朱彩芬，刘瑞兰，唐丽娜，李晓婷，田粉平，温建雅,

（1山西省朔州市气象局，山西朔州 036001；2山西省怀仁市气象局，山西怀仁 036003）

0 引言

藜麦是苋科藜属植物，有5000多年的食用和种植历史，原产于南美洲安第斯山区的高海拔地区，这里的气候有沙漠、温暖干燥、寒冷干燥，或温和多雨、相对湿度较高，以及高原和高山地区的多种气候类型。藜麦虽是植物，却含有比肩动物的蛋白质和丰富的氨基酸、微量元素，是营养价值超级全面的谷物，具有低脂、低热量的优点[1]。联合国粮农组织认为藜麦是唯一一种可满足人体基本营养需求的单体植物，正式推荐藜麦为最适宜人类食用的完美营养食品，并列入全球十大营养品之一。此外，由于长期栽培使得它们具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐盐碱等特性，对霜冻、病虫害等的抗性都很强[2]。

藜麦按颜色分为白、黑、红藜麦3 种，因白藜麦性温和、软糯，适合更多的群体。无论在口感还是在安全性上，都优于黑红藜麦，国内主要推广种植白藜麦[3-4]。

朔州位于112°16'—113°10'E、39°22'—40°00'N 之间，地处中国北方黄土高原，山西省的西北部，地形起伏较大，西部和南部是山区，中部和东北部为平川区。气候属于温带大陆性季风气候，大部分为半干旱地区。年平均气温6.1～7.5℃，历年极端最高气温为37.4℃，极端最低气温为-29.2℃。朔城区利民镇和平鲁区下木角乡是典型的高寒干旱山区，非常适宜杂粮生长发育。近年来，朔州市政府一直大力推广藜麦种植，藜麦种植不仅是调整农业产业结构的重点项目，也是农民脱贫致富的理想经济作物。目前有关藜麦引种[5]、种子萌发[6]、栽培技术[7]、利用及营养价值等方面的研究较多，从生态学、营养学方面的研究取得了一些进展，但对气候响应方面系统的分析较少[8-10]。科研人员已对苹果[11-12]、红枣[13]、梨[14]等其他作物[15-17]与气候的关联做了较为系统全面的分析。笔者利用GIS 技术[18-19]，从时间空间全面系统[20]地对朔州地区藜麦种植做分析，以期为朔州藜麦种植合理布局和可持续发展提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 指标选择

1.1.1 藜麦 藜麦属于高海拔作物，适宜在少雨、寒冷、日照强的气候条件下生长，目前在山西、陕西、青海、四川等地均有适应性种植。藜麦单叶互生，叶片呈鸭掌状，叶缘分为全缘型与锯齿缘型，茎部质地较硬，藜麦花两性，花序呈伞状、穗状、圆锥状，成熟后穗部类似高粱穗。藜麦从播种到收获大致经历出苗期（播种—出苗）、幼苗期（出苗—现出花序），显序期（显穗—开花）、开花期（初花—终花）、灌浆期（终花—籽粒变硬）、成熟期（80%以上的籽粒变硬）6个阶段。

1.1.2 气象条件 藜麦种子在5℃时就可以发芽，出苗后的最适生长温度为25℃左右，种植在比较开阔的地方利于吸收阳光和生长发育。最低可以忍受0℃的低温，最大昼夜温差26℃仍能够正常生长。藜麦全生长期离不开光照，充足的光照可促进藜麦的发育，增强麦粒的饱满性，减少麦粒空壳、干瘪的数量。朔州每年的播种时间5 月中下旬，5 d 左右出苗，6 月底前完成分蘖、拔节，8月上旬抽穗，花期持续1周左右，9月进入灌浆期，籽粒逐渐变硬，9月20日左右完全成熟，进入收获期。

1.1.3 气象指标选择

（1）播种—出苗期（5月）。5月下旬是朔州藜麦的播种期，气温稳定通过5℃就开始播种，此阶段种植区常年平均气温为18.6℃，降水量为1.2 mm，日照时数为8.6 h，平均地表温度为23.0℃，5 cm 地温为20.5℃，光温水匹配良好有利于藜麦的生长发育。

（2）出苗—抽穗期（6—8月）。出苗到拔节阶段藜麦以根系建成为生长中心，此阶段种植区常年平均气温为21.2℃，降水量为3.1 mm，日照时数为7.2 h。

（3）抽穗—成熟期（8月底—9月中旬）。此阶段为藜麦产量形成的最关键阶段，对光照要求最高的关键期，对光温水的匹配要求较高。此阶段种植区常年日平均气温为16.6℃，日降水量为2.5 mm，日平均日照时数为6.7 h，日平均地表温度为19.4℃。

种植区影响藜麦生长发育的气象灾害主要有洪涝、冰雹、大风、高温，其中藜麦生长最致命的气象灾害为高温和洪涝。因此，考虑藜麦产量形成关键期出苗—抽穗期的气象因子作为气候适宜性的评价指标，本研究选取朔州各站6—8 月的平均气温、降水量、日照时数、平均最高气温作为藜麦种植气候适宜性分析指标，结合田间试验结果等，提出藜麦的气候适宜性区划指标。

1.2 方法

1.2.1 资料和软件 综合考虑气候相似性原理和种植区域位置等因素，本研究使用的气象资料为1991—2020年朔州国家级地面气象观测站观测数据。山西朔州行政区划图如图1所示。

图1 山西朔州行政区划图

1.2.2 技术方法 在整理各区划指标数据后，采用数理统计、滑动平均、线性倾向估计等方法，ArcGIS进行图形绘制，使用反距离权重法插值。在得到各指标分布图层后，将各图层进行重分类，然后将重分类图层进行矢量叠加，得到综合区划图层，即朔州地区藜麦种植最适宜、较适宜、不适宜区划（表1）。

表1 藜麦气候区划指标

2 结果与分析

2.1 气象因子分布

2.1.1 平均气温 朔州各县区由于其地理位置的特殊性，月平均气温呈现由西自东上升的趋势[21]。6—8 月月平均气温在18～23℃，全市平均值为20℃。气温相对低值出现在平鲁和朔城区的部分地区，因藜麦为喜寒习性，此区域为最适宜种植区，东部气温较高的怀仁和应县为不适宜种植区，其他区域为较适宜种植区域（图2a）。

图2 各气象因子分布图

2.1.2 降水量 全市降水量分布呈现较明显的不均衡性，西北偏多，东部偏少，全市沿洪涛山脉大面积建设森林公园，导致植被增加。6—8 月总降水量为210～265 mm，平均值为80 mm。降水量较多区域主要分布在右玉县、平鲁区的中部偏北部分、山阴县中部，降水量较少区域主要分布在怀仁市和应县的大部分，朔城区的较少部分（图2b）。

2.1.3 日照时数6—8 月总日照时数为222～254 h，平均日照时数为242 h。东部及东北部的怀仁市应县、西南部的平鲁区和朔城区的部分地区日照时间较长[22]，平鲁区和朔城区的日均日照时间为7.4～8 h，完全能够满足藜麦生长发育对光照的需求（图2c）。

2.1.4 平均最高气温6—8 月全市平均最高气温介于25～30℃，高温接近30℃的怀仁市和应县2个区域均不利于藜麦生长及产量形成，此地区如果种植藜麦需要采取温度调控措施（图2d）。

2.2 区划结果

由图3可知，朔州全市大部分地区适宜种植藜麦，不适宜种植区域需要采取一定的栽培管理措施来应对不利的气象条件对藜麦产量的影响。

图3 朔州市藜麦种植气候适宜性区划

2.2.1 最适宜区 朔州地区气象条件叠加图显示，适宜种植区域主要分布在光、温、降水都适宜的平鲁区大部、朔城区西北部山区与平鲁相邻部分、山阴县中部较小的片区，目前朔州市藜麦的主要推广种植区域处于平鲁和朔城区。

2.2.2 较适宜区 主要分布在山阴县和怀仁市的大部分区域。该区域的光、温、水条件较好，但也存在一定的不利条件，需要加强田间管理。例如怀仁市虽然光照充足但降水量不足、气温较高，需合理布局，改善通风条件或采取避光降温方式。

2.2.3 不适宜区 主要分布在右玉县、朔城区大部、应县。该区域都是有2个或2个以上的气象条件不符合藜麦生长发育及产量的形成，例如右玉县降水适宜，光照偏少，需要提高光能利用率，改善通风条件。朔城区大部光照适宜、气温偏高，降水偏少，需要有灌溉条件且能够较好调节温度的区域才能种植。

3 讨论与结论

本研究选取朔州地区藜麦种植关键生长发育期的平均气温、降水量、日照时数、平均最高气温为指标，通过叠加4项指标进行气候适宜性区划。得到结论：（1）朔州藜麦种植最适宜区域为平鲁区大部、朔城区西北部山区与平鲁相邻部分、山阴县中部较小的片区。（2）朔州藜麦种植次适宜区为山阴县和怀仁市的大部分区域。该区域如果种植藜麦，需要采取人工措施防御不利气象条件对藜麦生长发育期及产量的影响。（3）朔州藜麦种植不适宜区为右玉县、朔城区大部、应县。该区域都有2个或2个以上的气象条件不符合藜麦生长发育及产量的形成。朔城区大部和应县光照适宜、气温偏高，降水偏少；右玉县气温偏低、光照偏少；以上地区必须有人工调节措施改善不利气象条件的影响才能种植藜麦，否则会导致种植户经济收入下滑。