赵珊 陈歆 李盈 高景林 钟义海 王释婕
（1. 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所 海南海口 571101；
2. 保亭黎族苗族自治县畜牧渔业服务中心 海南保亭 572316）
蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露，与自身分泌物混合后，经充分酿造而成的天然甜物质[1]。蜂蜜是中国传统农产品，目前国内蜂群数量约920万群[2]。2017年中国蜂蜜生产量居亚洲之首[3]，出口量和出口额均居全球第一，分别为12.9万t和2.7亿美元[2]。前人研究发现，决定蜂蜜产量的因素可以分为：蜜源植物、蜂群、气候和蜂农饲养水平[4-6]。其中，蜜源植物是蜜蜂赖以生存、繁殖和发展的生活资料[7]。徐祖荫等[8]提出并建立了蜜源植物丰富度的评价指标及评价体系，认为影响蜜源丰富度的主要原因是蜜源植物的种类、数量、主要蜜源的流蜜量、主要商品蜜的品质以及气候配合度。然而，受限于区域性，蜜源植物丰富度的评价体系目前尚无统一。加之大量基础数据的缺乏，蜜源植物与蜂蜜产量互作关系的研究并不深入，因而借助灰色关联分析，试图从容易获得的植物面积数据入手，初步探讨海南蜜源植物对蜂蜜产量的影响。
海南岛属热带海洋性季风气候，自然环境适宜，一年四季都可以繁殖蜂群。相比于中国其他省份，海南省具有发展养蜂业的资源优势[9]。从蜜源种类看，海南植物资源多样，素有“百果园”之美称，主要热带蜜源植物有荔枝、龙眼、椰子、橡胶、槟榔等。因此，本研究利用2010—2018年海南省统计年鉴数据，基于灰色关联理论，研究海南省蜂蜜产量与主要蜜源植物面积的灰色关联度，筛选出影响海南蜂蜜产量的主要植物，深入挖掘其对蜂蜜产量的影响机理，并结合海南省种植业的现状进行探讨，以期为海南省蜂产业发展提供科学依据，对于促进海南省蜂业健康快速发展具有重要意义。
1.1 材料
数据来源于《2010—2018年海南省统计年鉴》，选取海南省及海南省辖内18个市县2010—2018年的蜂蜜产量、主要热带作物（橡胶、椰子、咖啡）、热带水果（荔枝、龙眼）以及南药（槟榔、益智、砂仁）的年末面积等数据。
1.2 方法
1.2.1 关联分析 采用描述性统计分析法研究不同时期海南省各市县蜂蜜产量、主要热带蜜源作物、水果和南药面积的差异变化。
参照郎志峰[10]方法，整理2010—2018年蜜蜂产量及各个蜜源作物的产量、面积等数据。首先，将数据整理为可比序列。方法如下：参考序列通常表示为X0=(X0(1),X0(2),…X0(k))，其中X0(1)是该序列第一时刻的值，X0(2)是该序列第二时刻的值，X0(k)是该序列第k时刻的值。类似于参考序列的表达，可比序列可以表达为：Xi=(Xi(1),Xi(2),…Xi(k))，i=1,2,…n。
然后，将可比序列进行量纲化处理。因原始数据在单位和数量级上存在显著差异，在进行灰色关联度分析前，首先需要对各数列进行无量纲处理，以达到相同的量纲，使其具有可比性。本研究利用标准化、初始化和均衡化方法使原始序列无量纲化，并利用公式（1）对原始序列数据进行初始化。
最后，根据灰色关联系数计算公式（2）进行计算：
1.2.2 数据处理 使用Excel 2010进行数据描述性统计分析和灰色关联分析，使用ArcGIS 10.2对2010—2018年蜂蜜产量进行空间数据分析，采用Origin 2021作图。
2.1 蜂蜜产量的变化情况
如图1所示，在2010—2018年间，海南省蜂蜜总产量呈上升趋势。海南省的蜂蜜总产量在2017年产值最大，达到1.302 kt，与2012年相比，产量增长95.20%。
图1 2010—2018年海南省蜂蜜产量变化情况
根据空间数据分析发现，2010—2018年海南省的蜂蜜产量主要产于中、北部地区，南部产量相对较小（图2）。琼中、海口市、儋州市是海南省蜂蜜的主要产区。琼中是海南省蜂蜜产量最大的地区，并且在2010—2018年，其产量逐步增长，由2010年的717 t增加到2018年的1 127 t，增加了1.57倍。相对海南省其他市县，定安县、琼海市、万宁市、陵水、保亭、三亚市、乐东、东方市、临高县9个市县的蜂蜜产量不高，尤其是万宁市、东方市和陵水的蜂蜜产量每年均低于1 t（图2）。
图2 2010—2018年海南省各市县蜂蜜产量变化情况
2.2 热带作物产量和面积的变化情况
橡胶、椰子、咖啡是海南省主要的热带作物。分析海南省18个市县主要热带作物总产量的变化发现，2010—2018年，全省橡胶最低总产量为34.64万t（2010年），椰子最低总产量是22 186万个（2016年），咖啡最低总产量为157 t（2010年）（图3）。其中，橡胶和椰子的总产量从2013年开始减少，咖啡总产量逐年增加，并于2017年开始稳定在406 t/a。进一步分析其年末面积变化情况（图4）发现，2010—2018年全省橡胶年末面积在9年里年均增长幅度为0.96%，总面积基本维持在52～54万hm2（图4）。椰子年末面积略有下降，年均降幅达1.6%，相比2010年，2018年的椰子种植面积减少了4 764 hm2。2010—2018年，咖啡年末面积逐年增加，年均涨幅居3个热带作物之首，为21.3%，2018年咖啡的年末面积是2010年面积的4倍。
图4 2010—2018年海南省各市县主要热带作物年末面积变化情况
比较海南省18个市县的热带作物产量和面积发现，橡胶和椰子在18个市县都有种植，咖啡主要种植在澄迈、万宁市、白沙和儋州市。其中儋州市橡胶平均年末面积及产量均为最大，分别为8.73万hm2和7.20万t，而陵水平均年末产量及面积最小分别为0.32万t和0.51万hm2（图3、4）。椰子年平均种植面积最大的市县为文昌市（1.42万hm2），但年平均总产量最高的市县为琼海市（5 999万个）。咖啡产量最大的地区是澄迈县，为172.38 t，其次是万宁市年平均为55.67 t；
三亚市、五指山市、琼海市、定安、屯昌、临高、东方市、乐东、保亭、陵水、昌江种植咖啡面积不足1 hm2。
图3 2010—2018年海南省各市县主要热带作物总产量变化情况
2.3 热带水果产量和面积的变化情况
图6 2010—2018年海南省各市县主要热带水果年末面积变化情况
对比2010—2018年海南省各市县主要热带水果总产量和年末面积（图5、6）发现，荔枝和龙眼的年末面积呈缓慢减少趋势，但龙眼总产量呈上升趋势并于2017年达最高，为5.60万t，荔枝总产量波动较明显，且于2018年达到历年最高，为18.94万t。荔枝主产区在海口市，年平均总产量和种植面积分别为3.30万t和0.59万hm2；
龙眼主产区在乐东，年平均总产量和种植面积分别为1.12万t和0.18万hm2。
图5 2010—2018年海南省各市县主要热带水果总产量变化情况
2.4 南药产量和面积的变化情况
从图7、8中可以看出，2018年海南省槟榔总产量和年末面积均最高，分别为27.22万t和11.00万hm2，相比于2010年，总产量和年末面积分别增加78.98%和58.83%，其中万宁市种植槟榔面积最大（平均为1.76万hm2/a），其次是琼海市（平均为1.56万hm2/a）；
而琼海市槟榔平均产量最高为3.79万t/a，万宁市平均产量位居第二位，为3.33万t/a。在2018年，全省益智年末面积最高，为11.89 khm2，是2010年年末面积的3.39倍；
在2017年，全省益智总产量最高，为15.52 kt，较2018年总产量有所增加。益智年平均种植面积最大的市县是琼中，为0.31万hm2，但益智年平均总产量最高的地区是五指山市，总产量为0.23万t。2016年砂仁年末面积最高，为299 hm2，2017年和2018年砂仁年末面积相比2016年有所减少，但是在2018年砂仁总产量最高，为0.47万t；
三亚市、五指山市、乐东、琼中及白沙均有种植砂仁，其中乐东贡献最高，历年平均产量为603.22 t。
图7 2010—2018年海南省各市县主要南药总产量变化情况
图8 2010—2018年海南省各市县主要南药年末面积变化情况
2.5 海南省蜜源面积与蜂蜜产量的灰色关联分析
灰色关联分析是灰色系统理论中的关键内容之一，它指的是事物之间的不确定关联。其采用灰色关联度来量化系统内各评价因素的相互联系、相互影响与相互作用，若因子参数序列构成的空间几何曲线越接近，则关联度越大[11]。
将蜂蜜产量与各面积的绝对差值中的最小差值0.000 4和最大差值0.572 2（表1）作为Δi(k)对应的绝对差值，代入公式中可求得关联系数的值（表2）。
表1 蜂蜜产量与各面积的绝对差值
表2 各因素与海南省蜂蜜产量的关联度
8个影响因素与海南省蜂蜜产量的关联度即为关联度系数的算术平均值（表3），关联度大小顺序依次为：槟榔年末面积、益智年末面积、橡胶年末面积、咖啡年末面积、荔枝年末面积、椰子年末面积、龙眼年末面积、砂仁年末面积。
我国主要蜜源植物有40多种，其中，海南省就有20多种。海南省的主要蜜源植物包括荔枝、龙眼、椰子、橡胶等[9]。研究发现，与2010年相比，2018年海南省的热带作物（橡胶、咖啡）面积和南药作物（槟榔、益智、砂仁）面积均有所增加，同时海南省的蜂蜜产量也增长了1.57倍。结合空间数据分析发现，海南省蜜源植物的面积分布与蜂蜜主产区分布略有差异。海南省的蜂蜜主产区集中在海南的中、北部地区，南部产量相对较小。热带作物（橡胶、咖啡）多种植在海南省的中、北部，热带水果作物（荔枝、龙眼）多种植在海南省的中、东部，南药作物（槟榔、益智、砂仁）多种植在海南省的中、南部。因而，研究认为，蜜源植物的面积与蜂蜜产量存在一定的关系，但不直接决定蜂蜜的产量。蜜源植物的面积越大，能为蜜蜂提供花蜜和花粉的机会越大。
灰色关联分析的本质是因素分析。通过分析各因素在时间序列曲线中的集合形状，用其变化的大小、方向与速度等的接近程度，来衡量各因素之间的关联性大小[11]。根据灰色关联度分析原理，系统中各因子的重要性可以用关联度表示，关联度越大，则表示该因子越重要，即与参考数列的关系越密切；
反之，关联度越小的因子与参考数列的关系越疏远[12-13]。本研究中，海南省的蜂蜜产量与槟榔、益智、橡胶、咖啡、荔枝、椰子、龙眼和砂仁的年末面积关联度都超过了0.8，尤其是与槟榔、益智、橡胶、咖啡的年末面积关联度都大于0.88。占全岛种植面积最大的橡胶与蜂蜜产量的关联度只排在第3。研究再次表明，蜜源植物面积与蜂蜜产量并非呈现相关性，而是具有关联度。结合海南蜂蜜市场供货情况分析发现，龙眼蜜和荔枝蜜产量最多，其次是百花蜜和土蜂蜜[14]。从关联度上看，与海南省蜂蜜产量关联度最密切的是槟榔年末面积，荔枝年末面积排列第5。初步推测，蜜源植物的面积对蜂蜜产量的影响还受制于蜜源情况以及共生的传粉者数量[6]。
槟榔、益智、橡胶、咖啡是热带特色蜜源植物。从蜜源面积与蜂蜜产量关联度看，海南省具备开发热带特色蜜的蜜源条件。因此，建议海南省蜂业遵循热带特色作物生长规律，加大对槟榔、益智、橡胶、咖啡等蜜源植物的开花物候研究，结合各市县自身资源优势，合理进行蜂业资源布局，大力开发特色蜂蜜，促进地区蜂业发展[15-16]。
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