崇左市澳洲堅果種植氣候適宜性區劃研究

范 路，覃藝舒，劉 芳

（1.龍州縣氣象局，廣西 崇左 532400；2.柳州市氣象局，廣西 柳州 545001；3.河池市氣象局，廣西 河池 547000）

澳洲堅果又稱夏威夷果，原產于澳大利亞，屬亞熱帶特色果樹［1］。澳洲堅果營養豐富，含油量達70%～80%，且大部分為單一不飽和脂肪酸，還含有蛋白、礦物、維生素和煙酸等多種營養物質，備受市場青睞［2］。杜堯東［3］、班秀文［4］、馮源［5］、岳海［6］、陸超忠［7］等對澳洲堅果生長特征的研究表明，澳洲堅果喜歡溫暖濕潤氣候，年降雨量在1 000 mm 以上適宜澳洲堅果生長；在適宜的溫度范圍內，澳洲堅果產量與其生長的氣溫成正相關，其中，在日平均溫度10～15 ℃開始生長，在20～25 ℃時果仁生長發育速度加快，果仁量較高，日平均氣溫達25.0 ℃左右時，果仁的油分積累速度最快，而日平均氣溫在10 ℃以下和35 ℃以上均會造成果仁生理活動受到抑制，超過38 ℃時停止光合作用；在冬季，無霜凍且小于17 ℃的低溫可促進澳洲堅果產生更多花序；澳洲堅果其開花至成熟過程中對水分需求較高，尤其果油積累期不能缺少，否則會嚴重影響堅果質量；果實膨大期對水分的需求也較高，水分不足會減緩膨果速度，水分過多又會使堅果開裂。

我國澳洲堅果主要種植在云南、貴州、廣西、廣東和福建等地。截至2022 年，崇左市種植澳洲堅果面積達2.4×104hm2，占廣西澳洲堅果種植總面積的40%以上，已成為廣西第一大堅果種植區。但部分地區為追求效益而盲目擴大澳洲堅果種植區域，致使部分澳洲堅果種植在氣候不適宜區，影響品質和產量。因此，開展崇左市澳洲堅果種植氣候適宜性區劃研究，對各地科學規劃和合理優化澳洲堅果種植布局具有重要意義。近年來，地理信息系統（GIS）結合空間和氣候數據，可以更精準地確定作物種植區的適宜性地域分布［8］。吳健杰［9］、葉瑜［10］、黃帆［11］等利用GIS 進行精細化農業區劃，并引入經緯度和海拔高度等地理因子，最終得到精確直觀的農業氣候區劃分布；劉聰等［12］根據柑橘不同發育期的氣候適宜度函數，分析南方地區種植柑橘近60 a 來的氣候適宜性變化特征。國內諸多專家學者開展了澳洲堅果氣候適宜性及其區劃方面的研究。劉曉等［13］認為，澳洲堅果的適宜性區劃應考慮當地氣候條件能否滿足其生長發育要求，以及是否頻繁發生自然災害；陳顯國等［14］通過澳洲堅果的生長、抗逆、開花結果等特性及產量和品質等性狀來分析澳洲堅果在桂中地區的種植適宜性，鄧曉璐等［15］將華安縣近50 a 的氣候條件與澳洲堅果原產地適宜種植的氣候條件進行對比分析；韓樹全等［16］根據澳洲堅果的生長特性選取年平均氣溫、最冷月平均氣溫、最低氣溫平均值、積溫和日平均氣溫作為區劃因子，基于“3S”技術提出區劃方法；覃杰鳳［17］研究證實，崇左市種植澳洲堅果具有氣候資源優勢、土地資源優勢和區域優勢。李元會等［18］研究發現，降水量、氣溫、土壤、風和光照是影響西藏墨脫地區種植澳洲堅果的主要因素；王偉等［19］采用MaxEnt 生態軟件對澳洲堅果的潛在適宜生長區域進行預測，劃分澳洲堅果適宜生長區域分布情況和地理分布格局等。目前，采用GIS 進行崇左市澳洲堅果種植氣候適宜性精細化區劃的研究未見報道。因此，本文采用崇左市及周邊地區共20 個國家氣象觀測站1991—2020 年氣象資料，根據澳洲堅果的生長特性及前人的研究結果，確定氣候區劃指標，運用回歸分析法建立氣候適宜性區劃指標模型，采用GIS 技術進行區劃，分析澳洲堅果在不同氣候條件下的種植適宜性，為崇左市科學規劃和合理優化澳洲堅果種植布局提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 研究區域概況

崇左市地處廣西西南部，位于北回歸線以南，地理位置介于106°33′～108°6′E，21°36′～23°22′N 之間，境內丘陵起伏，地貌復雜，屬南亞熱帶濕潤季風氣候區，年降水量1 137.7～1 433.0 mm，年日照時數1 469.0～1 688.5 h，年均氣溫20.8～23.0 ℃，無霜期在330 d 以上，極端最高氣溫和極端最低氣溫分別為41.7 ℃和0.0 ℃。

1.2 資料來源

崇左市及周邊地區20 個國家氣象觀測站1991—2020 年的氣溫、降水量和日照時數等資料來自廣西壯族自治區氣象信息中心，1∶25 萬崇左市地理背景數據和90 m×90 m 分辨率的高程數據（DEM）來自國家基礎地理信息中心。

1.3 研究方法

1.3.1 區劃指標確定

根據澳洲堅果的生長特性及崇左市本地的實際種植經驗，分析各氣候因子在澳洲堅果氣候區劃中的貢獻大小，結合相關澳洲堅果種植方面文獻的研究結果，得到澳洲堅果的氣候區劃指標。最終確定將年平均氣溫、年降水量、最冷月平均氣溫、日平均氣溫≥10 ℃年積溫共4 個氣象要素作為區劃的主要影響因子。溫度、降水和日照等氣候條件對作物生長發育的影響最直接［20］，因崇左市的日照時數均在最適宜范圍內，故不將日照時數作為區劃指標，由此得到崇左市澳洲堅果種植氣候區劃指標（表1）。并按分級區間對年平均氣溫、年降水量、最冷月平均氣溫和日平均氣溫≥10 ℃年積溫進行適宜性區劃。

表1 崇左市澳洲堅果種植氣候區劃指標

1.3.2 氣候區劃指標模型建立

采用多元回歸方法，將崇左市及周邊地區20 個國家氣象觀測站的氣象資料及對應站點的經度、緯度和海拔高度等地理因子作為自變量，將年平均氣溫、年降水量、最冷月平均氣溫、日平均氣溫≥10℃的年積溫4 個區劃指標分別作為因變量（Y），建立氣候區劃因子與地理因子的關系模型，模型表達式及相關統計參數見表2。模型的相關系數在0.630～0.905，通過信度顯著性檢驗（α=0.01），可見各模型具有較好的統計學意義。

表2 崇左市澳洲堅果種植氣候區劃指標模型

1.3.3 氣候區劃圖制作

利用GIS 技術將區劃因子對應的線性回歸方程進行柵格計算器運算后繪制出4 張90 m×90 m 分辨率的數據細網格分布圖。通過反距離加權插值法對線性回歸方程中的殘差值ε 進行插值，得到4 張90 m×90 m 分辨率的殘差柵格圖。將4 張細網格數據柵格圖與4 張殘差柵格圖進行疊加運算得到殘差訂正結果，按照區劃指標進行分類可得到4 張區劃因子的適宜度分布圖。根據專家打分法對適宜度分布圖進行打分（表3），處于區劃指標最適宜區范圍的打35 或15 分，適宜區打30 或12 分，次適宜區打25分或8 分，不適宜區打20 分或4 分。將適宜度分布圖進行柵格疊加、數據歸一化、矩陣加法運算等處理，即可根據專家打分結果進行分類，總分在（84，100］范圍為最適宜區，總分在（66，84］范圍為適宜區，總分在（44，66］范圍為次適宜區，當總分≤44分時劃分為不適宜區，最終確定4 個適宜性區域，并賦予不同顏色，疊加以縣為單位的行政邊界、名稱、圖例、指北標志和比例尺等，制作崇左市澳洲堅果種植氣候區劃圖。

表3 專家打分標準

2 結果與分析

2.1 溫度適宜性分析

（1）年平均溫度

崇左市年平均氣溫在16.6～23.5 ℃間，根據區劃指標（表1），年平均氣溫19.5～23.5 ℃區域是澳洲堅果種植的最適宜區，該區域熱量充足，有利于澳洲堅果的油分積累，果仁質量較高。崇左市大部分地區的年平均溫度都處于澳洲堅果種植的最適宜區。而年平均氣溫16.6～18.4 ℃區域是澳洲堅果種植的次適宜區和不適宜區，該區域分布較少，僅位于天等縣中西部零散區域和寧明縣南部小片區域。

（2）最冷月平均氣溫

崇左市最冷月平均氣溫在2.8～10.4 ℃間，根據區劃指標（表1），最冷月平均氣溫為9.0～10.4 ℃最有利于澳洲堅果的花序生長，故該區域劃定為澳洲堅果的最適宜種植區，該區域主要分布在龍州縣、憑祥市、大新縣南部、寧明縣北部、江州區和扶綏縣。當最冷月平均氣溫小于5.0 ℃時，澳洲堅果花穗的現蕾期甚至整個花期嚴重推遲，澳洲堅果樹的枝葉在低溫環境下存在被凍傷的風險，故氣溫小于5.0 ℃區域為澳洲堅果的不適宜種植區，僅分布在天等縣中南部及寧明縣南部零散區域。

（3）日均氣溫≥10 ℃的年積溫

崇左市日平均氣溫≥10 ℃的年積溫在4 480～8 465 ℃，根據區劃指標（表1），澳洲堅果生長發育所需要日平均氣溫≥10 ℃的年積溫應滿足6 000～8 500℃，當日平均氣溫≥10 ℃的年積溫在7 000～8 465 ℃時，澳洲堅果的糖分積累最快，故崇左市大部區域均處于澳洲堅果種植的最適宜區，主要分布于龍州縣、憑祥市、江州區、扶綏縣及大新縣。當日平均氣溫≥10 ℃的年積溫小于6 000 ℃時，澳洲堅果的果實飽滿度降低且含油率也會下降，故天等縣中南部及寧明縣南部等區域為澳洲堅果種植的不適宜區。

2.2 降水適宜性分析

崇左市年降水量在1 000 mm 以上，故崇左市處于澳洲堅果種植適宜區。其中，寧明縣南部及天等縣大部的年降水量在1 500 mm 以上，降水充沛，參考區劃指標（表1），該區域是澳洲堅果種植的最適宜區。

2.3 氣候適宜性綜合分析

（1）適宜區面積

從圖1 可看出，崇左市澳洲堅果種植氣候適宜性總體上呈現中部丘陵平原適宜度高、南北兩側高海拔地區及山地丘陵地區適宜度相對較低的分布特點。根據區劃統計結果顯示，氣候最適宜區分布最多，約占全市面積的85.0%，其次是適宜區，約占全市面積的12.0%，而次適宜區和不適宜區分布較少，僅占全市面積的3.0%。

圖1 崇左市澳洲堅果種植氣候適宜性區劃圖

（2）氣候最適宜區

主要分布在龍州縣、憑祥市、江州區、扶綏縣、天等縣縣域附近區域、寧明縣及大新縣大部分區域，是崇左市種植澳洲堅果的最佳區域，非常有利于澳洲堅果生長發育，可在此區域進行大面積種植。

（3）氣候適宜區

主要分布在天等縣大部區域、寧明縣中部及南部、大新縣東北部、龍州縣西南部及北部小片區域、憑祥市中南部及東北部、江州區及扶綏縣北部小片區域。這些地區的氣候條件也能滿足澳洲堅果生長發育。經實地調研，該區域發展澳洲堅果種植時間相對較晚，可作為后續發展澳洲堅果種植的主要區域。

（4）氣候次適宜區和不適宜區

集中分布在天等縣西南部的凹帽塔至牛頭嶺一帶及寧明縣桐棉鎮板棉村至枯楠村米康屯一帶，零散分布在天等縣北部、寧明縣中南部、大新縣東北部、龍州縣西南部、扶綏縣及江州區北部。該區域降水量雖較充沛，但熱量條件不夠充足，對澳洲堅果的產量和品質影響較大，應減少或不種植澳洲堅果。

經專家驗證和實地考察，崇左市澳洲堅果種植的氣候適宜性區劃與實際情況大致相符，但憑祥市的實際種植面積明顯少于氣候區劃，主要是因為憑祥市城鎮化水平較高且當地以甘蔗產業為主，在一定程度上制約了澳洲堅果產業的發展，而天等縣地形地貌以低山丘陵為主，交通不夠便利且礦產資源的大力開發也導致澳洲堅果產業發展相對緩慢。

3 結論與討論

本研究以崇左市年平均氣溫、年降水量、最冷月平均氣溫、日平均氣溫≥10 ℃的年積溫等作為澳洲堅果種植氣候區劃因子，建立氣候區劃因子與經度、緯度、海拔高度等地理因子的關系模型，采用GIS 技術對崇左市澳洲堅果種植進行區劃，結論如下:

（1）崇左市澳洲堅果種植的氣候最適宜區分布最多，約占全市面積的85.0%，其次是適宜區，約占全市面積的12.0%，而次適宜區和不適宜區分布較少，僅占全市面積的3.0%。

（2）氣候最適宜區主要分布在龍州縣、憑祥市、江州區、扶綏縣、天等縣縣域附近區域、寧明縣及大新縣大部分區域。氣候適宜區主要分布在天等縣大部區域、寧明縣中部及南部、大新縣東北部、龍州縣西南部及北部小片區域、憑祥市中南部及東北部、江州區及扶綏縣北部小片區域。氣候次適宜區和不適宜區集中分布在天等縣西南部的凹帽塔至牛頭嶺一帶及寧明縣桐棉鎮板棉村至枯楠村米康屯一帶，零散分布在天等縣北部、寧明縣中南部、大新縣東北部、龍州縣西南部、扶綏縣及江州區北部。

本研究僅考慮年氣溫、年降水等要素對澳洲堅果種植適宜性的影響，未考慮澳洲堅果生長發育關鍵期如花期、坐果期、成熟期對氣溫、降水等氣象條件的需求，因此，今后進行氣候適宜性區劃分析時應增加澳洲堅果不同發育時期的氣象要素指標。