低山丘陵水稻種植區(qū)的地形因素研究.pdf

1、面對世界糧食危機，人口增長對稻米產(chǎn)量和品質的要求不斷提高，而龐大的人口和有限的播種面積是我國的基本國情，在這種形勢下，對水稻種植的研究顯得尤為重要。綦江區(qū)位于四川盆地與云貴高原東南結合部，素有“重慶南大門”之稱，境內地形復雜，屬喀斯特地貌，以山地為主，有部分丘陵，而水稻是綦江區(qū)種植面積最大的糧食作物，在綦江的糧食作物種植中有著重要地位。在復雜的地形條件下，研究綦江區(qū)地形對水稻種植的內外部影響，是對選用優(yōu)質水稻品種以及改良種植技術的補充研

2、究，綦江地形地貌差異大，立體氣候明顯，耕作制度以及品種布局上也可以根據(jù)地形特點初步判斷其生態(tài)適應性。
　　本文主要利用了分辨率為30米的研究區(qū)DEM圖，提取綦江區(qū)主要地形指數(shù)，結合綦江區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖提取的水稻種植區(qū)域以及調查統(tǒng)計的2012年綦江區(qū)村級水稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)，基于ARCGIS9.3、Sim-DTA、SPSS以及MF-Office系列軟件平臺，經(jīng)過疊加分析以及統(tǒng)計分析，研究了綦江區(qū)各地形指數(shù)對水稻種植區(qū)域分布的影響;經(jīng)過相關分

3、析、K-均值聚類分析以及CART模型分析，研究了各地形指數(shù)對水稻產(chǎn)量的影響、相對重要性以及二者的相關性。主要的結論如下:
　　(1)地形因素對綦江區(qū)水稻種植區(qū)域分布的影響:從高程來看，水稻種植區(qū)域主要分布于300m-750m，分布比例達到了68.24％;從坡度來看，87.26％的水稻種植分布于坡度小于20°的區(qū)域，其中分布最為集中的區(qū)域為5°-15°;從坡向來看，水稻種植區(qū)域的分布在各類別上有一定差異，但是差異并不大;從地形起伏度

4、來看，在起伏度＜75m的范圍內分布比例達到了86.09％，是綦江區(qū)水稻種植的主要區(qū)域;從地形粗糙指數(shù)來看，水稻種植區(qū)域主要分布在地形粗糙指數(shù)＜6的范圍內，分布比例達到了71.91％;從地形濕度指數(shù)來看，綦江區(qū)水稻種植區(qū)域主要分布在地形濕度指數(shù)5-9的區(qū)間范圍內，區(qū)間6-7的范圍內，分布最為集中;從匯流面積來看，總體滿足水稻種植區(qū)域和匯流面積呈反向變動的趨勢，水稻種植區(qū)域在匯流面積各類別上分布比較突出的是在匯流面積區(qū)間＜100和100-2

5、00，而500以下的分布區(qū)域占據(jù)了76.35％，是綦江區(qū)水稻種植分布的主要區(qū)域;從坡位來看，綦江區(qū)水稻種植區(qū)域分布最多的是在中坡位上，分布比例達到了57.82％。
　　(2)綦江區(qū)地形指數(shù)與水稻產(chǎn)量的相關性:高程、坡度、起伏度、地形粗糙指數(shù)、地形濕度指數(shù)與水稻單產(chǎn)存在顯著相關關系，其中高程、坡度、起伏度、地形粗糙指數(shù)與水稻單產(chǎn)呈負相關關系，地形濕度指數(shù)與水稻單產(chǎn)呈正相關關系，相關系數(shù)為0.273，高程與水稻單產(chǎn)的相關性最強，相關系

6、數(shù)為-0.519，坡度、起伏度以及地形粗糙指數(shù)與水稻單產(chǎn)的相關程度差異較小，相關系數(shù)分別為-0.229、-0.219以及-0.232;而坡向、匯流面積與水稻單產(chǎn)沒有呈現(xiàn)出明顯的相關關系。
　　(3)水稻產(chǎn)量（單產(chǎn)）與地形指數(shù)的聚類關系:根據(jù)DB指數(shù)，將水稻單產(chǎn)數(shù)據(jù)聚為3類，并分別對應為低產(chǎn)、中產(chǎn)、高產(chǎn)，低產(chǎn)區(qū)的水稻單產(chǎn)的聚類中心約為344.51kg/畝，中產(chǎn)區(qū)的水稻單產(chǎn)的聚類中心約為484.61kg/畝，而高產(chǎn)區(qū)的水稻單產(chǎn)的聚類中

7、心約為561.37kg/畝，水稻單產(chǎn)仍集中分布在中產(chǎn)區(qū)域。從水稻單產(chǎn)的低產(chǎn)到中產(chǎn)再到高產(chǎn)，高程、坡度、起伏度、地形粗糙指數(shù)以及匯流面積的平均值逐漸減小，地形濕度指數(shù)的平均值逐漸增大，而坡向的平均值未成規(guī)律性變化，研究區(qū)水稻單產(chǎn)與高程、坡度、起伏度、地形粗糙指數(shù)以及匯流面積呈現(xiàn)反向變動的趨勢，與地形濕度指數(shù)呈正向變動的關系，而坡向雖對水稻單產(chǎn)有一定的影響，但無明顯聯(lián)動關系。
　　從高程來看，低產(chǎn)區(qū)主要分布在高程600m-1000m，

8、中產(chǎn)區(qū)主要分布在高程400m-800m的區(qū)間范圍，而高產(chǎn)區(qū)幾乎分布于高程600m以下;從坡度來看，低產(chǎn)區(qū)主要分布在坡度15°以上，中產(chǎn)和高產(chǎn)區(qū)主要分布在15°以下，但中產(chǎn)和高產(chǎn)區(qū)的分布沒有太大差異，在坡度15°以下時，坡度對研究區(qū)的水稻單產(chǎn)影響減弱，已不是影響水稻單產(chǎn)的主要因素;坡向對研究區(qū)水稻單產(chǎn)影響較小;從起伏度來看，低產(chǎn)區(qū)域主要分布在起伏度50m以上，中高產(chǎn)區(qū)主要分布在起伏度60m以下，而中、高產(chǎn)分布情況差異較小;從地形粗糙指數(shù)來

9、看，低產(chǎn)區(qū)主要分布在大于6的區(qū)域，中高產(chǎn)區(qū)主要分布在小于7的區(qū)域，并且水稻單產(chǎn)隨著地形粗糙指數(shù)的降低呈現(xiàn)出反向變動的趨勢;從地形濕度指數(shù)來看，水稻單產(chǎn)和地形濕度指數(shù)呈同向變動的趨勢，低產(chǎn)主要分布在6.5-7的范圍內，而中、高產(chǎn)主要分布在6.75以上的范圍;從匯流面積來看，水稻單產(chǎn)與匯流面積的變化沒有顯著關系。
　　(4)地形指數(shù)對水稻產(chǎn)量的相對重要性:各地形指數(shù)對水稻單產(chǎn)的相對重要性排序為:高程＞地形濕度指數(shù)＞地形粗糙指數(shù)＞坡度＞

10、起伏度＞坡向＞匯流面積，其中高程對水稻單產(chǎn)的相對重要性為100％，地形濕度指數(shù)對水稻單產(chǎn)的相對重要性約為60％，其余幾個指數(shù)對水稻單產(chǎn)的相對重要性幾乎都在20％左右。總的來說，高程是影響水稻單產(chǎn)的最重要因素，而坡向和匯流面積對水稻單產(chǎn)的相對重要性較小。綦江區(qū)各坡位對水稻產(chǎn)量的重要性為:中坡位＞上坡位＞下坡位＞平坡位＞山谷＞山脊，其中中坡位對水稻產(chǎn)量的相對重要性為100％，上坡位和下坡位對水稻產(chǎn)量的相對重要性為50％左右，而山脊對水稻產(chǎn)量