柠檬生态气候适宜度评价指标及模型设计

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　　摘要    本文构建了柠檬生态气候适宜度评价指标体系。运用模糊数学理论，分别建立了土壤、气温等评价因子对柠檬生态气候适宜度的隶属函数，并结合专家打分法对各因子的权重进行了分配，构建了一个二级层次结构的评价模型。通过评价模型可定量化地计算出柠檬在连平县各镇的生态气候适宜度，并对生态气候适宜度进行区划。研究结果可为当地柠檬引种、建园、产量及品质预测、气象灾害损失评估等提供科学依据。
　　关键词    柠檬;生态气候适宜度;模糊数学;评价模型
　　中图分类号    S161;S666.5        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）09-0069-01
　　柠檬（Citrus limon（L.）Burm. f.）为芸香科柑橘属植物，又称柠果、洋柠檬、益母果等，是一种果树树种，经济价值较高，发展前景广阔[1]。土壤、气候等条件不仅与柠檬生长发育密切相关，还对其品质与产量影响明显[2]。因此，对柠檬生态气候适宜性进行分析与评价具有重要的现实意义。
　　1    连平柠檬生长发育特征
　　在柠檬生长过程中，气候环境对其影响特别明显[3-4]。柠檬主要发育期为：2月下旬属于芽膨大与开放时期，3月中下旬属于展叶时期，4月中旬属于主要开花时期，花期往往持续2周左右，并在6月初左右开始第2次开花，果实在10月中旬左右开始成熟。
　　2    柠檬生态气候适宜度评价因子隶属函数的构建
　　柠檬生态具有一定的模糊性，因而往往使用模糊数学理论。将柠檬各个生育期内的气候条件、生态环境、田间管理水平等当作各个不同的模糊集合，并针对温度、降水、光照、气象灾害等各个评价因子建立相对应的隶属函数，计算柠檬生长发育过程中每一项指标对模糊集的隶属度，进而获取各个因子对柠檬生长发育的适宜程度。
　　以评价因子特点与属性之间的不同为依据，可以建立4类隶属函数，即专家型、适宜度型、双极值型与单极值型，并设定其评价值属于0～1之间的无量纲相对量。柠檬生态气候适宜度评价指标体系中共有细化的12项评价因子。根据其各自的属性和特点，分别针对柠檬各种生态气候适宜度评价因子建立相对应的隶属函数。
　　2.1    种植区域生态环境
　　种植区域生态环境中共有土壤条件、水源状况、地形地貌3个因子。可采用专家型隶属函数，根据专家的实际经验，采用打分法判断实际值与其相应理想值的满足度以确定该项指标是否满足作物正常生长发育需求或对作物正常生长发育的有利程度[5]。
　　2.2    生育期气候条件
　　2.2.1    温度、1月平均气温、7月平均气温及降水隶属函数。该函数代表作物在某一个生长发育期内，某一项指标只有位于指定的区间内才能与其正常生长发育相符合。当实际值在最小值以下或在最大值以上时，其隶属度为0;当实际值与适宜值保持一致时，则隶属度为1;当实际值在区间波动时，隶属度为（0～1）。
　　2.2.2    积温及光照隶属函数。柠檬属于喜光作物，在其生长发育过程中对光照时间及强度均提出了严格要求，其生长需要的年日照时数要求≥1 200 h。据此，可根据双极值型隶属函数分别构建积温及光照隶属函数。该函数代表作物在某一个生长发育期内，某一项指标只有位于指定的区间内才能与其正常生长发育相符合。当实际值在区间最小值以下时，隶属度为0;当实际值在区间最大值以上时，隶属度为1;当实际值在区间之内波动时，隶属度为（0～1）。
　　2.2.3    气象灾害隶属函数。对柠檬影响较大的气象灾害主要有低温阴雨、冰雹、雷雨大风、干旱及雨雪冰冻。柠檬品质与气象灾害之间存在着较明显的单极值负相关关系，可使用单极值型隶属函数来构建相对应的隶属函数。该函数代表作物在某一个生长发育期内，某项指标必须位于某一数值以下或以上时才能与其正常生长发育相符合。当与以上条件相符时，隶属度为1;当与上述条件不符时，隶属度则为实际值与特征值之间的比值。
　　3    柠檬生态气候适宜度评价模型的建立
　　3.1    一级评价模型
　　一级评价模型是着眼于具体的评价指标Uij（i=1，2，3; j=1，2，3，4，5，6，7;取值主要针对本文实际的一级指标数量，如表1所示），是基于評价指标集Ui建立的，即为Uij→Ui的评模型。
　　3.2    二级评价模型
　　就二级评价模型而言，其主要着眼于具体的评价指标集合Ui（i=1，2，3），在评价指标体系U的基础上建立，即为Ui→U的评价模型。
　　使用专家打分法能够获取柠檬生态气候适宜度评价因子的各级权重分配，如表1所示。
　　4    连平县柠檬种植生态气候适宜度区划
　　柠檬生态气候适宜度等级划分，即以柠檬生态气候适宜度评价模型为依据，并使用隶属函数与评价模型计算实际发生值，得出V值，V∈[0.00，10.00]，进而得出较明确的柠檬生态气候适宜度等级范围。
　　利用上述评价模型求出连平县各镇生态气候适宜度值V，根据V值对连平县柠檬种植生态气候适宜度进行区划。结果表明，连平县东北部上坪一带最适宜种植柠檬;东南部三角、大湖及西南部溪山、田源等镇较适宜种植柠檬;其他地区生态气候环境一般，不适宜种植柠檬。
　　5    参考文献
　　[1] 莫家翠.安岳柠檬优质高产栽培技术[J].现代园艺，2014（2）：27.
　　[2] 杨国德，刘美云，周文昌.柠檬高效栽培土肥水管理技术[J].云南农业，2016（11）：35-36.
　　[3] 朱勇，段吟红，潘国英，等.连南柠檬生长环境及气象灾害对其影响的研究[J].生物灾害科学，2015，38（4）：371-374.
　　[4] 陈海燕，肖天贵，熊继东，等.安岳柠檬生长的生态气象环境及其变化研究[J].成都信息工程学院学报，2009，24（6）：582-587.
　　[5] 李永孟，周振宇，臧运祥，等.若干蓝莓品种适应性模糊综合评价[J].中国农学通报，2012，28（1）：289-293.
　　作者简介   秦荣显（1986-），男，甘肃永昌人，工程师，从事天气预报、气象服务及应用气象工作。
　　收稿日期   2019-01-17
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