基于ArcGIS的云南省西畴县一季水稻 气候区划研究

李代玺 王顺江 郑舒天 严直慧 田叶子 资云萍

摘 要：研究西畴县一季水稻精细化农业气候区划，可在气候资源领域规避该县一季水稻种植风险，为农业生产提供精细化服务。根据水稻生长发育对气象条件的要求，结合西畴县实际情况，推算各气象要素分布情况，并依据水稻种植区划等级指标，将西畴县一季水稻种植划分为最适宜区、适宜区、次适宜区、不适宜区等4个气候区域，大大提高了农业种植的气候利用率，对该县水稻合理种植具有积极的指导意义。

关键词：ArcGIS;一季水稻;气候区划;农业;气象

中图分类号：S16

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200915043

收稿日期：2020-07-28

作者简介：李代玺（1978-），女，本科，工程师。研究方向：气象服务、农业。

1 技術与方法

1.1 确定区划指标

根据专家咨询及查阅西畴县水稻种植文献资料，最终选取历年≥10℃积温、7月平均气温、7—8月平均最高气温等3个指标作为西畴县一季水稻种植气候适宜性区划指标（表1）。

1.2 评价规则

综合考虑以上3个指标，将西畴县一季水稻种植区从优到劣划分为4个等级区域。最适宜区，3个指标均达到最适宜条件，评价为最适宜区;适宜区，3个指标均达到适宜条件，或“适宜+最适宜”组合，评价为适宜区;次适宜区，3个指标均达到次适宜条件，或“次适宜+最适宜”组合、“次适宜+适宜”组合、“次适宜+最适宜+适宜”组合，评价为次适宜区;不适宜区，3个指标中有1个达到不适宜条件，即评价为不适宜区。

2 建立区划指标空间栅格数据集

2.1 数据准备

地理数据选用文山州1∶25万基础地理信息资料;气象数据选取文山州1986—2015年8个国家级气象站、全州143个区域气象站地面观测资料。

2.2 气候要素空间插值

利用多元回归加残差订正法及反距离加权插值法，使用ArcGIS软件将气候要素空间插值，进行空间分布的精细化模拟，综合考虑相关地理信息数据，建立空间栅格数据集，再利用高分辨率的气候要素数据进行种植适宜性指标空间推算。

2.3 区划指标关系模型建立

通过统计分析，确定区划指标中气象观测数据通过显著性检验的相关因子，其中温度与海拔通过α=0.01显著性检验，故将海拔作为自变量，温度作为因变量建立对应的气候区划指标要素空间推算模型。

Y=ah+b

式中，Y为气候区划指标;a为系数;h为海拔高度;b为常数项。通过该模型计算的区划指标历年≥10℃积温、7月平均气温、7—8月平均最高气温均通过显著性检验（表2）。

3 结果与分析

根据以上3个区划指标的空间模拟推算，得出各自的区划适宜性。

3.1 ≥10℃积温适宜性

由于西畴县≥10℃积温均在4000℃以上，热量条件较好，根据水稻适宜性指标，西畴县水稻种植≥10℃积温适宜性存在最适宜区、适宜区、次适宜区3个区域。最适宜区域的年≥10℃的积温为5000～6000℃，分布在西畴县的绝大部分地区;适宜区域的年≥10℃的积温为4500～5000℃或6000～6500℃，零星分散在莲花塘乡西北部边缘、新马街乡东部及西南部边缘、柏林乡、鸡街乡等地;次适宜区域的年≥10℃的积温为4000～4500℃或6500～7000℃，此区域所占面积比例最小，分布在柏林乡北部边缘。

3.2 7月平均气温适宜性

西畴县一季水稻种植7月平均气温适宜性存在最适宜区、适宜区、次适宜区以及不适宜区4个区域。最适宜区域的7月平均气温为23～24℃，主要分布在西洒镇北部、鸡街乡西部、董马乡中部及南部;适宜区域的7月平均气温为22～23℃或24～25℃，主要分布在西畴县东部和南部的大部地区，包括鸡街乡东部—董马乡西部—法斗乡东部一线、董马乡东部、柏林乡河谷地带以外的大部地区;次适宜区域的7月平均气温为21～22℃或25～26℃，主要分布在西洒镇大部地区，零星分散在鸡街乡北部、西部及南部的部分地区;不适宜区域的7月平均气温为<21℃或>26℃，该区域所占面积较小且分布零散，零星分布在鸡街乡西部边缘部分地区、莲花塘乡西北角部分地区、兴街镇西南角与新马街乡东北角交界处的部分地区。

3.3 7—8月平均最高气温适宜性

根据水稻种植适宜性指标，西畴县水稻（一季稻）种植7—8月平均最高气温适宜性存在最适宜区、适宜区2个区域。最适宜区域的7—8月平均最高气温为26～28℃，分布在鸡街乡大部、法斗乡南部、蚌谷乡南部、莲花塘乡大部等地区;适宜区域的7—8月平均最高气温为24～26℃或28～30℃，分布在鸡街乡河谷地带、柏林乡河谷地带、蚌谷乡北部、法斗乡北部等地。

3.4 最终区划结果

通过对水稻（一季稻）种植适宜性区划指标综合分析，最终将西畴县种植区域划分为最适宜、适宜、次适宜、不适宜4个区域。最适宜种植区域分布在全县的各个乡镇，其中西洒镇和柏林乡在该区域所占比例较小;适宜种植区域分布在全县的各个乡镇，其中西洒镇在该区域所占比例较小;次适宜种植区域主要分布在鸡街乡西部和南部的局部地区、西洒镇大部地区、董马乡西部、法斗乡中部以北地区，其中西洒镇在该区域所占比例最大;不适宜种植区域较少，零星分散在鸡街乡西部边缘、南部边缘，西洒镇北部边缘及中部、法斗乡中部、莲花塘乡西北部边缘、兴街镇西南角与新马街乡东北角交界处。

4 讨论

本文对影响一季水稻生长的气候因素进行分析，包括积温因素、7月平均温度和7—8月平均最高气温因素，建立水稻生长适宜性区划，经α=0.01显著性检验后，发现其方程回归效果较好。但由于实际条件的限制，没有考虑地形地势对气候的影响，若能将此类因素纳入实验范围，则云南省西畴县水稻种植的区域会划分得更加合理，实验的模拟效果也会更具有借鉴意义。因此，在这方面还需要不断完善，提高以气候划分水稻种植区域的实用性。

参考文献

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（责任编辑 周康）