我国蔬菜设施栽培的气候分析和区划分析

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1、由于我国经济发展水平的限制和各地气候差异悬殊，我国的设施园艺研究以区域化为主要特色。区域化研究主要包括两个方面，温室类型的区域化研究和调控措施的区域化研究。上世纪70年代，我国设施蔬菜逐渐兴起，但是还没有涉及到设施蔬菜的气候区划问题，80年代陈端生等进行了开拓性工作，研究方向主要集中在能耗量方面【6‘7】；90年代以来，对设施蔬菜的区划研究明显增多。先后开展全国性区划研究和区域性区划研究，例如，张纪增【8】日光温室栽培区的划分，汪李平、向长萍【91等则对我国节能型日光温室的气候区划进行了研究；邱仲华、康永颉、王捷【1o】等研究了甘肃高效节能日光温室区

2、划，吕国华、汪洪礼、史为民【11】等探讨新疆节能目光温室发展区划与结构优化问题。齐玉春，陈端生【12J对我国东部淮河以北地区节能型日光温室蔬菜生产的气候区划风险进行了研究。进入二十一世纪，我国设施蔬菜的研究更加深入，表现为利用数学方法和现代技术手段进行温室气候区划的研究【13】【19】。这些数学方法主要包括聚类分析、模糊数学、判别分析等，现代技术手段主要指利用地理信息系统进行计算机自动区划。1,1．3研究目的和意义人类通过一定的保护措_旌可以改变作物生长的季节，这种改变是创造了一种适合作物生长的小气候环境。从某种程度上，现代设施园艺的出现是对传统农业

3、耕作制度的颠覆。但温度条件的分布受制于行星一宇宙因素，人类不能有意识地使之大规模改变【20】。因此，开展设施作物生产和传统农业(露天农业)一样有必要进行气候区划工作。尤其对于我国这样一个幅员辽阔、气候类型多样、农业现代化水平并不发达的国家，开展设施蔬菜气候区划有相当重要的意义。我国设施蔬菜栽培的整体现状是，现代化温室所占比例依然很小，整体生产水平较低，资金短缺依然是制约我国现代温室大面积推广应用的瓶颈，当前和未来相当长时期内，日光温室、塑料大棚等节能类型的棚室仍然是我国蔬菜设施栽培的主体。在现有生产水平上，在保证设施蔬菜种植正常进行的前提下，如何结合

4、当地气候背景减少蔬菜设施栽培成本，降低蔬菜设施种植的初入门槛成为十分现实的客观要求。发展以设施栽培为主的设施农业，可有效提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率，提高农业素质、效益和竞争力，既是当前农村经济发展新阶段的客观要求，也是克服资源和市场制约、应对国际竞争的现实选择，对于保障农产品有效供给，促进农业发展、农民增收，增强农业综合生产能力具有十分重要的意义【2l】o从社会层面上，尽管我国当前正处在快速的城市化进程之中，但农业人口在2相当长的时期内所占的比重仍将占有优势地位。即使我国完成了城市化进程，民以食为天，开展高效农业，最大程度上利用好各地的气

5、候资源和最大程度上实现节能降耗，实现社会的可持续发展，开展设施蔬菜气候分析和区划也有其现实必要性。32资料与方法2．1蔬菜设施栽培的气候分析的资料与方法2．1．1资料来源所引用的数据来自中国气象科学数据共享服务网。项目包括月日照时数和月平均气温。两个项目均取自中国地面国际交换站气候标准值月值数据集(1971--2000年)。月日照时数选取广州(华南)、武汉(华中)、哈尔滨(东北)、吐鲁番(西北)、贵阳(西南)、拉萨(青藏高原)1．12月的每月平均日照时数。月平均气温选取广州、武汉、郑州、哈尔滨、拉萨五个站点。以上站点的选取主要是因为这些站点能够反映我

6、国月日照时数和月平均气温空间分布的大致格局。2．1．2数据处理方法分别对所选站点的月日照时数和月平均气温做曲线图，从中分析各自年内变化特征及其对蔬菜设施栽培的影响，通过深入比较其年内变化的共性，进而分析相关气候因子对蔬菜设施栽培的影响。2．2蔬菜设施栽培气候区划的资料与方法2．2．1资料来源所引用的气象数据，均来自中国气象科学数据共享服务网。共选取全国167个站点，项目包括一月平均气温、一月日照时数和年极端最低气温。一月日照时数、一月平均气温属于中国地面国际交换站气候标准值月值数据集(1971--2000年)。年极端最低气温取自中国地面国际交换站气候

7、资料年值数据集(197I--2000年)。所有参加统计的资料均经过了严格的质量检验，数据可靠。所选站点均为我国基本气象站点，站点分布均匀，能够反映我国气候要素分布的空间格局。2．2．2气候区划技术路线本文以我国一月平均气温O'C等温线，结合青藏高原范围，划出南方区、北方区和青藏高原区共三个一级区。分别对南方区、北方区所含站点进行系统聚类分析。二级区划技术路线如下所示。2．2．3区划方法本文应用系统聚类进行二级区划。聚类分析法是将一批样本按其考察诸指标的亲疏程度进行分类。分类的依据是样本间的距离系数或相似系数。聚类方法4常用的有系统聚类法、动态聚类法及

8、分解法等。聚类方法步骤如下三个步骤。(1)原始数据标准化由于各样本或指标的观测值量纲不同，或量纲虽相同，但数