高原夏菜有著較好的經(jīng)濟(jì)效益，目前，高原夏菜已經(jīng)為甘肅省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)新契機(jī)，但是高原夏菜有一些種植要點(diǎn)中需要注意，如果處理不當(dāng)也是會(huì)影響整體經(jīng)濟(jì)效益的。

　　《農(nóng)業(yè)科學(xué)研究》主要刊登農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝、畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)田水利、草業(yè)科學(xué)、食品科學(xué)、生物科學(xué)及有關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)等方面的學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、專(zhuān)題綜述、應(yīng)用技術(shù)及簡(jiǎn)報(bào)、簡(jiǎn)訊等�？晒┯嘘P(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)、科研、農(nóng)業(yè)技術(shù)管理人員、農(nóng)業(yè)行政管理干部、有關(guān)企業(yè)人員和大專(zhuān)院校師生閱讀參考。

　　我國(guó)東南沿海地區(qū)夏秋季節(jié)氣候炎熱,不利于蔬菜生產(chǎn),導(dǎo)致這些地區(qū)6-9月蔬菜供需矛盾突出。高原夏菜指利用高原夏季涼爽、日照充足、晝夜溫差大等氣候特點(diǎn),在高海拔灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蔬菜,以滿足東南沿海城市6-9月的蔬菜淡季需求。

　　另外,隨著世界蔬菜貿(mào)易的發(fā)展,東南亞等國(guó)家和地區(qū)對(duì)中國(guó)夏季蔬菜的需求呈不斷上升態(tài)勢(shì)。以甘肅為核心的高原夏菜基地獨(dú)具氣候特色,已發(fā)展成為我國(guó)蔬菜消費(fèi)需求中必不可少的“高原夏菜西菜東調(diào)”基地。2008年,甘肅省高原夏菜種植面積為20萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量達(dá)550萬(wàn)t,給蔬菜產(chǎn)區(qū)農(nóng)民帶來(lái)年人均1000元的經(jīng)濟(jì)收入,占到蔬菜產(chǎn)區(qū)農(nóng)民人均純收入的40%,為區(qū)域農(nóng)村與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

　　目前,高原夏菜已成為甘肅省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中發(fā)展速度最快、質(zhì)量最好、效益最高的支柱產(chǎn)業(yè)之一。甘肅省地處黃土高原、青藏高原和蒙古高原交匯區(qū),跨亞熱帶、溫帶和寒帶3個(gè)氣候帶,地貌及氣候條件復(fù)雜多樣。由于高原夏菜的經(jīng)濟(jì)效益好,有些地方不顧蔬菜生長(zhǎng)的氣候要求而盲目種植,導(dǎo)致收成不好,遭受了一定的經(jīng)濟(jì)損失;有的地方品種結(jié)構(gòu)不合理,造成高原夏菜產(chǎn)量低、品質(zhì)差,經(jīng)濟(jì)效益不高。

　　因此,只有根據(jù)高原夏菜的生態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行合理布局,充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件,才能充分發(fā)揮氣候資源在高原夏菜生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)高原夏菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,但目前尚未見(jiàn)關(guān)于甘肅高原夏菜氣候區(qū)劃研究的報(bào)道。為此,本研究選取熱量、水分、光照等多種指標(biāo)[1-2],采用主成分分析和系統(tǒng)聚類(lèi)分析方法[3],對(duì)甘肅省高原夏菜的種植進(jìn)行氣候區(qū)劃,以期為甘肅各地高原夏菜的合理種植提供參考。

　　1材料與方法

　　1.1區(qū)劃范圍

　　研究區(qū)范圍僅包括甘肅省境內(nèi)當(dāng)前實(shí)際種植高原夏菜的區(qū)域,該區(qū)海拔1100~2600m,經(jīng)緯度為:35.37°~40.53°N,94.68°~105.08°E。

　　1.2研究資料

　　本研究所用的26個(gè)縣(區(qū))氣象資料(包括歷年逐月平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)等),來(lái)自區(qū)劃范圍內(nèi)國(guó)家氣象站1949-2000年的記錄數(shù)據(jù)。26縣(區(qū))包括瓜州縣、白銀區(qū)、安定區(qū)、敦煌市、皋蘭縣、高臺(tái)縣、古浪縣、會(huì)寧縣、金塔縣、景泰縣、靖遠(yuǎn)縣、肅州區(qū)、蘭州市、臨洮縣、臨夏州、臨澤縣、民樂(lè)縣、民勤縣、山丹縣、涼州區(qū)、永昌縣、永登縣、榆中縣、玉門(mén)市、甘州區(qū)、夏河縣,依次編號(hào)為1~26。根據(jù)高原夏菜生長(zhǎng)的主要生態(tài)因子要求,將其分為以下幾種:

　　(1)耐寒蔬菜:主要包括菠菜、香菜、大蔥、大蒜。

　　(2)半耐寒蔬菜:蘿卜、胡蘿卜、芹菜、大白菜、娃娃菜、甘藍(lán)、萵苣、荷蘭豆、甜脆豆、花椰菜、綠菜花。

　　(3)喜溫蔬菜:西葫蘆、番茄、黃瓜、辣椒、茄子、菜豆。(4)耐熱蔬菜:南瓜、苦瓜、西瓜、甜瓜、豇豆。

　　1.3區(qū)劃原則

　　1.3.1氣候資源的地域分異性

　　氣候資源如溫度、水分、光照等,在空間分布上的相對(duì)一致性、差異性及其變化的規(guī)律性導(dǎo)致不同地域有不同的組合類(lèi)型,是進(jìn)行氣候區(qū)劃的必要條件。所以,在區(qū)劃時(shí),要充分考慮地域差異性和高原夏菜品種生長(zhǎng)發(fā)育所需的溫度、光照、濕度等條件。

　　1.3.2相似性和差異性

　　隨著地域的變化,氣候資源隨之變化,氣候因子在不同地域的差異性為高原夏菜氣候區(qū)劃提供了前提條件和各種可能性的結(jié)果。同時(shí),氣候因子具有共性和相似性,只要確立主要影響因素,就為區(qū)劃帶來(lái)了可能性。

　　1.3.3因地制宜和適當(dāng)集中

　　根據(jù)高原夏菜生物學(xué)特性及社會(huì)經(jīng)濟(jì)要求的不同,對(duì)其實(shí)施因地制宜和適當(dāng)集中的種植區(qū)劃原則。根據(jù)不同環(huán)境“對(duì)癥下藥”,適地適栽,保證其在適宜的環(huán)境條件下生長(zhǎng),保證產(chǎn)品品質(zhì)。但栽培也不可過(guò)于分散,適當(dāng)集中有利于產(chǎn)銷(xiāo),易于推廣,容易形成品牌。

　　1.3.4可持續(xù)發(fā)展

　　高原夏菜種植作為一種經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),要考慮發(fā)展的持續(xù)性,既要充分利用資源,又不能危害資源,同時(shí)有機(jī)種植已經(jīng)興起,進(jìn)行科學(xué)合理的區(qū)劃對(duì)于高原夏菜種植意義深遠(yuǎn)。

　　1.4區(qū)劃指標(biāo)的選擇

　　按照區(qū)域位置-地貌-氣候?yàn)榛�本順序�?lái)進(jìn)行區(qū)劃。結(jié)合甘肅地理方位、地貌形態(tài)的差異,選擇與高原夏菜生長(zhǎng)發(fā)育具有密切關(guān)系的8個(gè)影響因子作為甘肅高原夏菜氣候區(qū)劃的指標(biāo)。這8個(gè)影響因子是:≥10℃有效積溫(X1)[4-7]、累計(jì)降水(X2)、平均大氣濕度(X3)、平均氣溫(X4)、7月(最熱月)平均氣溫(X5)[8-9]、平均高溫(X6)、平均低溫(X7)、累計(jì)日照時(shí)數(shù)(X8)[10-14]。≥10℃積溫可以反映地方氣候?qū)ι�物所能提供的熱量條件,降水量反映全生育期的水分供給量,平均相對(duì)濕度則反映生物生長(zhǎng)所需的濕度狀況,平均溫度能反映全生育期的熱量條件,7月(最熱月)氣溫往往決定著高原或高緯度地區(qū)的植物能否生長(zhǎng)良好,全生育期日照時(shí)數(shù)可用來(lái)比較各地區(qū)光能資源的分布狀況。

　　1.5數(shù)據(jù)處理方法

　　1.5.1主成分分析

　　由于選取的指標(biāo)較多,且眾多變量之間可能存在明顯的相關(guān)性,因而會(huì)造成信息重疊、干擾,且解釋困難。采用主成分分析法可以在盡可能不損失信息或少損失信息的情況下,將多個(gè)指標(biāo)提取為少數(shù)幾個(gè)指標(biāo),以高度概括原始數(shù)據(jù)中絕大部分信息。主成分分析步驟[15]如下:(1)原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化后,將26個(gè)縣(區(qū))的8個(gè)區(qū)劃指標(biāo)因子值組成矩陣Xpn(p=8,n=26);(2)計(jì)算Xpn的協(xié)方差矩陣的特征值及特征向量;(3)計(jì)算各主成分的方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率。

　　1.5.2聚類(lèi)分析

　　系統(tǒng)聚類(lèi)法是目前氣候區(qū)劃中應(yīng)用較多的一種分析方法。用SPSS軟件進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析,其步驟[16]如下:(1)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;(2)標(biāo)準(zhǔn)化之后的數(shù)據(jù)用分層聚類(lèi)法進(jìn)行分析,聚類(lèi)方法選擇組間連接法(Between-groupslink-age),合并兩類(lèi)使得兩類(lèi)間的平均距離最小;距離測(cè)度方法選擇歐氏距離(Euclideandistance);將聚類(lèi)關(guān)系(Clustermembership)與實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析,確定甘肅夏菜種植區(qū)劃適宜類(lèi)型及其數(shù)量。區(qū)劃結(jié)果在GIS平臺(tái)作圖輸出。

　　1.5.3分區(qū)命名方法根據(jù)甘肅省高原夏菜種植區(qū)26縣(區(qū))氣象數(shù)據(jù)中的降水量和大氣濕度,將高原夏菜種植氣候區(qū)劃分為半濕潤(rùn)區(qū)、半干旱區(qū)和干旱區(qū)3種類(lèi)型,然后結(jié)合高原夏菜的分類(lèi)對(duì)氣候區(qū)劃進(jìn)行命名。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1主成分分析

　　由表2可知,前2個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到95.484%,包含了絕大部分的原始信息,特征值分別為6.363和1.275,因此將其作為提取的2個(gè)公因子進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析。

　　2.2聚類(lèi)分析

　　將新變量fac_1、fac_2作為聚類(lèi)分析的變量,在SPSS上運(yùn)行,通過(guò)比較,選取5作為閾值進(jìn)行聚類(lèi)分析,結(jié)果如圖1所示。根據(jù)聚類(lèi)分析結(jié)果對(duì)研究區(qū)進(jìn)行分類(lèi),發(fā)現(xiàn)有3類(lèi)地區(qū)不適合夏菜種植,分別為:夏河縣海拔2500m以上區(qū)域,該區(qū)生長(zhǎng)季熱量不足,不適宜蔬菜生產(chǎn);瓜州縣、敦煌市和金塔縣海拔1200m以下地區(qū),該區(qū)夏季炎熱,不適宜夏季蔬菜生產(chǎn);荒漠、戈壁、山地、陡坡地,這些地區(qū)立地條件不適合蔬菜生產(chǎn)。其他海拔高度在1100~2600m、平均溫度10~20℃、生長(zhǎng)季≥10℃有效積溫為450~1750℃、生長(zhǎng)季累計(jì)日照時(shí)數(shù)1100~1900h的地區(qū)為高原夏菜生產(chǎn)區(qū),去除3類(lèi)不適合種植區(qū),與實(shí)際情況結(jié)合將其他地區(qū)再細(xì)分為8個(gè)區(qū)。

　　2.3甘肅省高原夏菜氣候區(qū)劃評(píng)述

　　將高原夏菜種植氣候區(qū)劃的結(jié)果在GIS平臺(tái)輸出,結(jié)果如圖2所示。

　　2.3.1耐熱蔬菜干旱種植區(qū)

　　(1)區(qū)域范圍。該區(qū)包括敦煌市和瓜州縣境內(nèi)海拔1200m以下的區(qū)域,平均海拔1138~1170.8m。(2)氣候資源。生長(zhǎng)季平均氣溫16~20℃,≥10℃有效積溫1500℃左右,平均氣溫≥10℃的時(shí)間187d,生長(zhǎng)期227d左右,年均溫1.6℃,最熱月平均氣溫25℃左右,日照時(shí)數(shù)2200h左右,生長(zhǎng)期降水量不足50mm。(3)適宜蔬菜種類(lèi)。該區(qū)宜種植耐熱蔬菜,特別是瓜類(lèi)作物。2009年瓜州縣蜜瓜種植面積達(dá)到5466.7hm2,占全縣農(nóng)作物總播種面積的16.6%;應(yīng)穩(wěn)定瓜果生產(chǎn),將瓜州建成哈密瓜生產(chǎn)基地。敦煌市可種植苦瓜、絲瓜、冬瓜等瓜類(lèi)。

　　2.3.2喜溫耐熱蔬菜干旱種植區(qū)

　　(1)區(qū)域范圍。該區(qū)包括金塔縣、民勤縣、臨澤縣、高臺(tái)縣海拔1200~1400m區(qū)域和瓜州縣、敦煌市海拔1200m以上農(nóng)區(qū)。(2)氣候資源。生長(zhǎng)季平均氣溫13~18℃,≥10℃有效積溫1500℃左右,平均氣溫≥10℃的時(shí)間180d,生長(zhǎng)期220d左右,最熱月平均氣溫22~24℃,日照時(shí)數(shù)2000~2100h,生長(zhǎng)期降水量50~110mm。(3)適宜蔬菜種類(lèi)。適宜種植喜溫蔬菜和耐熱蔬菜,如洋蔥、番茄、辣椒、西葫蘆、菜豆、甜瓜等。

　　3結(jié)論與討論

　　通過(guò)對(duì)甘肅省高原夏菜種植區(qū)26個(gè)縣(區(qū))歷年氣象資料的統(tǒng)計(jì)和分析,對(duì)甘肅省高原夏菜氣候適宜性進(jìn)行了區(qū)劃,分區(qū)結(jié)果與實(shí)際現(xiàn)狀基本符合。不適宜種植區(qū)是因?yàn)榄h(huán)境條件過(guò)于極端,無(wú)法進(jìn)行種植;對(duì)適宜區(qū)依據(jù)高原夏菜生長(zhǎng)所需的生態(tài)條件進(jìn)一步細(xì)分,為甘肅省高原夏菜氣候適宜性種植區(qū)的劃分提供了科學(xué)依據(jù)。