基于gis技术的甘肃河西啤酒大麦种植气候区划

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1、基于GIS技术的甘肃河西啤酒大麦种植气候区划张弢1，徐正芬2，庞成3，毛竹馨1（1甘肃省永昌县气象局，甘肃永昌737200；2福建省浦城县气象局，福建浦城353400；3甘肃省张掖市气象局，甘肃张掖734000）摘要：为了科学、合理地利用当地气候资源，为甘肃省河西地区啤酒大麦生产合理规划布局和可持续发展提供科学依据。笔者根据啤酒大麦生长所需的气候条件，并结合前人研究结果，选取年≥0℃积温、幼穗分化期（5月下旬—6月上旬）和灌桨期（6月下旬—7月中旬）的平均温度及年日照时数4项气候要素作为啤酒大麦的气候区划指标，用甘肃河西地区20个

2、气象观测站1981—2010年标准气候统计资料和1:25万地理信息资料，通过多元回归方法建立了区划因子与地理信息的推算模型，利用GIS技术和专家评分法，对甘肃省河西地区啤酒大麦进行精细化农业气候区划，分为适宜、次适宜、不适宜3个区域。适宜区主要位于沿祁连山北麓一线和马鬃山附近地区12个县（区、市）海拔在1500~2200m之间的地区。.jyqkail：[email protected]。收稿日期：2014-12-29，修回日期：2015-02-10。0引言啤酒大麦是酿造工业和食品工业的重要原料。目前，中国的啤酒大麦自给率

3、仅为1/3左右，大部分依赖进口。甘肃是中国优质啤酒大麦的生产基地及啤酒花第二大产区，啤酒大麦是甘肃省最具特色的优势酿造作物，分布于从陇东至河西西部的广阔地带，尤其是河西走廊，所产啤酒大麦不仅具有较高的千粒重，而且以色浅、皮薄、籽粒饱满、发芽率高等特点明显优于国内其他产区，可与进口大麦相媲美[1-4]。作物产量高低及质量优劣除受其自身品种特性影响外，还受诸如土壤、气候等环境条件影响，啤酒大麦也不例外，气候条件是影响啤酒大麦产区分布、产量和质量的主要因素[5]，如何在适宜的条件下合理种植啤酒大麦，随着研究的不断深入，王效宗等[6]对甘

4、肃省优质啤酒大麦种植区域进行了划分，邓振镛等[7]对啤酒大麦气候生态适应性分析与适生种植区划进行了研究，俞天胜等[8]对新疆啤酒大麦生产现状及种植区域划分进行了研究，给出了区划结果。但由于技术手段的限制，以往的一些研究主要是以文字形式大致描述啤酒大麦的气候生态适生种植区域，用传统方式制作的区划图，达不到精细化的要求，难以满足实际生产的需要。随着GIS技术在农业气候区划中的广泛应用，区划结果由基于行政单元发展为基于地理网格单元，克服了以往基于气象站资料，复杂地形条件下气象资料代表性差的问题，极大提高了区划结果的精细化程度[9-16]

5、，取得了较为丰硕的研究成果。目前，基于GIS技术进行啤酒大麦种植区区划方面的研究还未见报道。因此，本研究使用已取得的啤酒大麦的观测资料和近30年气候资源数据，在综合分析啤酒大麦气候适宜性基础上，借助GIS技术对甘肃河西地区啤酒大麦种植区进行区划，并提出相应的生产建议，以期为气候变暖背景下的啤酒大麦生产合理规划布局和可持续发展提供科学依据。1研究区概况及资料1.1研究区概况河西地区系指甘肃的武威、张掖、酒泉、金昌和嘉峪关5市的19个县、区，东起乌鞘岭，西至古玉门关，南北介于南山（祁连山和阿尔金山）和北山（马鬃山、合黎山和龙首山）间，

6、为西北—东南走向的狭长平地，形如走廊，因位于黄河以西，自古称为河西，亦称河西走廊。区内海拔1100~4300m，总面积为27.9万km2，年太阳总辐射量在5505~6412MJ/m2，年平均气温4~10℃，年降雨量39.9~407.1mm，年蒸发量1638~3040mm，年日照时数2608~3329h，≥0℃的活动积温1319~4075℃·d，无霜期100~186天。雨热同季，光照充足，由于深居内陆，远离海洋，属于干旱、半干旱性气候[17]。1.2资料气候资料于河西地区20个气象观测站的气象观测资料（《甘肃省各站累年（1981—2

7、010）年平均气象要素统计值》），包括1981—2010年逐月气温、降水量、日照时数、≥0℃活动积温、无霜期等标准气候统计值和经度、纬度、海拔高度，以及5—7月逐旬平均气温资料；大麦作物观测资料于永昌国家农业气象二级观测站。地理信息采用1:25万甘肃数字高程模型(DEM)地理信息数据，经过裁剪得到河西地区的地理信息数据，并提取各地小网格经度、纬度、海拔高度数据，用于区划指标的空间化处理。2分析方法2.1地理信息资料的处理利用地理信息软件ArcGIS9.3为GIS工具，将1:25万的甘肃省地理信息数据进行导入、裁切、拓扑运算、合并等

8、图层处理，然后从中提取各气象站点地理位置、各县市行政边界、数字高程模型(DEM)等基础地理数据资料，最终生成河西地区的海拔高度、经度和纬度栅格图层。2.2区划因子的选择及指标的确定啤酒大麦为长日照植物[18]，具有耐低温、早熟、生育进程快、分蘖力强