河高山雪水[10]。

1.2 研究方法

本研究根據(jù)阿克蘇地區(qū)各縣市近五十年來有氣象記錄的氣象資料，篩選了冬季平均氣溫、冬季極端最低氣溫、春季平均氣溫、春季極端最低氣溫、冬季≤－20 ℃的天數(shù)、冬季≤－25 ℃的天數(shù)等氣溫因子進行分析比較。另外，分析了新疆全區(qū)近五十年來寒潮天氣發(fā)生的規(guī)律，并對阿克蘇地區(qū)各縣市氣候條件發(fā)生情況進行了統(tǒng)計，并將目前栽培的主要樹種（蘋果、香梨、紅棗、巴旦木、核桃、杏、阿月渾子、葡萄）對當?shù)貧夂驐l件的適宜情況進行了初步比較，篩選出了影響較大的氣溫因子，初步確定了適宜發(fā)展各樹種的地域范圍。還結(jié)合各個縣市的主要氣溫因子，用判別的方法進行分析，進而確定了各種果樹在阿克蘇地區(qū)適宜發(fā)展的縣市范圍[11-16]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 18.0、Excel 2003軟件進行統(tǒng)計分析，利用人工進行初步區(qū)劃，分析篩選氣溫指標，并采用SPSS18.0軟件對數(shù)據(jù)進行Bayes判別分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 阿克蘇地區(qū)各縣市的氣候特點

阿克蘇地區(qū)屬暖溫帶大陸性干旱氣候，氣溫日差較大，氣候溫和，熱量豐富，降水稀少，夏季干熱，冬季干冷。圖1為阿克蘇地區(qū)各縣市近幾十年的氣溫情況。

圖 1 阿克蘇地區(qū)各縣市近幾十年的氣溫情況Fig. 1 Temperature conditions in recent several decades in each county of Aksu

烏什縣冬暖夏涼，春季回溫快，年均氣溫9.1 ℃，年均降水量92 mm。極端最高氣溫35.5 ℃，極端最低氣溫－26.6 ℃，年均氣溫7.0～9.4 ℃，年積溫為3 200～3 600 ℃，年降水量91.5 mm，無霜期183～206 d，無霜期長。秋季降溫緩慢，日照時間長，年日照時數(shù)2 750～2 850 h。

溫宿縣年均氣溫10.2 ℃，年均降水量63 mm。平原地區(qū)的平均氣溫為8.4～10.1 ℃；7月最熱，其日均氣溫為22.0～24.1 ℃；1月最冷，其日均氣溫為－9.2～－11.5 ℃。山區(qū)：海拔1 900～2 000 m的地區(qū)，其年均氣溫為6.9～7.5 ℃；最熱月的日均氣溫為15～21 ℃，最冷月的日均氣溫為－16～－17 ℃。平原地區(qū)年平均最高氣溫為16.7～17.1 ℃，年極端最高氣溫為37.6～40.9 ℃；年平均最低氣溫為0.8～3.3 ℃，年極端最低氣溫為－27.4～－33.2 ℃。山區(qū)的極端最高、極端最低氣溫，海拔2 000 m處的分別為34.5與－24.4 ℃，海拔2 650 m處的分別為35.0和－23.0 ℃。平原地區(qū)：≥0 ℃的持續(xù)日數(shù)為261.7～268.4 d，積溫為3 903.7～4 289.3 ℃。山區(qū)：≥0 ℃的持續(xù)日數(shù)為239～248 d，積溫為2 580.3～3 333.6 ℃。全縣年無霜期185 d。

拜城縣冬季寒冷，夏季涼爽，年均氣溫7.6 ℃，年均降水量171.13 mm，極端最高氣溫38.3 ℃，極端最低氣溫－28.0 ℃，無霜期133～163 d，年均日照時數(shù)2 789.7 h。

新和縣多年平均氣溫10.5 ℃，太陽輻射總量605 006.4 J/cm2，年均日照時數(shù)2 894.6 h，平均蒸發(fā)量1 992.7 mm，年平均積溫4 412.3 ℃，年均降水量63.7 mm，年均降雪7 mm，年均無霜期201 d，年均風速1.9 m/s。高山區(qū)與平原區(qū)的高差較大，其氣候、土壤、水文條件等都存在較大差異，這使自然植被形成了不同的區(qū)域類型。

沙雅縣氣候溫和，熱量豐富，降水稀少，夏季干熱，冬季干冷；年均氣溫10.8 ℃，極端最高氣溫41.0 ℃，極端最低氣溫－29.1 ℃；年均降水量43 mm。

庫車縣冬季干冷，夏季酷熱，晝夜溫差大，年均氣溫11.4 ℃，年均降水量65 mm。

柯坪縣日照充足，降水量少而蒸發(fā)量大，春夏季多干熱風；年均氣溫11.4 ℃，極端最高氣溫43.1 ℃，極端最低氣溫－29.3 ℃；年均降水量72 mm。

阿瓦提縣多年平均氣溫10.4 ℃，最熱月7月的日均氣溫24.2 ℃，極端最高氣溫39.4 ℃，最冷月1月的日均氣溫－8.3 ℃，極端最低氣溫－25 ℃；多年的年均降水量46.7 mm，多年的年均蒸發(fā)量1 890.7 mm，無霜期211 d，年均日照時數(shù)2 679 h。

阿拉爾市的年均氣溫10.8 ℃，年降水量40.1～98.8 mm，年日照時數(shù)為2 556～2 991 h，無霜期180～224 d，屬典型的暖溫帶大陸性干旱荒漠氣候。

2.2 阿克蘇地區(qū)各縣市種植區(qū)域劃分

2.2.1 人工初步區(qū)劃

根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗及9個縣市的生態(tài)氣候條件，按照“適宜”、“次適宜”、“不適宜”的標準，將不同樹種在9個縣市的適生范圍分別歸為1、2、3類，對蘋果等8個樹種的適生范圍進行了初步的人工區(qū)劃，結(jié)果見表1。

表 1 蘋果等8個樹種在9個縣市的適生范圍類別Table 1 Classification of suitable ranges of eight tree species in nine counties or cities

2.2.2 氣象指標選擇

極端低溫凍害天氣和春季倒春寒等凍害天氣，是當前制約阿克蘇地區(qū)林果業(yè)順利發(fā)展的最主要的自然災(zāi)害之一。根據(jù)9個縣市氣象站點1951～2008年記錄的氣候資料，共選取對樹種分布影響較大的6項溫度指標，即冬季平均氣溫（x1）、冬季平均最低氣溫（x2）、冬季極端最低氣溫（x3）、早春平均氣溫（x4）、早春平均最低氣溫（x5）、早春極端最低氣溫（x6），分別計算出各縣市57年間各項溫度指標的平均值，計算結(jié)果如表2。

表 2 阿克蘇地區(qū)9個縣市1951～2008年的氣溫情況Table 2 Temperature conditions from 1951 to 2008 in nine counties or cities of Aksu ℃

2.2.3 Bayes判別分析

利用SPSS18.0軟件進行Bayes判別分析，選用Enter independent together方法，以冬季平均氣溫（x1）、冬季平均最低氣溫（x2）、冬季極端最低氣溫（x3）、早春平均氣溫（x4）、早春平均最低氣溫（x5）、早春極端最低氣溫（x6）這6個溫度指標作為自變量，以表1中“適宜”、“次適宜”、“不適宜”的適生區(qū)類別號的1、2、3作為分類變量（即x7），對蘋果等8個樹種在9個縣市的適生范圍重新進行判別，其判別方程特征值如表3。表3表明，判別分析將3個適生范圍類別進行降維處理，前兩軸可以代表全部的信息，并且第一軸最少占到總信息量的89.4%，說明分析結(jié)果均較好。

判別方程標準化系數(shù)見表4。由表4可知，影響蘋果適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為早春極端最低氣溫（x6）＞早春平均最低氣溫（x5）＞冬季平均最低氣溫（x2）＞早春平均氣溫（x4）＞冬季極端最低氣溫（x3）＞冬季平均氣溫（x1）；影響香梨適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為x5＞x4＞x2＞x6＞x1＞x3；影響紅棗適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為x4＞x3＞x1＞x2＞x5＞x6；影響巴旦木適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為x3＞x6＞x5＞x2＞x4＞x1；影響核桃適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為x5＞x6＞x3＞x1＞x2＞x4；影響杏適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為x6＞x5＞x2＞x1＞x3＞x4；影響阿月渾子適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為x6＞x3＞x2＞x1＞x5＞x4；影響葡萄適生區(qū)的溫度指標從大到小依序為x3＞x1＞x2＞x4＞x6＞x5。

表 3 判別方程特征值Table 3 Eigenvalues of discriminant equations

表 4 判別方程標準化系數(shù)Table 4 Standardized coefficients of discriminant equations

表5為阿克蘇地區(qū)各個縣市的判別分析結(jié)果。在對蘋果樹適生區(qū)的判別分析中，將4個縣的“適宜”組判別為“次適宜”，其綜合判別正確率為66.7%；在對香梨適生區(qū)的判別分析中，把溫宿縣的“適宜”判別為“不適宜”，將柯坪縣由“不適宜”判別為“次適宜”，阿拉爾市由“次適宜”判別為“適宜”，其綜合判別正確率為66.7%；在對紅棗適生區(qū)的判別分析中，溫宿、新和縣均由“次適宜”判別為“適宜”，其綜合判別正確率為77.8%；在對巴旦木適生區(qū)的判別分析中，溫宿縣由“次適宜”判別為“不適宜”，新和縣由“不適宜”判別為“次適宜”，沙雅縣由“適宜”判別為“次適宜”，庫車縣和阿拉爾市分別由“不適宜”判別為“適宜”和“次適宜”，其綜合判別正確率較低，為44.4%；在對核桃適生區(qū)的判別分析中，烏什縣和溫宿縣均由“適宜”判別為“次適宜”，新和縣由“次適宜”判別為“適宜”，其綜合判別正確率為66.7%；對杏、阿月渾子、葡萄在各個縣市適生區(qū)判別分析中的正確率均為100%。單從溫度角度考慮，對阿克蘇地區(qū)各個縣市特色林果的人工區(qū)劃還不能全方位地考慮溫度因子的影響問題，通過選定6個主要氣候因子進行判別分析，可以有效避免人工區(qū)劃上的誤差。

3 結(jié) 論

在對阿克蘇地區(qū)各個縣市的主要氣候數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與計算的基礎(chǔ)上，得出了6個影響特色林果樹種適生區(qū)劃的主要氣溫因子，并結(jié)合6個氣溫指標值對人工初步區(qū)劃結(jié)果進行了Bayes判別分析，得到了如下結(jié)果：①對阿克蘇地區(qū)9個縣市特色林果樹種種植影響最大的氣溫因素是早春極端最低氣溫（x6），其次為冬季極端最低氣溫（x3）和早春平均最低氣溫（x5），所以，極端低溫對于果樹的生長起著關(guān)鍵作用；②阿克蘇地區(qū)種植蘋果的“適宜”縣有烏什、溫宿、新和、庫車，其他幾個縣市均為蘋果的“次適宜”區(qū)；適宜種植香梨的縣市有沙雅、阿瓦提、阿拉爾，而新和、庫車、柯坪縣均為香梨的“次適宜”區(qū)；除烏什、拜城為紅棗的“次適宜”區(qū)外，其他幾個縣市均為其適宜種植區(qū)；庫車縣最適宜種植巴旦木，而新和、沙雅、阿瓦提、阿拉爾為其“次適宜”種植區(qū)；核桃種植，除拜城外其他幾個縣市均適宜種植；杏的種植，除拜城外其他幾個縣市均適宜種植；阿月渾子在阿克蘇地區(qū)的各個縣市均不適宜種植；葡萄種植，除烏什、拜城、柯坪縣外，其他幾個縣市均可種植，而沙雅、阿瓦提縣“適宜”種植。

文中僅僅分析了氣溫（主要是冬季及春季極端低溫）對阿克蘇地區(qū)各縣市果樹種植的影響情況，除了氣溫對果樹的栽植有要求外，還應(yīng)綜合考慮其它環(huán)境因素，氣溫是首要條件。因此，為了進一步指導林果業(yè)在該區(qū)域內(nèi)的栽植，建議以后繼續(xù)通過研究其它環(huán)境因素進行區(qū)劃，從而發(fā)揮該區(qū)域內(nèi)特色林果業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

表 5 8個樹種在阿克蘇地區(qū)9個縣市的適生區(qū)類的預(yù)測分類結(jié)果?Table 5 Predicted classification result of suitable ranges of eight species in nine counties of Aksu

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Regionalization research on suitable area for featured fruit tree species in Aksu Region of Xinjiang

JIANG Jiang-zhao, WANG Jian-you, MAO Jin-mei, HAN Hong-wei, LI Yong
(Economic Forest Institute, Xinjiang Academy of Forestry, Urumqi 830000, Xinjiang, China)

In order to adjust measures to local conditions and fully rationally use of natural resources, based on the in fl uences of main climate factors on fruit trees, the temperature data of nine counties of Aksu Region in Xinjiang were analyzed, the suitable tree species ranges in every counties were arti fi cial divided, and the suitable tree species of each county of Aksu Region were fi nally determined on this basis by using the Bayes discriminant analysis of SPSS 18.0. The results showed that the most important factor on planting featured fruit tree species in each county of Aksu Region was the extreme minimum temperatures in early spring, followed by the extreme minimum temperature in winter and the average minimum temperature in early spring, so the extreme low temperature play a vital role in growing of fruit trees. Wushi, Wensu, Xinhe and Kuche were suitable for planting apple; Shaya, Awati and Alar were suitable for planting fragrant pear; all counties are suitable for planting jujube, except Wushi and Baicheng, which were the second suitable regions; Kuche was optimum suitable for planting almond; all counties were suitable for planting walnut and apricot except Baicheng; all county of Aksu Region were not suitable for planting pistachio; Shaya and Awati were suitable for planting grape.

featured fruit tree species; suitable area; regionalization; Aksu of Xinjiang

S601.9

A

1003—8981(2015)02—0117—07

2014-07-11

新疆維吾爾自治區(qū)科技計劃項目（201354111）。

蔣江照，助理研究員，碩士。

王建友，研究員。E-mail：almonds@126.com

蔣江照,王建友,毛金梅,等.新疆阿克蘇地區(qū)特色林果適生區(qū)區(qū)劃研究[J].經(jīng)濟林研究,2015,33(2):117－123.

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.02.021

http: //qks.csuft.edu.cn

[本文編校：伍敏濤]