全 文 ：四 )l }农业大学学报 x g s s 年 1 3 ( x ): 7 8一 83
J Si e hu a o Ag r i e
.
U ni 丫
.
四川锦橙气候区划的模糊数学
综 合 评 价”
郭爱民 欧 毅 毛启才 曹照春
( 四川省农科院果树所 /江津县 6 3 26 20 )
摘 要 对四川十九个站点影响锦橙生长发育的七项气候因素 , 以三十年 ( 19 5 1 一 1 9 8 0年 )
的资料 , 用模糊数学方法进行综合评判 , 评价了本省各地适栽锦橙气候条件的优劣
程度 . 结果表明 , 涪陵 、 江安 、 万县 、 宜宾 、 重庆等九地市为最适宜区 ; 成都 、 乐
山 、 南充等地市为适宜区 ; 阿坝 、 甘改等为不适宜区 . 根据分析结果划分出了四川
锦橙气候最适 、 适宜和不适宜三类生态区域 . 锦橙气候区划的模糊数学综合评价的
关键步骤是各评判因素隶属函数的构造和权重的分配 .
关键词 锦橙 气候规划 模糊综合评判 (3 v0 ) 柑桔类果树 (4 9E )L
中图分类号 5 6 6 6 . 4 5 1 一 17 Q1 5 9
l
、 前言
四」1盆地属中亚热带气候 , 由于地形
封闭 , 北有秦岭 、 大巴山两道屏障阻挡寒潮 ,
成为我国同纬度地区热量资源最丰富的地区 。
关于四川锦橙的适宜性区划 , 沈兆敏已有详
细论述 。 本文仅从生态条件的气候因子出发 ,
选择对锦橙生长和高产优质有密切关系的气
候因素 , 采用模糊数学方法进行分析 , 并得
出四川地区不同锦橙生态气候的适宜区划 ,
供生产和科研部门参考 .
2
、 分析原理和方法
2
.
1
. 原理 植物对气候因素的适应性 ,
具有模糊性 , 可用模糊数学来评价其对气候
因素的适应性 , 锦橙也一样 ! ` ’ · 设评判对
象为有限论域集U , U = {U , , U , , 一 , U。 } ,
每个评判对象受 : : , : : , … , : ,个因素影响 ,
即评判对象的因素集为X , x = 《: : , : : , …
: : ;} 很据具体情况 , 给出评价因素的适宜
性评价语言 , 则构成另一有限论域Y , Y =
{ y
: , Y :
,
’
~ ,
y
:
}
,
U和Y通过模糊变换而构
成U到Y的模糊关系矩阵豆, 利用豆就可对各站
点的锦橙生态气候进行模糊综合评价 。 由于
评判对象的因素集 X上的 J项评价因素对锦橙
的生长发育重要性不同应 占不同的权重 , 因
此还需定义一个权重集天, 通过百= 入· 豆的模
糊交换 , 就可构成对某地的模糊综合评价矩
阵 B。
2
.
2
. 方法
①站点和气候因素的选择 根据均衡布
点适当照顾个别地区的原则 , 本研究选择了
乐山 、 攀枝花 、 西昌 、 万县 、 奉节 、 巫山 、
南充 、 成都 、 绵阳 、 旺苍 、 重庆 、 阿坝 、 涪
陵 、 酉 阳 、 达县 、 宜宾 、 江安 、 甘改 、 雅安
等 19 个站点为评判对象 , 并以江津为锦橙最
适气候区进行对 比 ; 以 一9 5一 15 5 0年间三十
年的气候资料 ( 个别地区为 2 2 一 ” 年 , 重庆
15年 ) ( ( 四川省地面气候资料 》 ( 1 5 5 - ~
盆, , 一 2一 2 5收 摘 。 · 本 文 得 到裸 兴 资 , 兰 庆渝 两 同志 的 大 力 支待 , 特 此玫亩 !
DOI : 10. 16036 /j . i ssn. 1000 -2650. 1995. 01. 016
19 8 0)
, 四川省气象局资料室编 , 四川省气
象局行政处印刷所 , 19 8 2年 ) , 作为模糊综
合评价的基本数据 .
从锦橙生长发育的需要和收集资料的可
能性 出发 , 选择年均温护 、 年极端最低气
温 ( T二 ) 、 l月平均气温 (T n ) 、 湿润系数 (A) 、
年降水 (B ) ; 日照时数 m ) 、 > 10 ℃的年活动
积很 (艺 )T 为七项因子作为评判因素 。
②模糊综合评判 由所选的七项因素 ,
构成一个有限论域U , 因素集U = 仃 u( : ) ,
T m ( u
:
)
,
T n (m
:
)
,
A 《u 一 ) , B ( u。 ) , H ( u . ) ,
艺 T ( u , ) ;} 根据锦橙区划中对气候因素适宜
性的评价语言 , 构成另一有限论域集Y , 评
语集 Y , Y = I最适宜 ( r i ) , 适宜 ( y : ) , 次适
宜 y( .) , 可能栽植 (1 . 》 , 不适宜 y( 动 } .
隶属 函数的确定 : 从 四川的实际情况出
发 , 以江津市气象因素作为比较 , 根据有关
参考资料 , 全年平均气温 T , 19 . 0℃ , 年极
端最低气温物 》 一 3℃ , l月均温nT = 8 . 5℃ ,
湿润系数A > l , 年降水 B》 1 10 。二 , 日照时
数H> 12 0 0 h r , > 10 ℃的年活动积温 工 T =
60 。。℃为 l 。 对于湿润系数 A , 资料有限 , 使
用公式A = E。 ZB = 0 . 16 艺 T ZB , 其中E。 为蒸发
力 , 取 E。 = 0 . 16 艺 T , B为降水量 【 , , .
根据以上规定 , 确定隶属函数如下 :
按以下 7式分别计算出 19 个站点 l , 51 -
(T = l ,
·
0℃对年均温 T, 林 T `一 0 · `。 , Z x
!
` ’ · 0一 T }
“ 二 (T产 l , . 0℃ )
对年极端最低气温 T: , uT m
(T. >
一
3℃ )
一
0
.
1 7 9 g x l
一
( 3+了回 ] o二 (T. < 一 3℃ )
对 l月均沮nT , 卜 T n
林 A
1
`一 “ · ` 2 5 0 x
!
8
· “ 一 , n
}
。 ` ’
(T n = 8
.
5℃ )
(T。产 8 . 5℃ )
对湿润系数 A ,
l 一 1 . 0 0 0 9 X ( l 一 A) 二
·
,
(A》 l )
(A < l )
对年降水 B , , B
l 一 { (1 10 0 一 B) 1
·
0 0 二
} + 6 5 ,
.
28
( B> 1 1 0 0画 )
( B < 1 1 0 0画 )
对 日照时数 H, 。 H
l 一 { 1 20 0 一 H) 又
·
0 0 ,
} 二 4 2 3 . 9 0 84
(H> 1 2 0 0 h r )
(H < 1 2 0 0 h r )
l对 > 10 ℃的年活动积温 艺 T, 林 万 T {
l 一
表 1 乐山一月均温 (℃ )历年统计值 (
T a b l e l 了h e a t a t i . t i e a l v a ! u e 《T)
(艺 T = 6 0 0 0℃ )
差{髯幂与5 7 3 7 . 3 18 6 (艺 T产 6 0 0 0℃ )
o f a v e r a g e t e m p e r a ` u r e i n
a n d . u b o r d i n a t i o n d e g r e e (S D)
J a n . a r y o f L e s h a n
值sD计统T值sD值sD计统T值sD计统T值sD统 计T年份
y e s r
年份
y e 皿 r
年份
y e 纽 r
年份
y e 盆 t
年份
y e 妞 t
,dJ,00内nù,口.几O口心U.勺`U1`O曰n吕心U汽己ù抖ù跳 口Uù1留内O曰丹óU月,…门`,.月,.
`且1.,己孟,二3 7
.
7 0 89 3
84 2
00 0
, 75
7 , 0
8 66
96 9 6
.
4
9 70 6
.
6
9 7 1
9 7 2
0
.
79 0
0
.
80 4
0 6 19
0
.
85 8
0
.
82 6
0
.
78 3
9 7 5
9 7 6
9 7 7
O八ó,J
.二.几盆
..二介Uù“工n仙
.盆ù合J,…一J.内已OU月,`曰
心U丹0砚仙O曰内,吸.盛恤.三且二,QU,U心几口O亡口`U月``怪J,肠抢UOU叮`,n忿ù片目」
.
:
自
n“ù一”甘UóI血,Uln比,曰q山`月l.1…
曰j月肠U只八丹à印`月卜咋口Ró内,n“ù..二,召尸舀.卜U尺叨暇U月召八,nO口..二`几几1 95 1
19 5 2
19 5 3
19 5 4
19 5 5
19 5 6
6
.
4
7
.
4
, 73 6
.
9
9 74 6
.
3
心U,口n月卜U暇UO甘n沙O曰
OJn忿尺口`怪J,,曰.几互O目1On比石心U口八曰U口一衬比Nù月`月…nUǎ“óō”n己门f
..勺月O飞`ù“甘…月卜URU斤I月J口`公
7 ,
生9 80年各气候因索历年隶属度 , 如乐山 1 月
均温一项 ( 见表 l) , 其余地区限于篇幅省
略 .
对评语集 Y , 规定 y > 0 . 85 为最适宜 ,
。 . 5 > y > 。
.
7 0为适宜 , 0 . 7 0 > y > 。 . “ 为次
适宜 , 0 . “ > y > 0 . 40 为可以栽植 , y < 0 . 40
为不能栽植 . 这样得出各因素的最适界 限为
17
.
5 ,C ` T ( 2 0
.
5℃ , 一 3 . 7 ,C 叹 Tm《 一 3 ,C ,
7
.
2℃叹 T n 叹 9 . 8℃ , A》 0 . 7 9 , 10 16皿` B (
1 10 0皿 , H> 1 1 3 7 h r , 5 5 6 5℃ 《 艺 T 《 7 4 34 ,C 。
从单因子评判入手 , 分别对 19 个站点历
年各因素进行频率统计 , 建立从 U到 Y的模糊
关系矩阵豆。 豆中的侮一元素就是 U 中各因素
历年隶属度对应于 Y 中各适宜程度所 占的百
分率 . 这里列 出不同类型代表点涪陵 、 万县 、
成都 、 乐山 、 酉阳 、 阿坝等地的豆矩阵 .
矩阵 l 一 7行分别表示年均温 , 年级端最
低气温 , l月平均气假 , 湿润系数 , 年降水
量 , 日照时数 , 》 10 ℃的年活动积温 ; 卜 5
列分别表示最适宜 , 适宜 , 次适宜 , 可能栽
nUnU闭.网冲吻ónU八Un“ù斑Uù“曰目U00 0
0 0 0
50 0
74 1
5 5 6
8 0 0
8 8 9
0
0
0
.
4 64
0
.
2 22
0
.
2 22
0
.
12 0
0
.
1 1 1
..人
ó”U斑1甘0
.
0 3 6
R涪陵
n“ù八U
1 4 8
0 4 0
0
0
0
.
0 7 4
0
.
0 4 0
0
豆成都 二
(30年 )
76 7
0 3 3
7 0 0
30 0
7 6 7
0 33
1
.
00 0
0
.
2 3 3 0
0
.
70 0 0
.
2 6 7
0
.
2 33 0
.
0 6 7
0
.
16 7 0
.
19 9
0
.
16 7 0
.
0 3 3
0
,
9 6 7 0
0
.
16 7
0
0
0
0
0
.
167
0
.
0 3 3
0
ó”lUnù
nU八“ù
nU八U八U月1
,万县二…` , 5年 ,
l
1
.
00 0 0
0
.
92 3 0
0
.
32 0 0
0
.
40 0 0
0
.
72 0 0
1
.
00 0
0
.
88 0 0
07 7
64 0
4 8 0
1 2 0
豆乐山二
(3 0年 )
0
.
26 7
0 9 33
0
.
4 6 7
0
.
10 0
0
.
96 7
0
.
66 7
0
.
20 0
0
.
7 3 3
0
,
0 6 7
0
.
5 0 0
0
.
2 6 7
0
0
.
11 1
0
.
5 0 0
0
0
0
.
0 3 3
0
.
56 7
0
,
0 3 3
0
.
2 22
0
.
30 0
0 0
0
.
06 6 0
nU八1ón甘n
一1se
.
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州门`IJr ||川uI
;ùn一nUU几”ù“ó日n几U
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.
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一UùóU内”月,一乙n乙ó“Uǐ1甘.二已
ō”八U几Uō11“ù
妇引川!l叫ùn甘八”ō“ó“n,曰U右.二..二`胜几ǐ“U.1甘八U”ó”ù幽U八Un甘ō日ù内U
ō”U八nù.U几”鑫U八Uó1ó“ù”U
8 9 7
13 8
8 0 0
34 8 R阿坝二
(2 5年) 0 . 2 8 0 0
n幼n“ù
ón甘八”八U几lU
l|
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几Uō1一
八UnlU”ù内“ó1nU,口n甘,`八Uó1U勺口汽U几,d泊.1介舀口石ù托. .三`二月O1山几.人.j,
n甘八Un”ùó“U丹U
口山品己八Uùn一月`月玉`, ,`翻. .互自Un丹1.、U
.…
óUù0ō八U1n。酉阳二
` , ’年 ,
) 2 80
5 17
0
0
0
.
0 67
0
.
3 92
0
0
.
0 40
0
00
植和不能栽植 .
此外 , 还应对 7项因子对锦橙生长发育和
高产优质的不同重要程度分配不同的权重 .
这里采用二元对 比分析的层次分析法 , 根据
四川具体情况 , 通过模糊变换来计算不同气
候因素所 占的比重 (权重 ) , 打分所给标准
见表 2 ; 构造A 一 U 判断矩阵 ( 由园艺专家完
成 ) 见表 3 .
利用 A 一 U判断矩阵 , 用方根法计算出权
重集天, 天= { 0 . 3 5 7 , 0一 5 9 , 0 . 0 8 5 , 0 . 0 8 9 ,
。 . 02 2 , 。 . 0 3 2 , 0 . 2 5 6 } , 即为 7项因素各 自的
权重 . 再以综合评判矩阵百, 百= 天· 瓦, 即可
对 19 个站点的 7 项因子进行模糊综合评判
( 见表一) 。
2
、 分析与讨论
从表 4 模糊综合评价结果的比较最适宜
的一栏看 出 , 比重较大的各站点的排列顺序
为涪陵 (0 . 8 8 9 ) , 江安 ( 0 . 8 8 7 ) , 万 县 ( 0 . 8 4 0 ) ,
宜宾 ( 0 . 8 25 ) : 重庆 ( 0 . 7 5一) , 奉节 ( 0 . 7 3一) ,
攀枝花 ( 0 . 70 4 ) , 巫山 (0 . 6 9 6 ) : 适宜区按适
宜 + 次适宜 ( (Y Z + Y 3 ) 排列 , 比重较大的
8 0
表 2
T a bl e2
1
一
9标度法
9Sa el m e e么 ho d
标度内容 S ea l e表示意义 Mea ni ng
7
9
2
,
4
,
6
,
8
,
上述标度的倒数
。 i与 。 j 同等重要
u i 比 u J稍微重要
u i t匕u j 明显重要
u i 比。 j 显得非常重要
。 i 比 uj 显得极端重要
。 i对 。 i的重要性介于上述
两奇数之间
相对次要 (其程度仿上 )
各站点排列顺序是酉 阳 (0 . 8 ” ) ; 旺苍
(0
.
8 8 3 ) : 绵阳 (0 . 8 1 3 ) : 成都 ( 0 . 7 6 4一, 雅
安 (0 . 7 4 9 ) ; 南充 (0 . 6 7 9 ) , 乐 LJ (0 . 6 0 8 )
西昌 (0 . 6 04 ) ; 综合评价结果阿坝 (0 . 9 6 2 )和
甘孜 (0 . 9 3 0) 为不适宜区 .
综上所述 , 可将四川地区的锦橙气候区
划分为最适宜 , 适宜 , 不适宜三个气候区 ,
(见附图 , :
①最适气候区 : 本区年均温 18 ℃ 以上 ,
》 l 。℃年活动积温 5 5 0 0℃以上 , 其它条件适
宜 , 是锦橙最适生产区 。 可份为两个亚区 :
(1)
. 盆地东南部 , 包括江安 、 宜宾 、 重庆 、
万县 、 巫山等地市区 . (2) . 川西南地区 , 包
括攀枝花 , 米易等地海拔 1 2 0 0米以下的地带 ,
本区属热量丰富 , 气温年较差小 , 昼夜温差
大 , 特别是个别地 区山风大 , 易造成锦橙生
理干旱 , 应注意 : 术区河谷地带因无冬天 ,
易引起黄龙病蔓延危害 , 应注意防治 。
②适宜气候区 : 本区位于盆地中部及 工
区南面和北 面的一些市 、 县 。 分为三个亚 区 :
(1)
. 盆 中地 区 . 包括达县 , 南充 , 乐山等地
区 , 本区栽培历史悠久 , 但果实品质较差 ,
味酸籽多 , 应以良种取代 ; (2) . 盆地北部丘
陵 , 盆地西部平原 、 盆地边缘山地 , 主要包
括绵阳 、 成都 、 雅安 、 旺苍 、 酉阳等地 , 锦
橙在本区生长缓慢 , 果实品质较差 , 部分地
区有周期性冻害 . (3 ) . 川西地区 , 包括西昌、
米易海拔 16 0 0 一 18 0 0米之间的地带 。
③不适气候区 , 包括川西北高原 、 川西
南部分山区 , 主要有甘孜 , 阿坝 、 马尔康 、
康定 、 品觉等地 。 气温低 , 总热量不够 , 有
周期性冻害 , 不适于锦橙生长 ; 有的地方虽
可种植 , 但不能正常开花结果 。
4
、 参考文献
① 衰志发等 模糊数学在农林上的应用
天则出版社 19 9。年
② 丘宝剑等 农业气候区划及其方法 科
学出版社 1 , 8 7年
③ 中国农业气候资源和农业气候区划论集
气象出版社 1 9 8 6年
④ 吴光林 果树生态学 农业出版社
1 9 9 2
⑤ 四川测绘局 四川省地图集 1 9 81
表 3
T a b! e 3
A一 U 判断矩阵
A
一
U 」u d g m e n t m a t r i x
u l u Z u 3 u 4 u s u 6 u 7 权重
w e i g h t
年 均 温 ( u l ) 1 3 5 6 9 7 2 0 . 3 5 7
a n o u a l a v e r a g e t e m p e r a 七 u r e
年极端最低气温 ( u Z) x / 3 1 2 4 6 5 一/ 2 0 . 1 5 9
An n u a l e x t r e m e 10 , e 日 t t e m p e r a t u r e
一月平均气温 ( u 3 ) 一/ 5 一/ 2 1 一 5 4 1 / 4 0 . 0 5 5
A v e r a g e t e口 p e r a t u r e i n J a n u a r 了
湿 润 度 ( u 4 ) l / 6 1 / 4 1 1 7 4 1 / 5 0 . 0 8 9
Hu m i d i f y
年降水量 ( u s ) 1 / 9 一 /弓 1 / 5 1 / 7 1 1 / 2 1 / 5 0 . 0 2 2
A n n u a l r a i n f a ! l
日照时数 ( u 6 ) 1 / 7 1 / 5 1 / 4 1 / 4 2 1 1 / 7 0 . 0 3 2
L e n g t h o f a y e a r
》 1 0 ,C 活动积温 ( u 7 ) 1 / 2 2 4 5 8 7 1 0 . 2 5 6
A e t i , e a e e u 功 u l a t i o n t e m p e r a t o r e o f > 1 0 ,C
8 1
产 . 伙
,
· ’入、 ,. 曰、 . .
、
火 : 、
: 、Z。
甘 a
,又、.、:卜一、 、
l
(
(二
u 乏
一 ” 飞
图 l 四川锦橙气候适宜区划
F 19
.
Z o n i n g o f e ! i m a t e a r e a s s u i t a b l e t o
`
J J i n e h e n g
’ o f S i e h u a n
1
. 最适气候 区 : 1 . 盆地东南部 ; 2 . 川西南山地
亚 . 适宜气候 区 : 1 . 盆地中部 ; 2 . 盆地北部丘 陵 ; 盆地西部平原 ; 盆地边缘山地 ;
3
. 川西南地区
1
. 不适气候 区 : 1 . 川西北高原 ; 2 . 川西南部分地区
1
.
t h e m o s t s u i t a b l e e l i m a t e a r e a s : l
.
e a s t e r n a n d s o u t h e r n b a s i n :
2
.
5 o u t h
一 w e s t e r n S i e h u a n m o u n t a i n
l 二 u 1 t a b l e e l i m a t e a r e a s : l . e e n t r a l n a s i n ; 2 . n o r t h e r n b i l l b a s i n :
, e 5 t e r n P l a i n ba s i n : 3
.
p e r i p b e r a l b a s i n m o u n t a i n : 4
.
s o u t h
一 , e s t e r n
5 1 e h u a n m o u t a i n
皿 . u n s u i t a b l e e hm a t e a r e a s : 1 . n o r t b 一 钾 e s t e r n S i e h u a n p l a t e a u :
2
.
5 o u t h
一 , e s t e r n S i e b u a n m o u n t a i n
8 2
表 4
Ta b le 4
各站点模糊综合评判矩阵 B
Fuz z y e o mP e rh e n a i ve jud脚e n t 口a t r i x B o fe .t e o r o l og ie st a 七 in o以 C)
站点
M C
Y lY2 Y 3Y 4YS 站点
M C
Y 1Y2 Y 3Y 4Y 5
乐 山
Le sh a n
0
.
8 3 6
0
.
0 7 4
0
.
3 1 7
0
.
5 2 0
0
.
0 06
0
.
8 0 0
0 0
.
75 4
0
.
9 4 7
0
.
2 0 0
0
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0 0 1
n`,UAg月的甘ó“仙八Uùù品叨.n臼舀”ànU
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n口自O,do山`.二月,J0曰d斑“臼n仙UJ,ù甘nU石尺廿.Uùnn甘几点1品”内“内仙
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