【摘要】：隨著中國葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,葡萄栽培越來越多元化,對葡萄氣候區(qū)劃的精度要求越來越高。中國氣候類型復雜,葡萄栽培品種多,區(qū)劃難度大,以往的區(qū)劃研究大多是針對某一個區(qū)域,小范圍的區(qū)劃較多,且大多數(shù)研究僅僅針對歐亞種葡萄,還沒有形成結(jié)合多個葡萄種屬并細致到各產(chǎn)區(qū)的區(qū)劃研究。并且由于數(shù)據(jù)獲取難度大,計算復雜,區(qū)劃精度普遍不足。本研究旨在選取正確的區(qū)劃指標、恰當?shù)膮^(qū)劃方法,以提高中國葡萄氣候區(qū)劃研究的精確度。本研究對國內(nèi)各地區(qū)、各葡萄種類區(qū)劃指標進行篩選,選取無霜期(FFP)作為中國葡萄氣候區(qū)劃的熱量指標,干燥度(DI)作為水分指標,并加入生長季活動積溫(AAT)這一熱量指標對區(qū)劃結(jié)果進行修正,以年極端低溫、最熱月平均溫以及埋土防寒線作為輔助指標,在ArcGIS平臺支持下,以中國2294個氣象站點1982~2011年30年逐日氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),并導入了中國全境90 m(30)分辨率數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),顯著提高了對山地、峽谷、高原、盆地等地理因子以及高程的分辨率,同時也極大地改善了對地形因子如坡度、坡向以及遮蔽度的模擬精度。采用多元逐步回歸與殘差插值相結(jié)合的混合插值法對AAT和FFP進行模擬,分別建立其多元逐步回歸模型;利用交叉驗證法對不同插值方法的誤差大小進行對比,對各指標選取誤差最小的插值方法,分別選用普通克里金法和反距離權(quán)重法對AAT和FFP空間回歸殘差進行插值,選用普通克里金法對DI進行空間內(nèi)插,分別得到AAT、FFP、DI的柵格圖層;在3個圖層疊加的基礎(chǔ)上繪制了高精度的中國葡萄氣候區(qū)劃圖。與以往絕大多數(shù)僅針對歐亞種葡萄的氣候區(qū)劃不同,此次中國葡萄氣候區(qū)劃適宜區(qū)包含了山葡萄栽培區(qū)、歐亞種栽培區(qū)、歐美雜種栽培區(qū)和避雨栽培區(qū),并根據(jù)山葡萄、歐亞種葡萄以及歐美雜種葡萄抵御極端最低溫的不同能力,分別繪制了埋土防寒線。隨后,針對適宜栽培區(qū)中的釀酒葡萄栽培區(qū),進行了深入而細致的氣候區(qū)劃及品種區(qū)域化研究。主要研究結(jié)果如下:(1)中國近30年生長季AAT分布整體上呈現(xiàn)由南向北、由東向西熱量逐漸減少的分布格局。青藏高原、川西高原、東北地區(qū)以及內(nèi)蒙古中部、東北部終年冷涼,AAT2500℃,不適宜葡萄種植;2500℃≤AAT≤2700℃的區(qū)域較小,主要分布在東北和內(nèi)蒙;2700℃AAT≤3200℃的區(qū)域主要分布在東北、內(nèi)蒙,陜北、甘肅,寧夏和新疆也有少量分布;3200AAT≤3500℃的區(qū)域主要分布在遼寧、內(nèi)蒙、陜西、寧夏及新疆;而整個華南、長江中下游、華北地區(qū)、西南地區(qū)的熱量都十分充沛,AAT3500℃。(2)中國近30年生長季FFP分布整體上呈現(xiàn)由南向北、由東向西逐漸減少的分布格局。中國西部的青藏高原及川西高原、東北地區(qū)及內(nèi)蒙古中部、東北部終年低溫,FFP160d,熱量條件不佳;西北東部及東北的部分地區(qū)熱量條件基本滿足葡萄正常生長所需,160≤FFP≤180;180FFP≤200的地區(qū)熱量條件非常適宜葡萄的生長,主要分布在新疆、遼寧及西北西部;新疆中部分布著面積廣袤的沙漠區(qū),致使絕大多數(shù)地區(qū)的FFP200d;整個華南、長江中下游、華北地區(qū)、西南地區(qū)的熱量都十分充沛,FFP220d。(3)選用葡萄生長季DI為水分指標進行氣候區(qū)劃,將中國劃分為8個區(qū)域:DI0.6;0.6≤DI1.0;1.0≤DI≤1.6;1.6DI≤3.5;3.5DI≤10;10DI≤20;20DI≤60;DI60。中國近30年平均DI反映了中國南濕北干、東濕西干、沿海濕、內(nèi)陸干的整體氣候特點,并且由南至北,由東至西,干旱程度的增加呈現(xiàn)出明顯的層次性、規(guī)律性。(4)以生長季FFP為中國葡萄氣候區(qū)劃的熱量指標,生長季DI為水分指標,加入生長季活動積溫(AAT)這一熱量指標對區(qū)劃結(jié)果進行修正,以-35℃極端低溫作為輔助指標,對AAT、FFP、DI的柵格圖層進行疊加后,通過ArcGIS軟件繪制高精度中國葡萄氣候區(qū)劃圖,將適宜栽培區(qū)劃分為山葡萄栽培區(qū)、歐亞種栽培區(qū)、歐美雜種栽培區(qū)和避雨栽培區(qū)4個大區(qū)。(5)以生長季FFP為中國釀酒葡萄氣候區(qū)劃的熱量指標,生長季DI為水分指標,加入生長季活動積溫(AAT)這一熱量指標對區(qū)劃結(jié)果進行修正,以-35℃極端低溫作為輔助指標,對AAT、FFP、DI的柵格圖層進行疊加,繪制中國釀酒葡萄氣候區(qū)劃圖,將中國釀酒葡萄適宜栽培區(qū)劃分為4區(qū)12亞區(qū),大大提高了中國西南和東北等氣候、地形特殊區(qū)域區(qū)劃的準確度。(6)在中國釀酒葡萄氣候區(qū)劃的基礎(chǔ)上,對適宜栽培區(qū)劃分的12個不同氣候類型的亞區(qū)分別進行釀酒葡萄品種區(qū)域化,以不同成熟期葡萄品種對生長季AAT的需求范圍為指標,繪制12幅針對每個亞區(qū)的釀酒葡萄品種區(qū)域化圖,將12個亞區(qū)進一步細分為36個不同類型的小產(chǎn)區(qū);以最熱月平均溫度為輔助指標,對每個亞區(qū)進行了適宜栽培品種的推薦,并對不同亞區(qū)的品種引進及栽培時的注意事項給出了建議。研究結(jié)果顯示,中國釀酒葡萄栽培區(qū)類型多樣,在不考慮土壤等其它因素的情況下,中國釀酒葡萄適宜區(qū)類型可細化至36種之多。與以往研究相比,此次區(qū)劃結(jié)果的精確度和準確度以及制圖的分辨率均有極大提高,對全國釀酒葡萄適宜栽培區(qū)進行了更加細致精確的分類,對栽培品種的建議更有針對性,絕大部分地區(qū)引種時可直接參考區(qū)劃結(jié)果,這對中國各產(chǎn)區(qū)未來葡萄種植及產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要的指導意義。
【圖文】：

2.2.2 全國氣象站點逐日氣象數(shù)據(jù)本研究采用的氣象數(shù)據(jù)為中國氣象局氣象信息中心提供的 2480 個全國氣象觀測站點連續(xù) 30 年（1982～2011）的各氣象要素日值，包括各站點的經(jīng)度、緯度、海拔高度（m）、日最高氣溫（℃）、日最低氣溫（℃）、日平均氣溫（℃）、日降水量（mm）日平均風速（m/s）、日平均相對濕度（%）以及日照時數(shù)（h）等。首先對站點進行篩選，剔除遠離大陸的海島、有站點遷移歷史、海拔顯著高于周圍地形、數(shù)據(jù)連續(xù)缺失大于 10 天、月份序列缺失 4-9 月任意一月的站點，最終得到 2294 個站點（圖 2-1的逐日氣象數(shù)據(jù)。對于數(shù)據(jù)缺失在 10 天以內(nèi)的站點，，用前一日與后一日的各氣象要素平均值替代。1982 年 1 月 1 日～2011 年 12 月 31 日共計 10957 d，除經(jīng)度、緯度、海拔高度外的逐日氣象要素為 7 個，則本次研究最終計算使用的 2294 個站點的原始氣象數(shù)據(jù)共計 1.76 億個。對于未能獲取氣象站點數(shù)據(jù)的臺灣地區(qū)，由于其位屬熱帶、亞熱帶氣候，與同緯度的福建、廣東氣候極其相似，因此，對其氣象數(shù)據(jù)我們采用福建、廣東兩省境內(nèi)距離其最近的同緯度站點進行空間推算與趨勢推算；臺灣所有 DEM 數(shù)據(jù)均包含在中國科學院科學數(shù)據(jù)鏡像站提供的中國全境 DEM 數(shù)據(jù)庫中，可直接用于插值使用。

2.4.1 中國近 30 年生長季 AAT 分布狀況以模擬值與殘差值柵格圖層疊加后得到的AAT柵格圖層為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，應(yīng)用ArcGIS軟件繪制中國近30年AAT分布圖，將中國分為5個區(qū)域（圖2-2），Ⅰ區(qū)：AAT＜2500℃；Ⅱ區(qū)：2500℃≤AAT≤2700℃；Ⅲ區(qū)：2700℃＜AAT≤3200℃；Ⅳ區(qū)：3200＜AAT≤3500℃；Ⅴ區(qū)：AAT＞3500℃。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S663.1;S162.2


本文編號：2622100