基于改良熵權(quán)法的南方五省(市)小油桐氣候適宜性區(qū)劃

江滌非+谷曉平+王連喜+李琪+蘇博++

摘要：以南方五?。ㄊ校ê?、湖北、貴州、四川、重慶）８１個氣象站點(diǎn)１９８１－２０１０年的氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合文獻(xiàn)資料以及專家的意見，確定了５個區(qū)劃因子及其分級，改良了傳統(tǒng)的熵權(quán)計(jì)算模型，得到了各區(qū)劃因子的權(quán)重。根據(jù)各站點(diǎn)的經(jīng)緯度和海拔數(shù)據(jù)，應(yīng)用多元線性回歸獲得了區(qū)劃因子的空間分布模型，回代殘差得到區(qū)劃因子的空間分布。構(gòu)建了一個隸屬度函數(shù)，并將其在ＧＩＳ區(qū)劃應(yīng)用中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，得到了單因子隸屬度的空間分布，按照得到的權(quán)重疊加后得到南方五?。ㄊ校┑男∮屯ǎ剩幔簦颍铮穑瑁?ｃｕｒｃａｓ Ｌ．）適宜性區(qū)劃圖，并依據(jù)綜合得分進(jìn)行適宜區(qū)劃分，得出研究區(qū)域范圍內(nèi)，適宜區(qū)占總面積的７％，第二類過渡區(qū)占５％，次適宜區(qū)占１６％，第一類過渡區(qū)占３０％，不適宜區(qū)占４２％。

關(guān)鍵詞：小油桐（Ｊａｔｒｏｐｈａ ｃｕｒｃａｓ Ｌ．）；隸屬度函數(shù)；改良熵權(quán)法；氣候適宜性區(qū)劃；南方五?。ㄊ校?/p>

中圖分類號：Ｓ１１＋７；Ｓ７１８．５１＋２；Ｓ７９４．９０２文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０14）09－2019-06

Ｔｈｅ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｓｕｉｔａｂｌｅ Ｚｏｎｉｎｇ Method ｏｆ Ｊａｔｒｏｐｈａ ｃｕｒｃａｓ Ｌ． ｉｎ Ｆｉｖｅ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ （Ｍｕｎｉｃｉｐａｌｉｔｉｅｓ） of China Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｅｎｔｒｏｐｙ Ｗｅｉｇｈｔ

ＪＩＡＮＧ Ｄｉ－ｆｅｉ１，２，ＧＵ Ｘｉａｏ－ｐｉｎｇ３，ＷＡＮＧ Ｌｉａｎ－ｘｉ１，２，ＬＩ Ｑｉ１，２，ＳＵ Ｂｏ４

（１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４， Ｃｈｉｎａ；

２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４， Ｃｈｉｎａ；

３．Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｌｉｍａｔｅ， Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５， Ｃｈｉｎａ；

４．Ｗａｎｇｙｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｔｏｎｇｃｈｕａｎ Ｃｉｔｙ， Ｔｏｎｇｃｈｕａｎ ７２７０００， Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Based on meteorological data of 81 meteorological stations from 1981 to 2010 in five southern provinces (municipalities) including(Hunan, Hubei, Guizhou, Sichuan, Chongqing) and considering references and experts' advice, five indicators of divisions and their classification were established. The traditional entropy weight was improved. Weights of five indicators were measured. According to data of the latitude, longitude and altitude of each site, multiple linear regressions was used to determine the spatial distribution mode of indicators. The residuals back substituted to get spatial distribution of each indicators.The membership function was bulit and implemented in the application of GIS divisions to gain the membership distribution of single factor. Based on the weights， the suitability zoning map of Jatropha curcas L. of the five southern provinces (municipalities) was obtained，and the suitable area was divided according to the composite score. The results showed that 7% of the total area was suitable area, 5% of the total area was the second class of the transition zone, 16% of the total area was secondary suitable area, 30% of the total area was the first class of the transition zone,42% of the total area was unsuitable area.

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Jatropha curcas L.； membership function； improved entropy weight method； climate suitable zoning； five southern provinces （municipalities）

小油桐（Ｊａｔｒｏｐｈａ ｃｕｒｃａｓ Ｌ．）是大戟科（Ｅｕｐｈｏｒｂｉａｃｅａｅ）麻瘋樹屬（Ｊａｔｒｏｐｈａ）的一種木本油料植物，又名麻瘋樹、膏桐、小桐子等［１］，目前有２００多個不同品種。原產(chǎn)于巴西，現(xiàn)主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，在我國四川、云南、廣東、廣西、貴州、福建、臺灣和海南等地都有野生和半野生植株分布［２］。小油桐是一種生長迅速并具有廣闊開發(fā)應(yīng)用前景的木本植物，種仁含油量高達(dá)５０％～６０％，是提煉環(huán)保清潔生物柴油的主要原料樹種［３］；小油桐還有保水固土、建造防護(hù)林、制藥、生物防治等功能［４-７］。因此，小油桐的發(fā)展越來越受到世界各國的關(guān)注。

由于小油桐的經(jīng)濟(jì)效益明顯，我國南方部分省份已經(jīng)開始對小油桐的生物制油、資源分布以及生態(tài)適宜性等方面進(jìn)行了一些研究。貴州省的一些學(xué)者對小油桐的資源分布、低溫寒害以及生物柴油制取等方面進(jìn)行了一些研究，并取得了一定成果［８，９］。云南省進(jìn)行了小油桐在云南省的資源分布、種植適應(yīng)性等方面的研究和評價，得到小油桐在云南省的水平和垂直分布、生態(tài)習(xí)性（適生溫度、降雨量及濕度、土壤）等［１０，１１］。四川省在小油桐資源分布特點(diǎn)及適生環(huán)境選擇等方面也進(jìn)行了研究，得出小油桐在四川省的適生環(huán)境條件，并進(jìn)行了四川省小油桐適生區(qū)的區(qū)劃［１２－１４］。

國內(nèi)對于小油桐所做的適生性區(qū)劃大多是在資源調(diào)查基礎(chǔ)上得到的經(jīng)驗(yàn)性結(jié)果，未運(yùn)用ＧＩＳ技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的精細(xì)化區(qū)劃?；谛∮屯┧哂械慕?jīng)濟(jì)效益及生態(tài)習(xí)性，擬在ＡｒｃＧＩＳ平臺支持下，結(jié)合前人的研究和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，對我國南方五?。ㄊ校ê?、湖北、四川、貴州以及重慶）小油桐的氣候適宜性區(qū)劃進(jìn)行初步研究，以期為小油桐的擴(kuò)種提供一定的科學(xué)依據(jù)。

１材料與方法

１．１研究區(qū)域概況

研究區(qū)域包括我國西南兩省一市（四川、貴州和重慶）以及中南兩?。ê?、湖南），總面積約１１４．０８萬ｋｍ２（９７°２１′－１１６°０８′Ｅ，２４°３８′－３４°１９′Ｎ）。東西跨近２０個經(jīng)度，南北跨近１０個緯度。地勢西高東低，氣候類型以熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候?yàn)橹?，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨。地形地貌?fù)雜，高原、平原、盆地、丘陵交錯，河流湖泊眾多，水網(wǎng)縱橫。在研究區(qū)域范圍內(nèi)，現(xiàn)有的小油桐資源主要分布在四川省的攀枝花、鹽邊、米易、鹽源、德昌、西昌、會理［１５］以及貴州省南部和西南部的羅甸、貞豐、冊亨、望謨、興義等地區(qū)［８］。

１．２資料來源

氣象數(shù)據(jù)：南方五?。ㄊ校福眰€氣象站點(diǎn)１９８１—２０１０年連續(xù)完整的３０年氣溫和日照觀測資料，地理數(shù)據(jù)：南方五省（市）的１∶２５０ ０００ＤＥＭ數(shù)據(jù)。

１．３研究方法

區(qū)劃方法：構(gòu)建模糊隸屬度函數(shù)并將其在ＧＩＳ空間分析中實(shí)現(xiàn)，主要分以下幾步進(jìn)行：

第一步，二值模型的定義。在ＡｒｃＧＩＳ的基礎(chǔ)上，將滿足條件的柵格賦值為１，不滿足條件的柵格賦值為０。這種邏輯運(yùn)算即為二值模型，二值模型多應(yīng)用于定點(diǎn)分析，分析是以對應(yīng)于點(diǎn)位因子的各自邏輯表達(dá)式進(jìn)行的。

第二步，隸屬度函數(shù)的構(gòu)建。首先根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查數(shù)據(jù)的分析，得到各個區(qū)劃因子的閾值，然后，運(yùn)用二值模型，將柵格圖層在閾值處賦值分割，將符合條件范圍內(nèi)的值賦值為１，不符合條件范圍內(nèi)的值賦值為０，中間范圍則按照“越大越優(yōu)”或者“越小越優(yōu)”的方法，對定量因子歸一化，具體計(jì)算步驟如下：

１）統(tǒng)計(jì)中間范圍內(nèi)的單因子最大值和最小值。

２）通過公式計(jì)算隸屬度，若為越大越優(yōu)型，采用公式（１）進(jìn)行計(jì)算：

（Ｕｉｊ－Ｕｍｉｎ）／（Ｕｍａｘ－Ｕｍｉｎ）（１）

若為“越小越優(yōu)”型，則采用公式（２）來進(jìn)行計(jì)算：

（Ｕｍａｘ－Ｕｉｊ）／（Ｕｍａｘ－Ｕｍｉｎ）（２）

式中的Ｕｉｊ為柵格格點(diǎn)的值，Ｕｍｉｎ為該區(qū)間上的最小值，Ｕｍａｘ為該區(qū)間上的最大值［１６］。

第三步，隸屬度函數(shù)在區(qū)劃應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)。將隸屬度函數(shù)用于柵格計(jì)算中，得到單因子隸屬度的空間分布。

區(qū)劃因子的權(quán)重則是利用改良后的熵權(quán)法來確定。信息的無序度是由信息熵來描述的，信息的無序化程度和熵呈正比，可以理解為某個信息的熵值越大則其權(quán)重越低。傳統(tǒng)的熵權(quán)分析得到的結(jié)果中往往因某一個因子的權(quán)重值很大導(dǎo)致其他因子的重要性遭到弱化，而在多因子綜合評價中，盡管不同因子的重要性不同，但每個因子都從不同的方面來表征或反映被評判的對象，熵權(quán)分析中不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)某一因子權(quán)重超大的情況，傳統(tǒng)的熵權(quán)法也因?yàn)檫@個弊端而受到了一定限制，因此，本研究擬在傳統(tǒng)熵權(quán)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)小油桐氣候適宜性的特征，以０．４作為區(qū)劃因子權(quán)重的上限，對傳統(tǒng)的熵權(quán)模型進(jìn)行了客觀的修正，得出一種改良的熵權(quán)模型［１７］。

首先，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，將８１個氣象站點(diǎn)１９８１－２０１０年的各項(xiàng)因子的３０年平均數(shù)據(jù)Ｘｉｊ進(jìn)行歸一化處理，計(jì)算比例Ｐｉｊ：

Ｐｉｊ＝■，０≤ｉ≤ｍ（３）

第二步，熵值的計(jì)算，針對第ｊ個因子，利用該因子影響下的數(shù)據(jù)列，計(jì)算該因子的熵值Ｅｊ：

Ｅｊ＝ －ｋ■Ｐｉｊ ｌｎＰｉｊ，ｊ＝１，２，３，４，５（４）

式中，ｋ為正常數(shù)，一般取ｋ＝■，則０≤Ｅｉｊ≤１。

第三步，偏差度Ｈｊ的計(jì)算，對于第ｊ個區(qū)劃因子，如果該因子對小油桐生長的影響程度越小，則其影響下的數(shù)據(jù)列越接近完全的無序狀態(tài)，熵值Ｅｊ就越大，則該因子的偏差度應(yīng)該越小，因此定義偏差度Ｈｊ：

Ｈｊ＝１-Ｅｊ， ｊ＝１，２，３，4，５ （５）

第四步，對偏差度進(jìn)行歸一化處理后得到的數(shù)值即是各因子的影響權(quán)重，其中第ｊ個因子的權(quán)重Ｗｊ計(jì)算公式為：

Ｗｊ＝■， ｊ＝１，２，３，４，５（６）

最后，對所得到的權(quán)重進(jìn)行修正，設(shè)由（６）式得到的最大權(quán)重為Ｗｊ，當(dāng)Ｗｊ＞０．４時，可將其強(qiáng)制為０．４，得到修正的權(quán)重Ｗｊ*＝０．４，將其大于０．４的部分再通過（７）式分配到其他的因子中。

Ｗｉ*＝Ｗｉ+■（Ｗｊ－０．４），１≤ｉ≤５（７）

從而計(jì)算出新的權(quán)重Ｗｉ*（ｉ＝１，２，３，４，５），若Ｗｉ*中又出現(xiàn)某個大于０．４的權(quán)重Ｗp*，再根據(jù)（７）式將多余部分的權(quán)重分配到其他的因子中。

對超大權(quán)重進(jìn)行過一次或多次的修正之后，基本不會再出現(xiàn)因子的權(quán)重大于０．４的狀況了。

２結(jié)果與分析

２．１南方五?。ㄊ校┬∮屯┑臍夂騾^(qū)劃因子分析

小油桐較耐旱耐高溫，喜好炎熱生境，熱量條件是影響小油桐地理分布的最主要的氣候生態(tài)環(huán)境因子，溫度光照條件充足，植株生長旺盛，結(jié)果數(shù)多，種子含油率也高［１８］。小油桐的生長周期與年≥１０ ℃積溫以及年平均溫度呈正相關(guān)，當(dāng)年≥１０℃積溫在５ ０００ ℃以上，年均溫在ｌ７ ℃以上時能滿足小油桐正常生長發(fā)育對熱量條件的需求［１０，１９］。溫度對小油桐品質(zhì)也有較大的影響，隨著溫度的升高不飽和脂肪酸中油酸和棕櫚酸的含量也逐漸增加，而亞油酸的含量卻隨之降低。隨著溫度的升高，小油桐種仁中粗脂肪含量逐漸增加，而粗蛋白含量卻逐漸減少［２０］。此外，小油桐對光敏感，喜光，植株的生長量和日照時間呈正相關(guān)關(guān)系，在年日照時間不足１ ０００ ｈ的地區(qū)，小油桐生長狀況不理想。當(dāng)年日照時間達(dá)到１ ５００ ｈ以上時，能充分滿足小油桐正常生長發(fā)育的需求。日照時間越長，油桐種子的出仁率越高，百粒重越重，地徑增長量越大［１４］。

在小油桐安全越冬方面，冬季低溫和霜凍會直接影響到小油桐的存活，極端最低氣溫不得低于

－４ ℃才能保證小油桐安全越冬，極端最低溫≥０ ℃較為適合小油桐越冬［１４］。最冷月均溫對小油桐安全越冬也有較大影響，根據(jù)陳波濤等［２１］２００８年對貴州省南部１４個樣地小油桐越冬期受害率、死亡率的實(shí)地調(diào)查資料，結(jié)合實(shí)時氣溫資料，發(fā)現(xiàn)在最冷月均溫小于４ ℃時小油桐死亡率和受害率均達(dá)到１００％，大于４ ℃以后，死亡率、受害率逐漸下降。

根據(jù)小油桐的上述生態(tài)習(xí)性，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況以及專家意見，初步確定南方五?。ㄊ校┑男∮屯夂蜻m應(yīng)性區(qū)劃的因子及其分級見表１。

將８１個氣象站點(diǎn)５個氣候區(qū)劃因子的３０年平均值代入到改良后的熵權(quán)模型中，計(jì)算后得到的５項(xiàng)氣候區(qū)劃因子中極端最低溫的權(quán)重是最大的，為０．４，最冷月均溫次之，為０．３，而年均溫、年≥１０ ℃積溫以及日照時間３個區(qū)劃因子所占的權(quán)重相同，都為０．１。

以上結(jié)果表明，小油桐的生長發(fā)育受冬季低溫的影響最大，因此，能否安全越冬是判定一個地區(qū)的氣候條件是否適宜小油桐種植的關(guān)鍵。這也與小油桐耐旱、耐高溫、怕低溫和霜凍的生態(tài)習(xí)性是相符的。

２．２氣候區(qū)劃因子的地理模型

湖南、湖北、四川、重慶、貴州5個?。ㄊ校┑牡赜蜻|闊，單純利用此次收集到的８１個氣象站點(diǎn)的氣候資料不能滿足小油桐氣候適宜性區(qū)劃的需要。因此，需要利用氣候資料與氣象站點(diǎn)地理信息建立區(qū)劃因子的空間分析模型，并利用ＡｒｃＧＩＳ反演得到任意地點(diǎn)的區(qū)劃因子要素值，以滿足小油桐氣候適宜性區(qū)劃的要求［２２］。氣候要素與地理要素之間的統(tǒng)計(jì)模型見表２。

如表２所示，前４個回歸方程的Ｆ都能通過５％顯著性檢驗(yàn)，是有效方程。表明極端最低溫、最冷月均溫、年均溫、年≥１０ ℃積溫這４個區(qū)劃因子與經(jīng)緯度、海拔的相關(guān)性較好。為了得到各個區(qū)劃因子在南方五省（市）的空間分布，首先，利用ＧＩＳ從１∶２５０ ０００的ＤＥＭ數(shù)據(jù)中提?。福眰€站點(diǎn)的經(jīng)度、緯度、海拔、邊界等數(shù)據(jù)。對于相關(guān)性較好的４個區(qū)劃因子，利用表2中的地理模型，推算出４個區(qū)劃因子在千米網(wǎng)格上的模型計(jì)算值分布圖，以８１個站點(diǎn)為樣本，計(jì)算實(shí)測值與推算值的殘差，利用ＧＩＳ中的克里金插值法，得到４個區(qū)劃因子殘差的空間分布。

極端最低溫殘差較大的地區(qū)主要有四川省西南部的攀枝花市，涼山州的西部以及甘孜州南部，阿壩州的北部等地區(qū)。最冷月均溫殘差較大的區(qū)域與極端最低溫相似，集中在四川省的攀枝花市、涼山州與攀枝花市交界的部分區(qū)域、阿壩州北部等地區(qū)。年平均溫度殘差較大的區(qū)域主要分布在四川省阿壩州的北部區(qū)域，貴州省與湖南省交界處，年≥１０ ℃積溫殘差較大的區(qū)域則主要分布在四川省的攀枝花市，涼山州西部以及南部地區(qū)、甘孜州的西部、湖北省東部的黃岡市。在這些地區(qū)中，甘孜州西部、阿壩州北部區(qū)域都屬于高海拔地區(qū)，而其他地區(qū)大多山高谷深，丘陵盆地交錯分布，地形地貌較為復(fù)雜，因而殘差會相對較高一些。

將未絕對值化的殘差柵格圖回代，得到４個區(qū)劃因子的空間分布圖［２３］。對于與經(jīng)緯度海拔相關(guān)性較差的日照時間，則直接利用實(shí)測值，利用克里金插值法獲得南方五?。ㄊ校┤照諘r間的空間分布。

２．３基于隸屬度函數(shù)的南方五?。ㄊ校┬∮屯夂蜻m宜性區(qū)劃

２．３．１隸屬度在ＧＩＳ區(qū)劃應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)第一步，二值模型的構(gòu)建，在ＡｒｃＧＩＳ中將５個單因子分布柵格圖中適宜區(qū)范圍賦值為１，不適宜區(qū)范圍賦值為０。

第二步，引入隸屬度函數(shù)，在ＡｒｃＧＩＳ的柵格計(jì)算器中將５個單因子分布圖中的次適宜區(qū)范圍按照公式（８）來進(jìn)行柵格計(jì)算：

Ｕ１＝［（極端最低溫）－（－４）]／４

Ｕ２＝［（最冷月均溫）－４]／３

Ｕ３＝［（年平均溫度）－１５]／２

Ｕ４＝［（年≥１０℃積溫）－４ ２５０]／７５０

Ｕ５＝［（日照時間）－１ １００]／２００（８）

式中，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５（０≤Ｕｉ≤１，ｉ＝１，２，３，４，５）分別表示的是極端最低溫，最冷月均溫，年平均溫度，年≥１０ ℃積溫和日照時間的隸屬度。計(jì)算后，得到５個區(qū)劃因子的隸屬度空間分布圖如圖２所示。

２．３．２南方五?。ㄊ校┑男∮屯夂蜻m宜性區(qū)劃將５個單因子的隸屬度依據(jù)表２中的權(quán)重進(jìn)行疊加，得到一個描述小油桐氣候適宜性區(qū)劃的綜合得分值Ｓ：

Ｓ＝■ＷｉＵｉ，（ｉ＝１，２，３，4，５） （９）

式中，Ｗｉ為第ｉ個區(qū)劃因子的權(quán)重，Ｕｉ為第ｉ個區(qū)劃因子的隸屬度，ｉ＝１，２，３，４，５。計(jì)算后得到的綜合得分Ｓ是０~１之間的值，根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)小油桐的實(shí)際分布情況和專家的意見，將Ｓ在≤０．１５，０．１５～０．４５，０．４５～０．７５，０．７５～０．８９，＞０．８９范圍內(nèi)的區(qū)域依次劃分為不適宜區(qū)，第一類過渡區(qū)，次適宜區(qū)，第二類過渡區(qū)以及適宜區(qū)，得到最終的南方五?。ㄊ校┬∮屯┑臍夂蜻m宜性區(qū)劃圖如圖３所示。

從圖３可以看到，小油桐的氣候適宜性在五個省（市）呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。在四川省行政區(qū)劃范圍內(nèi)，小油桐氣候適宜性分區(qū)呈現(xiàn)從西向東，從北向南由不適宜區(qū)向適宜區(qū)漸變的趨勢。在重慶市范圍內(nèi)，則是從西向東北和東南兩個方向，由適宜區(qū)演變?yōu)椴贿m宜區(qū)。貴州省是一種典型的由北向南，從不適宜區(qū)向適宜區(qū)轉(zhuǎn)變的變化趨勢。湖南省則是從中部地區(qū)向西北、西南、東北和東南四個方向逐漸由次適宜區(qū)向第一類過渡區(qū)和不適宜區(qū)演變。湖北省的適宜性分區(qū)變化比較簡單，呈現(xiàn)自西向東由不適宜區(qū)漸變?yōu)榈谝活愡^渡區(qū)的變化趨勢。

２．４分區(qū)評述

２．４．１不適宜區(qū)不適宜區(qū)為綜合評分Ｓ≤０．１５的區(qū)域，主要包括四川省川西高原地區(qū)，南部涼山州的北部和東南部地區(qū)，重慶市的東南部及北部，貴州省西北部、北部大部分地區(qū)以及湖北省西部。此外，在湖北省東部的黃岡市，湖南省的西北、西南、東北和東南也有零星分布。根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)不適宜區(qū)約占整個研究區(qū)域面積的４２％，約４７．９１萬ｋｍ２，不適宜區(qū)的極端最低溫低于－４ ℃，最冷月均溫基本低于４ ℃，年均溫在１5 ℃以下，年≥１０ ℃積溫也低于4 250 ℃，熱量條件差，無法滿足小油桐生長需要，低溫寒害較為嚴(yán)重， 小油桐植株無法安全越冬， 應(yīng)當(dāng)避免在此類區(qū)域種植小油桐。

２．４．２第一類過渡區(qū)第一類過渡區(qū)為Ｓ在０．１５~０．４５之間的區(qū)域，是不適宜區(qū)向次適宜區(qū)過渡的一類區(qū)域。主要分布在湖北省東部大部分區(qū)域，貴州省的中部和北部，四川省東北部，湖南省西部、東南和東北部地區(qū)，此外，在重慶市的東南部和東北部，四川省西南部也有零星分布。根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)第一類過渡區(qū)約占整個南方五?。ㄊ校﹨^(qū)域面積的３０％，約３４．２２萬ｋｍ２，這類地區(qū)的極端最低溫大多略高于 －４ ℃，最冷月均溫大多處于４ ℃以上，年均溫在１５～１７ ℃之間，年日照時間大多在１ １００ ｈ以上，而年≥１０ ℃積溫大多在４ ２５０ ℃以上，該區(qū)域熱量條件差，冬季寒害較為嚴(yán)重，雖然氣候條件較不適宜區(qū)好，但理論上仍達(dá)不到種植小油桐的要求。

２．４．３次適宜區(qū)次適宜區(qū)為Ｓ在０．４５~０．７５之間的區(qū)域，主要分布在四川省東北部，湖北省南部的荊州市，湖南省的中東部以及南部地區(qū)，在四川，貴州兩省的南部，湖南省西部以及重慶市的北部也有零星分布。根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)次適宜區(qū)約占整個區(qū)劃面積的１６％，約１８．２５萬ｋｍ２。該區(qū)域的極端最低溫大多在－４ ℃以上，年均溫在１５ ℃以上，年日照時間在１ １００ ｈ以上，最冷月均溫在４ ℃以上，年≥１０ ℃積溫大多達(dá)到５ ０００ ℃。這類區(qū)域熱量條件較差，冬季低溫寒害較重，不適宜進(jìn)行大面積的小油桐種植，可以選擇一些具有避風(fēng)避寒地形條件的地區(qū)來進(jìn)行小范圍的種植。

２．４．４第二類過渡區(qū)第二類過渡區(qū)則是次適宜區(qū)向適宜區(qū)過渡的過渡地帶，為Ｓ在０．７５~０．８９的區(qū)域，主要分布在四川省的中部和東部，重慶市中部。此外在重慶西部、四川西南部、貴州以及湖南兩省的南部也有零星的分布。根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)第二類過渡區(qū)約占整個區(qū)劃面積的５％，約５．７０萬ｋｍ２，這類區(qū)域的極端最低溫略低于０ ℃，最冷月均溫大多在７ ℃以上，年均溫大多在１７ ℃以上，年≥１０ ℃積溫大多在５ ０００ ℃以上。這類過渡區(qū)熱量條件相對較好，低溫寒害程度較輕，較為適宜小油桐的種植，但是還達(dá)不到小油桐種植的最佳氣候條件。在這類過渡區(qū)內(nèi)可以選擇一些不種植其他經(jīng)濟(jì)作物的山谷、河谷、丘陵等來進(jìn)行較大規(guī)模的小油桐種植。

２．４．５適宜區(qū)適宜區(qū)為Ｓ＞０．８９的區(qū)域。主要包括四川省東部盆地地區(qū)、 西南部攀枝花市和涼山州南部金沙江干熱河谷地區(qū)，重慶市西部位于四川盆地內(nèi)地勢坡度較低的地區(qū)以及貴州省西南部和南部南盤江、北盤江、紅水河流域干熱河谷地區(qū)。根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)，適宜區(qū)約占整個區(qū)劃面積的７％，約７．９９萬ｋｍ２，該區(qū)域的極端最低溫在０ ℃左右，最冷月均溫和年均溫分別在７ ℃以上和１７ ℃以上，≥１０ ℃積溫都大于５ ０００ ℃。該區(qū)域的熱量條件能基本滿足小油桐的生長發(fā)育需要，低溫寒害的風(fēng)險小，所以該區(qū)域是這５個?。ㄊ校┬∮屯┓N植的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，可以在沒有或少有其他經(jīng)濟(jì)作物種植的丘陵、山地、河谷等地區(qū)充分利用其優(yōu)越的氣候資源廣泛地進(jìn)行小油桐的種植。

３結(jié)論與討論

３．１結(jié)論

１）通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料并結(jié)合專家意見初步確定了有關(guān)小油桐種植區(qū)劃因子，并進(jìn)行了因子分級，根據(jù)南方川、貴、渝及兩湖五?。ㄊ校福眰€氣象站點(diǎn)３０年氣象資料及ＤＥＭ數(shù)據(jù)，引入一個隸屬度函數(shù)，運(yùn)用ＡｒｃＧＩＳ得出了小油桐氣候適宜性區(qū)劃，根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)，適宜區(qū)約占整個研究區(qū)域總面積的７％，第二類過渡區(qū)約占５％，次適宜區(qū)約占１６％，第一類過渡區(qū)約占３０％，不適宜區(qū)約占４２％。

２）改良了傳統(tǒng)的信息熵計(jì)算方法，消除了傳統(tǒng)熵權(quán)在多因子綜合評價中因某一個因子的權(quán)重過大而弱化其他因子作用的弊端，更客觀地反映了各因子的重要性。通過分析各項(xiàng)區(qū)劃因子３０年的平均值，得到極端最低溫、最冷月均溫、年均溫、年≥１０ ℃積溫、日照時間這５項(xiàng)區(qū)劃因子的改良權(quán)重分別為０．４，０．３，０．１，０．１，０．１。

３）在構(gòu)建的４個區(qū)劃因子與經(jīng)緯度、海拔高度相關(guān)性較好的多元線性回歸地理模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算實(shí)測值與推算值的殘差值，并疊加殘差柵格圖與推算值柵格圖后得到單因子的分布圖，這樣得到的單因子分布圖較直接利用實(shí)測數(shù)據(jù)得到的區(qū)劃圖考慮了地理因素，從理論上來說，提升了區(qū)劃結(jié)果的空間精細(xì)化程度，系統(tǒng)誤差更小。

３．２討論

１）如果直接利用表１中的區(qū)劃因子分級和表２中的權(quán)重來疊加單因子空間分布圖，將最終得到的結(jié)果與實(shí)況進(jìn)行比較誤差太大，通過引入隸屬度函數(shù)來進(jìn)行此次區(qū)劃，得到的結(jié)果更加符合小油桐在5個省（市）的實(shí)際分布狀況。相對于傳統(tǒng)氣候區(qū)劃分區(qū)方式，此次劃分的第一類過渡區(qū)和第二類過渡區(qū)能較為直觀地反映小油桐的氣候適宜性在空間分布上的漸變性。

２）根據(jù)區(qū)劃結(jié)果，選擇區(qū)域發(fā)展小油桐種植的時候，應(yīng)當(dāng)盡量選擇一些不種植其他經(jīng)濟(jì)作物的干熱河谷、山區(qū)、丘陵等地區(qū)，這樣能更加有效地利用生態(tài)資源。

３）由于數(shù)據(jù)的匱乏，在區(qū)劃因子的選取和分級上大多借鑒前人的研究成果和專家意見，具有一定的局限性。此外，對小油桐的區(qū)劃研究也僅僅從氣候、經(jīng)緯度、海拔等方面進(jìn)行考慮，對于其他地形地貌條件、生態(tài)因子，例如坡度、坡向、土壤酸堿度、土壤質(zhì)地等對小油桐種植、生長發(fā)育、品質(zhì)等方面的影響沒有研究，有待在今后的研究中來補(bǔ)充、修正、完善。

參考文獻(xiàn)：

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［２１］ 陳波濤，歐國騰，李昆．貴州小桐子特大雨雪冰凍低溫災(zāi)害調(diào)查研究［Ｊ］．林業(yè)科學(xué)究，２００８，２１（４）：５０６－５０９．

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３結(jié)論與討論

３．１結(jié)論

１）通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料并結(jié)合專家意見初步確定了有關(guān)小油桐種植區(qū)劃因子，并進(jìn)行了因子分級，根據(jù)南方川、貴、渝及兩湖五?。ㄊ校福眰€氣象站點(diǎn)３０年氣象資料及ＤＥＭ數(shù)據(jù)，引入一個隸屬度函數(shù)，運(yùn)用ＡｒｃＧＩＳ得出了小油桐氣候適宜性區(qū)劃，根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)，適宜區(qū)約占整個研究區(qū)域總面積的７％，第二類過渡區(qū)約占５％，次適宜區(qū)約占１６％，第一類過渡區(qū)約占３０％，不適宜區(qū)約占４２％。

２）改良了傳統(tǒng)的信息熵計(jì)算方法，消除了傳統(tǒng)熵權(quán)在多因子綜合評價中因某一個因子的權(quán)重過大而弱化其他因子作用的弊端，更客觀地反映了各因子的重要性。通過分析各項(xiàng)區(qū)劃因子３０年的平均值，得到極端最低溫、最冷月均溫、年均溫、年≥１０ ℃積溫、日照時間這５項(xiàng)區(qū)劃因子的改良權(quán)重分別為０．４，０．３，０．１，０．１，０．１。

３）在構(gòu)建的４個區(qū)劃因子與經(jīng)緯度、海拔高度相關(guān)性較好的多元線性回歸地理模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算實(shí)測值與推算值的殘差值，并疊加殘差柵格圖與推算值柵格圖后得到單因子的分布圖，這樣得到的單因子分布圖較直接利用實(shí)測數(shù)據(jù)得到的區(qū)劃圖考慮了地理因素，從理論上來說，提升了區(qū)劃結(jié)果的空間精細(xì)化程度，系統(tǒng)誤差更小。

３．２討論

１）如果直接利用表１中的區(qū)劃因子分級和表２中的權(quán)重來疊加單因子空間分布圖，將最終得到的結(jié)果與實(shí)況進(jìn)行比較誤差太大，通過引入隸屬度函數(shù)來進(jìn)行此次區(qū)劃，得到的結(jié)果更加符合小油桐在5個?。ㄊ校┑膶?shí)際分布狀況。相對于傳統(tǒng)氣候區(qū)劃分區(qū)方式，此次劃分的第一類過渡區(qū)和第二類過渡區(qū)能較為直觀地反映小油桐的氣候適宜性在空間分布上的漸變性。

２）根據(jù)區(qū)劃結(jié)果，選擇區(qū)域發(fā)展小油桐種植的時候，應(yīng)當(dāng)盡量選擇一些不種植其他經(jīng)濟(jì)作物的干熱河谷、山區(qū)、丘陵等地區(qū)，這樣能更加有效地利用生態(tài)資源。

３）由于數(shù)據(jù)的匱乏，在區(qū)劃因子的選取和分級上大多借鑒前人的研究成果和專家意見，具有一定的局限性。此外，對小油桐的區(qū)劃研究也僅僅從氣候、經(jīng)緯度、海拔等方面進(jìn)行考慮，對于其他地形地貌條件、生態(tài)因子，例如坡度、坡向、土壤酸堿度、土壤質(zhì)地等對小油桐種植、生長發(fā)育、品質(zhì)等方面的影響沒有研究，有待在今后的研究中來補(bǔ)充、修正、完善。

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［５］ ＭＵＪＵＭＤＡＲ Ａ Ｍ，ＭＩＳＡＲ Ａ Ｖ． Ａｎｔｉ ｉｎｆｌａｍｍａｔｒｏｒｙ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｊａｔｒｏｐｈａ ｃｕｒｃａｓ ｒｏｏｔｓ ｉｎ ｍｉｃｅ ａｎｄ ｒａｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅａｒｔｈｎｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ，２００４，９０（１）：５－１１．

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［７］ 劉玉君，沈世化．小桐子種子油體蛋白的提取及其電泳分析［Ｊ］．林業(yè)科學(xué)，２００８，４４（８）：３７－４０．

［８］ 鄧伯龍，于曙明，孫建昌，等．貴州省麻瘋樹資源現(xiàn)狀與新品種選育探討［Ｊ］．林業(yè)科技開發(fā)，２００７，２１（４）：９－１１．

［９］ 于曙明，孫建昌，陳波濤．貴州麻瘋樹資源及開發(fā)利用研究［Ｊ］．生物質(zhì)化學(xué)工程，２００６（增刊１）：２００－２０２．

［１０］ 袁理春，趙琪，康平德，等．云南麻瘋樹（Ｊａｔｒｏｐｈａ ｃｕｒｃａｓ Ｌ．）資源生態(tài)地理分布及評價［Ｊ］．西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，２００７，２０（６）：１２８５－１２８６．

［１１］ 鄭科，郎南軍，張榮貴，等．云南紅河州膏桐的資源分布及生長結(jié)實(shí)狀況調(diào)查［Ｊ］．西部林業(yè)開發(fā)，２００７，３６（２）：１０１－１０４．

［１２］ 羅通，馬丹煒，鄧鶩遠(yuǎn)，等．低溫對麻瘋樹生理指標(biāo)的影響［Ｊ］．中國油料作物學(xué)報，２００５，２７（４）：５０－５４．

［１３］ 費(fèi)世民，何亞平，王樂輝，等．金沙江干熱河谷麻瘋樹結(jié)籽率及其影響因素研究［Ｊ］．四川林業(yè)科技，２０１１，３２（１）：２－１０．

［１４］ 余波，何紹彬，何朝均．四川省麻瘋樹適生區(qū)劃分［Ｊ］．林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，２００８，３３（１）：３０－３１．

［１５］ 林娟，周選圍，唐克軒，等．麻瘋樹植物資源研究概況［Ｊ］．熱帶亞熱帶植物學(xué)報，２００４，１２（３）：２８６－２８７．

［１６］ 王小東，張冰，胡圣武．地質(zhì)災(zāi)害危險性區(qū)劃評價中隸屬度函數(shù)構(gòu)造方法的探討［Ｊ］．地球與環(huán)境，２００９，３７（１）：６７－６９．

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［２０］ 熊華，谷曉平，于飛，等．不同氣象條件對小油桐品質(zhì)的影響［Ｊ］．中國農(nóng)業(yè)氣象，２０１１，３２（增刊１）：１２６－１２９．

［２１］ 陳波濤，歐國騰，李昆．貴州小桐子特大雨雪冰凍低溫災(zāi)害調(diào)查研究［Ｊ］．林業(yè)科學(xué)究，２００８，２１（４）：５０６－５０９．

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３結(jié)論與討論

３．１結(jié)論

１）通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料并結(jié)合專家意見初步確定了有關(guān)小油桐種植區(qū)劃因子，并進(jìn)行了因子分級，根據(jù)南方川、貴、渝及兩湖五?。ㄊ校福眰€氣象站點(diǎn)３０年氣象資料及ＤＥＭ數(shù)據(jù)，引入一個隸屬度函數(shù)，運(yùn)用ＡｒｃＧＩＳ得出了小油桐氣候適宜性區(qū)劃，根據(jù)區(qū)劃統(tǒng)計(jì)，適宜區(qū)約占整個研究區(qū)域總面積的７％，第二類過渡區(qū)約占５％，次適宜區(qū)約占１６％，第一類過渡區(qū)約占３０％，不適宜區(qū)約占４２％。

２）改良了傳統(tǒng)的信息熵計(jì)算方法，消除了傳統(tǒng)熵權(quán)在多因子綜合評價中因某一個因子的權(quán)重過大而弱化其他因子作用的弊端，更客觀地反映了各因子的重要性。通過分析各項(xiàng)區(qū)劃因子３０年的平均值，得到極端最低溫、最冷月均溫、年均溫、年≥１０ ℃積溫、日照時間這５項(xiàng)區(qū)劃因子的改良權(quán)重分別為０．４，０．３，０．１，０．１，０．１。

３）在構(gòu)建的４個區(qū)劃因子與經(jīng)緯度、海拔高度相關(guān)性較好的多元線性回歸地理模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)算實(shí)測值與推算值的殘差值，并疊加殘差柵格圖與推算值柵格圖后得到單因子的分布圖，這樣得到的單因子分布圖較直接利用實(shí)測數(shù)據(jù)得到的區(qū)劃圖考慮了地理因素，從理論上來說，提升了區(qū)劃結(jié)果的空間精細(xì)化程度，系統(tǒng)誤差更小。

３．２討論

１）如果直接利用表１中的區(qū)劃因子分級和表２中的權(quán)重來疊加單因子空間分布圖，將最終得到的結(jié)果與實(shí)況進(jìn)行比較誤差太大，通過引入隸屬度函數(shù)來進(jìn)行此次區(qū)劃，得到的結(jié)果更加符合小油桐在5個?。ㄊ校┑膶?shí)際分布狀況。相對于傳統(tǒng)氣候區(qū)劃分區(qū)方式，此次劃分的第一類過渡區(qū)和第二類過渡區(qū)能較為直觀地反映小油桐的氣候適宜性在空間分布上的漸變性。

２）根據(jù)區(qū)劃結(jié)果，選擇區(qū)域發(fā)展小油桐種植的時候，應(yīng)當(dāng)盡量選擇一些不種植其他經(jīng)濟(jì)作物的干熱河谷、山區(qū)、丘陵等地區(qū)，這樣能更加有效地利用生態(tài)資源。

３）由于數(shù)據(jù)的匱乏，在區(qū)劃因子的選取和分級上大多借鑒前人的研究成果和專家意見，具有一定的局限性。此外，對小油桐的區(qū)劃研究也僅僅從氣候、經(jīng)緯度、海拔等方面進(jìn)行考慮，對于其他地形地貌條件、生態(tài)因子，例如坡度、坡向、土壤酸堿度、土壤質(zhì)地等對小油桐種植、生長發(fā)育、品質(zhì)等方面的影響沒有研究，有待在今后的研究中來補(bǔ)充、修正、完善。

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