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茶樹是一種多年生的常綠植物，對氣候條件有一定的要求，主要分布在亞熱帶和熱帶地區，但是茶樹經過人工栽培后，它的適應范圍已遠遠超過原始生長地區的條件。我國是茶樹的原產地，人工栽培茶樹有史稽考的已有3000多年歷史。仙居有著悠久的種茶制茶歷史，有“中國有機茶之鄉”的美稱。有關茶葉的生態區劃研究已有一些相關報道，如黃壽波的我國主要高山名茶產地生態氣候的研究[1]；周子康的浙江丘陵山地茶樹生態氣候優勢層域初探[2]等對影響茶葉的氣候生態條件作了較為詳細的分析；金志鳳等借助地形數據，應用GIS技術研究了基于GIS的浙江省茶樹栽培氣候區劃[3]，陳守智等對云南省楊梅生態區劃的研究等[4]。分辨尺度在100m或1km以上，我們利用1∶10000的數學高程模型，結合近期設置的中尺度氣象哨監測數據，內插出更高精度的氣候生態要素空間模型，采用gis技術對仙居茶樹適宜栽培區進行氣候生態精細區劃[5]，為茶樹的合理栽培布局提供科學依據。 1研究區概況 仙居縣位于浙江省東部，地處括蒼山山脈中段北麓，介于北緯28°28′～28°59′和東經120°17′～120°55′之間。全縣土地總面積2000.30km2。地勢從外向內傾斜，略向東傾。臨近東海，其氣候屬于典型的亞熱帶氣候，溫暖濕潤，四季分明，年平均氣溫l7.2℃。來自太平洋的季風帶來豐沛的雨水，平均年降水量達1443.8mm。仙居既具有典型的內陸性山區氣候特征又受海洋性氣候影響，復雜多樣的氣候生態條件，為茶樹生長提供優質的條件。 仙居靠近東海，有豐富的水分條件，生長季3～9月份月雨量都在100mm以上；又是一個“八山一水一分田”的山區縣，山上云霧繚繞、散射光多，適宜生產優質茶葉；夏季的高溫伏旱，很多年份7、8月雨量在50mm以下，平原地區空氣干燥，對茶葉的品質又造成嚴重影響；海拔1000m以上的高山地區，年極端最低氣溫可達-l4℃以下，對茶樹的生存有著致命的影響[1,2,4]。 2資料的收集與評價單元 2.1資料的收集 根據選定的評價因子對數據源的要求，收集的基礎資料主要有1∶10000仙居縣2004年鄉鎮行政區劃圖、數字高程模型(DEM)；1∶50000數字化土壤圖以及中尺度氣象哨的降水、濕度和氣溫等要素，海拔高度、坡度圖用GIS工具從DEM中提取[6]。 2.2評價單元的確定 區劃中的評價單元是氣候生態區劃最基本的單元，它直接關系到區劃成果的精細程度和區劃工作量的大小。據文獻介紹，選擇合適的評價單元，既要最大限度地保證同一評價單元內各區劃因子基本屬性的一致性，又要避免區劃單元選取過細造成的數據運算量過大[7]，所以此次分析采用20m×20m的柵格大小。 3評價因子的選擇與區劃 3.1評價因子的選取和分級量化 確定氣候資源評價因子，選取評價指標，是氣候資源評價的核心。氣候資源評價因子，是指影響茶葉生長發育的一系列氣候因素。從氣候生態條件能否滿足生育要求的角度來看，這些評價因子亦稱為限制因子[8]。 目前世界上各茶區大于10℃的年活動積溫，少的在3000℃左右，多的地區在7000℃以上。在降水量保證時，茶樹生長期內的活動積溫越多，產量越高。從茶樹開始生長到第一次采摘，活動積溫約為600℃左右，大于10℃有效積溫：頭茶為150℃，二茶為210℃，三茶為240℃，所以積溫的多少關系著茶葉產量的高低的經濟效益的大小。 茶樹在生長期內每月需要有100mm的雨量，如果連續幾個月在50mm以下，茶葉生產就要遭受嚴重損失。最適于茶樹栽培的土壤濕度是土壤最大持水量的60%?？諝庀鄬穸仍?3%～85%時對提高茶葉產量和品質均有利。本地生長季各月的平均雨量都在100mm以上，生存條件不存在問題，而濕度大小則是茶葉優質的主要限制條件之一。 茶樹是一種喜光耐蔭的作物：單株茶苗光補償點為0.03卡/厘米分，光飽和點0.4～0.5卡/厘米分，成年樹為0.7卡/厘米分。世界上不少茶園夏季晴天午后光照超過1.2卡/厘米分，有遮蔭的必要。 分析我國主要高山名茶產地的生態環境表明：茶園大多位于山地的半山腰，高于地面（相對高度）在200～500m，高山頂主峰高度在1000～2000m，坡度平緩，有的在避風的山塢或谷地，周圍自然植被保護好。 根據選擇評價因子的基本原則和仙居茶葉生產的實際情況，采用特爾斐法，征求茶葉種植栽培方面專家的意見，選取了≥10℃積溫、年降水、年散射輻射、4～10月干燥度、7～8月干燥度、4月份升溫率等6個評價因子，如表1所示。 各區劃因子對茶葉的影響不是孤立存在的，為了便于分析和最后結果的量化表達，將各種區劃因子進行量化處理，并給各個等級賦予具體的分值[9]。各等級分值的量化是在查閱資料、依據專家經驗和實地調查的基礎上進行，如表1所示。運用GIS工具，將評價因子的矢量圖轉換成柵格圖，參照分級表，將各區劃單元分等定級后的結果用不同顏色在柵格圖中表示出來(如圖1所示)。 3.2氣候區劃指標和空間分析模型的建立 2004年以來，仙居縣逐步建立了19個中尺度自動氣象站，能夠自動記錄、發送溫度、降水、風、氣壓等氣象數據。根據逐日的氣溫、降水資料，可以統計出≥10℃積溫(℃•日)、降水量、4～10月干燥度、7～8月干燥度[10]及4月份升溫率(℃/月)，結合各中尺度自動氣象站的經緯度、海拔高度，模擬出各指標的空間分布模型，應用朱壽燕等的山區輻射的微網格插值方法初探[11]提取年散射輻射分布模型?；诮浂取⒕暥群秃０胃叨葨鸥駡D，在ArcMap的空間分析模塊中，通過“rastercalculator”命令，生成單個氣候區劃指標的柵格圖，并根據區劃指標等級，參照其等級分值，按等級在柵格圖中表示出來，即形成各個單因子的氣候區劃分級圖（圖1為≥10℃積溫分布圖，其余圖略）。#p#分頁標題#e# 3.3生態氣候區劃結果 由于各個氣候區劃指標對茶葉種植的影響是相互補充又相互制約的，為了綜合考慮多因子的影響，按照各區劃指標等級分值與權重乘積后相加，得到綜合區劃，如圖2所示。 4結語與展望 根據茶葉生長的生物學特性，篩選出了茶樹栽培的生態氣候區劃指標，并建立了各區劃指標的空間分析模型。應用加權指數求和法，開展了基于GIS技術的浙江仙居茶葉栽培生態氣候區劃研究。依據綜合指數分布規律，將浙江仙居茶葉栽培的生態氣候區劃劃分為最適宜區、適宜區和不適宜區3個等級。最適宜和適宜種植區主要集中在海拔300～800m的東南括蒼山區和西南大洋山區，該區溫度適宜、熱量充足，雨水充沛，茶葉品質好、產量較高；適宜區主要位于海拔300m以下的低丘緩坡，熱量充足、濕度偏小，產量高，但優質茶產量小，以及位于海拔800～1000m的高山地區，該地區熱量條件較差，產量低，時有凍害發生；海拔1000m以上的高山和山頂，土壤貧瘠、凍害嚴重，不宜發展。 從20世紀70、80年代開始，就有人從事茶葉栽培區劃研究，但他們開展的都是基于氣候指標的區劃，應用的氣候資料也是以點代面，與茶區的實際小氣候條件有一定的差距。在本區劃中引入了GIS等高新科技和信息技術，采用了間距在10km以內的中尺度氣象站資料和半理論半經驗的散射輻射資料，使評價單元中的氣候生態指標更接近于茶區的生產實際，評價單元的分辨率達20m×20m，極大地提高了區劃成果在實際生產應用中實用性。 在利用中尺度氣象資料建立空間生態氣候模型中，氣象資料站點密度還嫌太稀，氣溫、降水和輻射數據有待實際驗證。