基于3S技术的四川省脐橙适宜区分布研究

张俊艳 林高山 张丽芳

摘要：脐橙作为一种营养价值和经济价值都较高的水果，研究其适宜种植区范围的提取方法，可为脐橙的规模种植和科学管理提供依據。以四川省为例，基于土地利用数据，结合脐橙生长的环境，选取适宜脐橙生长种植的环境因子，利用遥感（remote sensing，RS）、地理信息系统（geo-information system，GIS）技术对脐橙的生长适宜区空间分布进行研究，并结合野外调查进行验证。结果表明，四川省的脐橙适宜区主要集中分布在川东和川南的平原、丘陵地带，适宜区面积约为11 738.95 km2，占四川省面积的2.42%;适宜区等级分布结果表明，最适宜区、适宜区和次适宜区的面积分别约为2410.68、9098.89、229.38 km2;分析结果与野外调查数据具有较高的一致性，表明利用3S技术提取脐橙适宜区分布范围是可行的。

关键词：脐橙;3S技术;环境因子;生长适宜区;规模种植;科学管理

中图分类号： F323.1;S127  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）22-0284-09

脐橙[Citrus Sinensis （L.） Osbeck]因果顶有脐而得名，属芸香目，芸香科常绿小乔木，小枝无毛，枝刺短或无。橙性微凉，味甘、酸，具有生津止渴，开胃下气的功效。橙汁含有大量维生素C和胡萝卜素，对致癌物质的形成有抑制作用，还能预防胆囊疾病;橙皮所含的橙皮甙成分能软化血管，降低血脂;橙花可缓解神经性咳嗽症状，改善睡眠，促进消化吸收，缓解紧张和焦虑情绪。果橙黄色而有绿斑纹，适于盆栽，是观叶、观果佳品。脐橙品种包括纽荷尔脐橙、朋娜脐橙、林娜脐橙、华盛顿脐橙、姊归脐橙、赣南脐橙、平远慈橙等10余种，大多原产于美国，在20世纪80年代引入我国，目前在我国江西、湖北、重庆、四川、浙江、福建、广西等省（市）均有种植。脐橙坐果率低，产量较小，且抗逆性较差，即抗寒、抗旱、抗盐、抗病虫害等的能力较弱，对土壤的肥力要求较高。因脐橙的果汁、果皮以及花朵都有很高的药用价值、食用价值和经济价值，市场需求量巨大，近年来，脐橙越来越多地被作为脱贫产业引进，助力当地贫困群众增产增收。因此，脐橙生长适宜区的确定成为当前亟待解决的问题。传统的适宜性研究仅限于单一产地中的单个因子对脐橙品质影响的分析[1-4]，数据来源大多基于野外调查和内业整理，时间成本高且主观性较强[1-4]，研究成果的大尺度空间参照性不强。因此，脐橙的生长适宜区分布研究需要引进新的方法和技术。

3S技术是遥感（remote sensing，RS）、地理信息系统（geo-information system，GIS）和全球定位系统（global positioning system，GPS）的简称，目前已被广泛应用于资源调查和动态监测，尤其是GIS的空间分析技术已在农、林、牧、渔等领域的资源动态监测方面得到广泛应用和推广[5-7]。马云强等利用3S技术以现有耕地为基础，建立马铃薯生长环境因子评价模型，分析老挝琅南塔省的马铃薯种植适宜性[8];杨洋等通过综合考虑普洱茶树的自然立地条件和大规模生产便利条件，利用3S技术评价云南省栽培型普洱茶树大规模种植适宜性，并进行等级划分、土地数量统计以及空间分布规律分析[9];王路明等从土壤管理、土壤养分、土壤性质、地理条件4个方面选取10个指标，利用GIS空间分析工具，对陕西省定边县耕地种植玉米适宜性进行评价[10];陈玉龙等基于3S技术，选取海拔、坡度、坡向、土壤类型因子进行评价模型构建，得到贵州省六盘水市猕猴桃种植适宜性评价等级分类[11]。近年来，3S技术在中草药生长适宜性研究中也取得了令人瞩目的成果[12-14]。以上研究为脐橙适宜性分布区域的研究提供了科学实用的理论方法。

四川省是脐橙最重要的种植地之一，本研究以四川省为例，利用遥感数据获取四川省土地利用类型信息，通过GIS平台提取出脐橙的适宜性生长环境因子，将适宜的海拔、坡度、坡向、年均温、年积温、年降水量以及土壤类型等因子进行加权叠加，得到脐橙在四川省内种植的适宜区分布范围。结合GPS野外调查验证，确定适宜区的分布和适宜等级，以期为脐橙在四川省内种植的规模种植和科学管理提供依据。

1 研究区概况

四川省位于我国西南腹地，地处长江上游，介于97°21′～108°33′ E、26°03′～34°19′ N之间，东西长约1 075 km，南北宽约921 km，总面积约为48.6×104 km2。地势西高东低，西部海拔在3 000 m以上，多为山地、高原;东部海拔在500～2 000 m 之间，多为盆地、丘陵。全年温暖湿润，属于亚热带季风性湿润气候，年均温为16～20 ℃，年降水量为300～1 800 mm。盆地内土壤肥沃，是我国紫色土分布最集中的地区，素有“紫色盆地”之称。四川省是我国脐橙的重要产地之一，拥有引进纽荷尔脐橙、华盛顿脐橙、朋娜脐橙等多个品种，且因地制宜形成了多种本地特色品种，如金堂脐橙、眉山脐橙、邻水脐橙等。

2 数据来源与方法

2.1 数据来源

本研究的主要数据有：四川省LandsatTM/ETM+遥感影像数据，来源于地理空间数据云（http：//www.gscloud.cn）;四川省高程数据（DEM），空间分辨率为30 m×30 m，来源于美国地质勘探局（United States Geological Survey，USGS）;四川省气象栅格数据，包括年平均气温、年平均降水量和≥10 ℃积温，来源于中国科学院资源环境科学数据中心（http：//www.resdc.cn）;四川省土壤类型空间数据，来源于中国科学院资源环境科学数据中心（http：//www.resdc.cn）;四川省行政区矢量边界数据，来源于四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室;手持GPS野外实地调查采样数据。

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