黃梅禪茶氣候適宜性區劃及氣象災害分析

潘東

摘要 利用鄂東地區16個常規氣象站1991—2020年氣象資料，結合以往的研究結果，建立禪茶氣候適宜性區劃指標，并通過統計分析方法建立氣候區劃因子的空間統計模型，結合GIS技術對禪茶氣候適宜性進行分析，得出禪茶氣候適宜性區劃，分析黃梅禪茶種植存在的氣象災害風險。結果表明：（1）黃梅禪茶種植的氣候適宜性自北向南呈明顯遞減趨勢，最適宜區和較適宜區占該縣國土面積的22.1%。（2）最適宜區為海拔500～1 200 m的大別山中，主要集中在四祖、五祖、老祖寺周邊等地，可大面積種植高品質禪茶;較適宜區為海拔100～500 m的山脈和中部丘陵等地，可小面積種植;不適宜區為海拔100 m 以下的中部丘陵及南部平原。（3）影響禪茶種植的氣象災害主要有低溫凍害、高溫熱害和陰雨寡照。

關鍵詞 黃梅;禪茶;氣候適宜性;區劃;氣象災害

中圖分類號：S162.2 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）10–0066–03

黃梅禪茶盛產于以四、五、老祖寺為中心的黃梅北部山區，茶園分布在海撥800～1 200 m的云霧山中。這里群峰兀立，松竹蒼翠，山清水秀，空氣清新，是歷代貢茶和禪茶的重要產地。近年來，在致力打造鄂東禪文化旅游品牌的大背景下，禪茶成為當地發展規劃中的戰略布局，禪茶產業獲得巨大發展。據統計，截至2020年，黃梅年末實有茶園面積179.4 hm2，產量96.7 t，產值5 185.6萬元。此外，禪茶種植基地間接帶動了當地旅游業發展，帶來的經濟價值遠超統計值。

我國氣象專家對茶葉與氣候的關系做了大量的基礎性研究[1-8]。張瑋瑋等[9]也對湖北茶樹種植進行了適宜性區劃，認為黃梅縣屬最適宜種植范疇。但每年也會出現不同程度的災害性天氣，給當地茶葉生產帶來一定的損失;加上采摘、管理上的不及時，導致產量偏低，品質沒有達到最優，直接導致品牌在周邊地區的知名度不高，從而制約了禪茶產業的進一步發展。

本文以黃梅縣為研究區域，依托ArcGIS 10.8軟件及多元回歸分析方法，綜合分析氣候條件，對黃梅禪茶適宜種植區進行氣候區劃研究，得出該區域禪茶種植的適宜性等級，優化當前茶樹的種植布局，為研究區茶葉的發展提供科學依據，避免盲目種植帶來損失。

1 資料與方法

1.1 研究區域概況

黃梅縣位于鄂、贛、皖三省交界，大別山南麓，長江北岸，東鄰安徽宿松縣，西接武穴，北連蘄春，南與九江市隔江相望，素有鄂東門戶之稱，是一個雞鳴三省的地方。全縣版圖面積1 701 km2，轄16個鄉鎮;地勢北高南低，呈三級階梯狀傾斜。北部山地屬于大別山脈，中部為丘陵及壟崗平原，中南部為湖泊，南部為濱湖沉積平原和沿江沖擊平原，平原和湖泊占全縣總面積78%。這里屬北亞熱帶大陸性季風氣候、光照充足、氣候溫和、雨量充沛，適宜茶樹的種植。

1.2 資料來源

研究所用氣象資料來源于黃梅縣氣象局，包括鄂東地區16個地面氣象觀測站1991—2020年的降水量、平均氣溫、極端最低氣溫、≥10.0℃的活動積溫、空氣相對濕度及各站點經度、緯度、海拔高度等地理屬性數據。地理信息數據為1：25萬數字高程模型（DEM）; 禪茶生產資料由黃梅縣農業農村局、統計局提供，包括2011—2020年茶葉的種植面積、產量，以及黃梅縣茶葉種植現狀分布圖等資料。

1.3 分析方法

對研究區域的地形數據、土壤數據、氣象數據進行資料收集，并進行預處理。根據禪茶適宜生態環境及對氣候條件要求，綜合以往的研究成果，篩選出適合禪茶種植的主要氣候評價因子，建立黃梅禪茶適宜性指標體系。在ArcGIS 10.8軟件中用多元回歸模型將禪茶氣候適宜性區劃指標分等級，再用層次分析法對指標賦予權重，最后得出禪茶種植氣候適宜性區劃圖。

2 結果與分析

2.1 禪茶適宜生態環境及對氣候條件要求

茶樹是典型的亞熱帶常綠植物，對氣候條件有一定的要求[10-15]：適宜茶樹正常生長的溫度條件是年平均氣溫≥15.0℃，≥10.0℃的積溫≥4 500℃·d，多年平均極端最低氣溫>-10.0℃，空氣相對濕度≥70%;茶樹生育的最佳溫度為20℃～25℃，最適宜新梢生長的日平均氣溫為≥18.0℃;采收前10～20 d日平局氣溫在10℃～15℃，特別是采摘前3～5 d日平均氣溫為13～18℃時，茶葉品質最優。一般最低氣溫達-10℃時，開始受凍;-13℃～ -12℃時，嫩梢、芽葉受凍嚴重，葉緣發紅變枯，使春茶減產;-15℃以下的低溫，將使地上大部分凍枯;當氣溫≥35℃時，茶樹生長便會受到抑制;如果高溫時間持續較長，加上空氣和土壤相對濕度低，茶樹會因高溫干旱而發育不良;一般年降水量應在1 200 mm左右，由于茶樹生長季節耗水多，休眠時間耗水少，因此，全年降水應>1 200 mm，月降水量在100 mm以上，空氣的相對濕度保持在80%左右為宜。

2.2 禪茶氣候適宜性區劃指標的選擇

限制茶葉生長的主要因子包括地理因素、氣候因素及土壤條件。地理因素主要有海拔、坡度、坡向等因素，氣候條件主要有氣溫、降水量及空氣相對濕度等因素;土壤條件主要包括土壤pH值。結合禪茶生長發育的氣候條件綜合分析，確定以年平均氣溫（T年）、歷史極端最低氣溫（Tmin）、≥10.0℃的活動積溫（∑T≥10）、年平均降水量（R年）、年平均相對濕度（RH年）5個因子為黃梅禪茶種植氣候適宜性區劃指標（表1），利用APH層次分析法確定指標權重，其權重分別為0.3、0.1、0.1、0.3、0.2，即以年平均氣溫、年降水量為主導因子對黃梅禪茶適宜性種植進行氣候區劃[16-20]。

2.3 禪茶適宜種植區空間分析模型的建立

黃梅縣已建成的區域自動站時間不長，受數據條件的限制，選擇鄂東地區常規站點1991—2020年完整的氣象資料及站點的經度、緯度、海拔為基礎，運用數理統計方法建立氣候區。劃指標空間推算模型如下。

Y=? （α，β，γ）

式中：α、β、γ分別為各點經度、緯度、海拔高度;鄂東地區常規站點為紅安、麻城、黃陂、新洲、鄂州、黃岡、咸寧、通山、羅田、英山、浠水、黃石、蘄春、黃梅、陽新、武穴16個氣象站。各氣象指標的推算模型見表2。

2.4 禪茶氣候適宜性區劃圖的制作及評述

在地理信息系統ArcGIS 10.8軟件中，根據生成的經度、緯度和海拔高度柵格圖層，利用表2中的空間推算模型，分別推算出年平均氣溫、歷年極端最低氣溫、≥10℃活動積溫、年平均降雨量、年平均相對濕度柵格圖層數據。

根據表l中的茶樹種植適宜性區劃指標，將上述5個柵格圖層數據，按照最適宜、較適宜、不適宜的標準同化成一定的數值，并賦予5個區劃指標的權重分別為0.3、0.1、0.1、0.3、0.2。

利用ArcGIS 10.8軟件的柵格疊加工具將5項指標權重疊加。利用ArcGIS 10.8軟件的自然斷點分級法來劃分黃梅禪茶種植的最適宜、較適宜、不適宜氣候區。

結果顯示：黃梅禪茶種植氣候最適宜區為海拔在500～1 200 m的大別山中，主要集中在大河鎮的四祖、五祖、苦竹鄉的老祖及柳林鄉周邊等地，這里熱量條件好、雨量充沛、空氣濕度大、有機質含量豐富，自然條件優越，可大面積種植高品質禪茶;較適宜區為海拔在100～500 m的山脈和中部丘陵等地，其中獨山、杉木、停前可小范圍適宜種植，氣候條件僅次于最適宜區;黃梅禪茶種植氣候最適宜區和較適宜區總共占黃梅國土面積的22.1%;不適宜區為海拔在100 m以下的中部丘陵及南部平原，該區雖熱量條件充足，但海拔高度較低、氣候相對干燥，因此不適宜禪茶的種植（圖1）。

2.5 禪茶種植的氣象災害分析

2.5.1 低溫凍害 低溫凍害是黃梅禪茶生產中的主要氣象災害，茶芽對低溫反應極為敏感，當遭受低溫凍害后，由于細胞內水分凍結，原生質遭到破壞，這就會出現茶汁外溢變紅，產生麻點現象，最終會造成茶芽停止萌發，形成死芽，春茶采摘期延后的現象。根據歷年的資料顯示，黃梅低溫主要出現在每年的12月—翌年3月;在低溫來臨前通常在茶園行間鋪上秸稈或無籽雜草，采用覆蓋法防凍越冬。

2.5.2 高溫旱害 不同茶樹品種的生物學最高溫度存在一定的差異。當最高氣溫達到35℃時，新梢生長緩慢或停止;當最高氣溫持續在40℃以上時，會造成樹梢枯萎、葉片脫落、幼齡茶樹死亡。黃梅7—9月經常出現高溫干旱，影響了夏茶與秋茶生產，7—9月降水量與夏茶、秋茶密切相關，嚴重干旱還影響翌年茶葉生產，茶葉正常生長需月降水量在100 mm以上。因此，持續高溫干旱時，茶農應及時通過滴灌或噴灌的方式補充水分并降溫。

2.5.3 陰雨寡照 連續陰雨天氣會使溫度大幅下降，日照明顯不足，作物光合作用不能充分進行，使得剛剛蓄勢待發的芽葉又停止生長。芽葉萌動、萌發停滯，推遲春茶的發芽進度，致使茶葉開采期推遲。黃梅春季和秋季多陰雨天氣。連陰雨天氣伴隨著低溫，影響了茶芽的生長，同時陰雨天氣日照不足，影響光合作物產物的積累，茶葉品質大打折扣。同時，潮濕的天氣條件下特別容易滋生病蟲害的發生;在此期間需要密切關注天氣變化，科學安排生產應提前做好災害性天氣防治工作。

3 結論

本研究利用禪茶生長發育影響較大的氣候因子年平均氣溫、歷史極端最低氣溫、≥10.0℃的活動積溫、年平均降水量、年平均相對濕度等建立禪茶區劃指標，對黃梅禪茶氣候區劃指標進行空間回歸分析。借助ArcGIS 10.8軟件，制作出黃梅禪茶種植氣候適宜性區劃圖。禪茶區劃結果能更好地應用于實際，為黃梅縣農業推廣和科學規劃禪茶種植提供參考。

本研究在區劃研究中僅考慮了地理因素、氣候生態條件，沒有考慮土壤條件等微觀因子的影響，這有待今后進一步研究和細化。同時應注意加強異常氣候年份的管理，減少因氣候災害而出現對禪茶造成的損失。根據近10年對黃梅禪茶的持續觀測，重點注意防范異常低溫年份對禪茶的凍害，預防高溫旱害造成的樹梢枯萎、葉片脫落、幼齡茶樹死亡，以及連續陰雨天氣病蟲害滋生等，從而提高禪茶的品質和產量。

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責任編輯：黃艷飛

Climatic Suitability Zoning and Meteorological Disaster Analysis of Huangmei Zen Tea

PAN Dong （Meteorological Bureau of Huangmei County， Huanggang， Hubei 435500）

Abstract Based on the meteorological data of 16 conventional meteorological stations in Eastern Hubei from 1991 to 2020， combined with the previous research results， the climate suitability zoning index of Zen tea is established， and the spatial statistical model of climate zoning factors is established by statistical analysis method; Combined with GIS technology， the climate suitability of Zen tea is analyzed， the climate suitability zoning of Zen tea is obtained， and the meteorological disaster risk of Huangmei Zen tea planting is analyzed. The results showed that： （1） the climate suitability of Huangmei Zen tea decreased significantly from north to south， and the most suitable area and more suitable area accounted for 22.1% of the land area of the county.（2） The most suitable area is the Dabie Mountain with an altitude of 500～1200 m， which is mainly concentrated around the four ancestors， five ancestors and Laozu temple， and can plant high-quality Zen tea in a large area; The more suitable areas are mountains and central hills with an altitude of 100 ～ 500 m， which can be planted in a small area; The unsuitable areas are the central hills and southern plains below 100 m above sea level. （3）The meteorological disasters affecting the cultivation of Zen tea mainly include low temperature freezing injury， high temperature heat injury and cloudy and rainy days.

Key words Huang Mei; Zen tea; Climatic suitability; Zoning; Meteorological disasters