基于云模型的黃河故道碭山酥梨氣候適宜性分析*

李 德，周文麟，孫 義，孫惠合（.安徽省宿州市氣象局, 宿州 34000；.安徽省合肥市氣象局, 合肥3600）

基于云模型的黃河故道碭山酥梨氣候適宜性分析*

李 德11，周文麟2，孫 義1，孫惠合1
（1.安徽省宿州市氣象局, 宿州 234000；2.安徽省合肥市氣象局, 合肥236001）

選取黃河故道碭山酥梨代表性產(chǎn)地碭山縣為樣點(diǎn)，利用梨樹物候期長期定位觀測資料和氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，基于云模型理論建立了光、溫、水氣候適宜度。采用加權(quán)綜合法和幾何平均法，確定不同物候期和年際氣候適宜度。結(jié)果表明，日照適宜度可由左半云，氣溫與降水適宜度可由梯形云來刻畫。綜合氣候適宜度與梨果實(shí)際單產(chǎn)、氣候產(chǎn)量和單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為0.4452（P＜0.05）、0.3734和0.5620（P＜0.01）。1961-2015年，碭山酥梨氣候適宜度變化趨勢不明顯，但1961-1989年和1990-2010年分別為氣候適宜度偏高與偏低時(shí)段，1987年為氣候適宜度累計(jì)距平最大年份。研究期間，氣溫適宜度呈極顯著增加趨勢，每10a約增加0.0274。日照與降水適宜度無明顯變化趨勢，降水適宜度平均值比日照和氣溫適宜度低，且變異系數(shù)是日照和氣溫適宜度變異系數(shù)的4倍。各物候期氣候適宜度未呈現(xiàn)趨勢性變化，但萌芽期和花期的氣候適宜度偏低，在0.50～0.53，且變異系數(shù)較大，在45.0～57.0。其它物候期氣候適宜度和變異系數(shù)相對偏小。在氣候變化背景下，氣溫升高對梨果生長有利，碭山酥梨生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)萌芽-花期的管理，以增強(qiáng)梨樹的氣候適宜性。

云模型；梯形云；左半云；光、溫、水氣候適宜度；碭山酥梨

碭山酥梨（Pyrus bretshneideri Rehd cv.Dangshansu pear）原產(chǎn)安徽省北部碭山縣，已有500多年栽培歷史。目前，僅碭山縣境內(nèi)栽培面積已達(dá)50000hm2，為世界最大的連片果園，是中國栽培面積最大的梨品種和重要的梨樹資源之一，在世界水果市場中占據(jù)重要地位[1-2]。然而，在全球氣候變化背景下，植物生長環(huán)境及其發(fā)育已受到氣候變化的影響[3]，碭山酥梨生長環(huán)境的天氣氣候條件亦呈現(xiàn)明顯變化，尤其是近年來花期低溫霜凍、果實(shí)膨大期的大風(fēng)、冰雹災(zāi)害等呈多發(fā)態(tài)勢，對碭山酥梨產(chǎn)量和品質(zhì)造成較嚴(yán)重影響與危害[4]。在中國梨樹氣候區(qū)劃中，碭山縣屬碭山酥梨適宜和較適宜栽培區(qū)[5]，是黃河故道栽培碭山酥梨的典型樣區(qū)，開展氣候條件對碭山酥梨生長發(fā)育的影響評(píng)價(jià)研究，對區(qū)域氣候資源開發(fā)利用、梨園小氣候調(diào)控等具有重要意義。

采用特定時(shí)段氣候要素值對比分析和基于模糊隸屬函數(shù)建立氣候適宜度再構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，是評(píng)價(jià)氣候條件對作物生長發(fā)育影響的2種傳統(tǒng)方法[6-7]。前一方法為定性、靜態(tài)評(píng)價(jià)，常用于定性評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)氣候資源的優(yōu)劣。后一方法，自20世紀(jì)80年開始，已被許多學(xué)者應(yīng)用于農(nóng)業(yè)氣候資源[8-9]、作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)[10-11]、生育期預(yù)測[12]以及水稻[13]、小麥[14-15]、玉米[16]等主要農(nóng)作物氣候適宜度的定量評(píng)估。但是其存有明顯不足：一是模糊隸屬函數(shù)法建立的氣候隸屬度難以刻畫氣候條件對作物生長發(fā)育影響的隨機(jī)性。二是模糊隸屬函數(shù)一旦建立，其模糊性就被強(qiáng)行納入精確計(jì)算之中，氣候適宜度原本要刻畫的氣候條件對植物影響的模糊性亦隨即消失[17]。近年，基于解決不確定問題提出的云模型理論[17-18]建立的氣候適宜度，能同時(shí)刻畫氣候條件對作物生長影響的隨機(jī)性與模糊性，已在麥田噴藥氣象適宜度和冬小麥氣候適宜度等上進(jìn)行了應(yīng)用[19-20]。為此，選取黃河故道酥梨代表性產(chǎn)地碭山縣為樣點(diǎn)，利用碭山酥梨生長發(fā)育及其同步氣象要素的長期定位觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合碭山酥梨生理生態(tài)及其經(jīng)驗(yàn)氣象指標(biāo)，基于云模型理論，在建立碭山酥梨單個(gè)氣候因子和綜合氣候適宜度評(píng)估模型的基礎(chǔ)上，定量分析了碭山酥梨氣候適宜度變化特征及其對氣候變化的響應(yīng)，以期為碭山酥梨生產(chǎn)應(yīng)對或適應(yīng)氣候變化等提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

安徽省碭山縣位于蘇魯豫皖4省7縣交界處，百里黃河故道橫臥其間，果園土壤多系近代黃泛沉積物發(fā)育而成的潮土，土層深厚，通透性好，pH值8.2左右，呈弱堿性。碭山縣經(jīng)緯度為 116o09′-116o38′E，34o16′N-34o29′，境內(nèi)年平均氣溫14.4℃，年日照時(shí)數(shù)2120.0h，年降水量746.7mm，全年≥10℃有效積溫 4864.4℃·d，十分適宜碭山酥梨栽培。但是碭山縣及其周邊碭山酥梨栽培地區(qū)，屬南暖溫帶與北亞熱帶的氣候過渡帶，年際間氣候波動(dòng)大，特別是在近年，碭山酥梨生長期間霜凍、大風(fēng)等氣象災(zāi)害多有發(fā)生，一定程度上影響了梨果產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1961-2015年碭山縣逐年光、溫、水等逐日氣象要素監(jiān)測數(shù)據(jù)，1996-2015年酥梨生長發(fā)育的定位觀測數(shù)據(jù)，來源于安徽省碭山縣國家氣象觀測站。

碭山酥梨觀測地段與觀測植株的選擇標(biāo)準(zhǔn)、物候期觀測方法和產(chǎn)量因素（平均單果重、單株果實(shí)重、單位面積產(chǎn)量等）的監(jiān)測方法，均按照《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范（下卷）》[21]執(zhí)行。觀測地段位于碭山縣氣象觀測場東南方向，距氣象觀測場2.5km，果園土壤肥力中等。觀測植株1966年定植，種植密度為241株·hm-2。統(tǒng)計(jì) 1996-2015年物候期觀測資料，得到碭山縣碭山酥梨各主要物候期的日期，作為碭山酥梨各物候期的常年平均日期（表1）。

表1 1996-2015年碭山酥梨主要物候期平均日期（月.日）Table 1 The average date of main phenophases of Dangshansu pear in Dangshan county in 1996-2015 (mm.dd)

1.3 研究方法

1.3.1 單一氣候要素的適宜度模型

云模型是解決不確定性中的隨機(jī)性和模糊性的數(shù)學(xué)理論[17-18]。其定義為，設(shè)Ω是一個(gè)精確數(shù)值表示的定量論域，C是Ω上的定性概念，對于任意一個(gè)論域中的元素x，都存在一個(gè)有穩(wěn)定傾向的隨機(jī)數(shù)μ(x)∈[0,1]，稱之為x對C的隸屬度，則x在論域Ω上的分布稱為云模型（cloud model），簡稱為云（cloud），每個(gè)[x，μ(x)]稱為一個(gè)云滴，并由云模型的數(shù)字特征（Ex, En, He）確定，即

式中，期望值（Ex）標(biāo)定了云對象在論域中的位置。熵（En）是概念模糊度的度量，即亦此亦彼性的裕度。超熵（He），也稱為熵的熵，是熵（En）的不確定性度量，反映了隸屬度的不確定性。其中)，即以En為期望、He2為方差的正態(tài)隨機(jī)數(shù)。

正態(tài)云模型是在正態(tài)分布和鐘形隸屬函數(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的具有普適性的模型[22]。以正態(tài)云模型為基礎(chǔ)可以進(jìn)行各種云運(yùn)算，并得到左、右半云、梯形云等。如當(dāng)Ex是一個(gè)區(qū)間[L,M]，即當(dāng)Ex1= L、Ex2=M時(shí)，μ(x)=1，則云模型轉(zhuǎn)化為梯形云模型。當(dāng)Ex有右邊界K，即當(dāng)xi≥Ex= K時(shí)，μ(x)=1，此時(shí)云模型轉(zhuǎn)化為左半云。

云模型理論給出了正態(tài)云圖生成算法，可由云參數(shù)（Ex，En，He）進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)，具體步驟為：（1）生成以En為期望值、He2為方差的正態(tài)隨機(jī)數(shù)；（2）生成以Ex為期望值、為方差的正態(tài)隨機(jī)數(shù) xi，即；（3）由式（1）得到云滴。（4）重復(fù)上述步驟N次，即生成由N個(gè)云滴構(gòu)成的云圖。本文參考文獻(xiàn)[20]方法，分別建立光照、氣溫、降水三個(gè)要素對酥梨不同物候期生長發(fā)育影響的左半云和梯形云模型。

1.3.2 各要素氣候適宜度云模型參數(shù)的確定

采用文獻(xiàn)[20]的方法確定各云參數(shù)。即對于有確定度（即有約束性）的問題，Ex即取其約束性的描述值或界限值[8]。En按照“3En”法則，取Ex距離上限（a）或下限（b）值的1/3來表示，即當(dāng)影響關(guān)系為左半云時(shí)，En=(Ex-a)/3；為右半云時(shí)，En=( b-Ex)/3。He，一般根據(jù)變量的波動(dòng)情況和經(jīng)驗(yàn)確定。

1.3.3 酥梨生長的氣候適宜度模型

酥梨生長發(fā)育過程中，某物候期光照適宜度μ(S)、溫度適宜度μ(T)和降水適宜度μ?相互作用決定一個(gè)物候期的氣候適宜度，本文采用幾何平均法確定各物候期氣候適宜度，即

式中，μj(S,T,R)為酥梨第 j個(gè)物候期的氣候適宜度，μj(S)、μj(T)、μj?分別為第j個(gè)物候期的日照適宜度、溫度適宜度、降水適宜度。

1.3.4 酥梨全生育期氣候適宜度

酥梨各物候期生理生態(tài)特征不同，對氣候條件的需求也不同。同時(shí)，各物候期氣候因子對酥梨生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響程度亦有差異。因此，為客觀反映不同時(shí)期氣候因子對酥梨生長發(fā)育的影響強(qiáng)度，計(jì)算一個(gè)年度內(nèi)（自休眠到成熟采摘）的氣候適宜度，必須為各物候期氣候適宜度設(shè)定權(quán)重。本文采用加權(quán)法[15,20]確定酥梨全生育期的氣候適宜度。權(quán)重系數(shù)采用一元積分回歸法確定，即分別計(jì)算逐物候期日照時(shí)數(shù)、氣溫和降水量對酥梨產(chǎn)量的積分效應(yīng)系數(shù)（asj、atj、arj），每個(gè)物候期積分效應(yīng)系數(shù)的絕對值除以所有物候期的積分效應(yīng)系數(shù)絕對值的總和，作為每個(gè)物候期日照時(shí)數(shù)、氣溫和降水量適宜度的權(quán)重系數(shù)。以各要素逐物候期的隸屬度乘以對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，然后相加，得到酥梨一個(gè)年度內(nèi)日照時(shí)數(shù)、氣溫和降水量的適宜度。即

式中，bsj、btj、brj分別為第j個(gè)物候期日照時(shí)數(shù)、氣溫和降水量隸屬度的權(quán)重系數(shù)， Sm()、 Tm()、(R)m分別為酥梨一個(gè)年度內(nèi)的日照時(shí)數(shù)、氣溫和降水量適宜度。

再采用幾何平均法，得到酥梨一個(gè)年度內(nèi)的氣候適宜度。即

1.4 模型檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)本文建立的酥梨氣候適宜度能否客觀反映氣候條件對酥梨生長發(fā)育的影響，將 1996-2015年安徽省碭山縣酥梨各年度單產(chǎn)資料，先分解為趨勢產(chǎn)量和氣候產(chǎn)量，前者的變化主要是由社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子造成，后者則主要取決于氣候因子。采用 3次多項(xiàng)式擬合法得到趨勢產(chǎn)量，與實(shí)際產(chǎn)量對比，得到 1996-2015年酥梨氣候產(chǎn)量。經(jīng)檢驗(yàn)，分解得到的碭山酥梨氣候產(chǎn)量符合正態(tài)分布。再利用1996-2015年碭山酥梨氣候適宜度，與對應(yīng)的碭山酥梨氣候產(chǎn)量、單株果實(shí)產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析，檢驗(yàn)所建立的氣候適宜度對碭山酥梨產(chǎn)量的解釋能力。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一要素氣候適宜度云模型

2.1.1 日照時(shí)數(shù)適宜度云模型

日照時(shí)數(shù)由少到多的變化，對碭山酥梨生長發(fā)育的影響表現(xiàn)為由“不適宜”到“適宜”?！斑m宜”時(shí)的日照時(shí)數(shù)稱為日照臨界值。植物在一個(gè)地域的長期栽培、選育，促使其對當(dāng)?shù)厝照諚l件形成很強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性[16-17]，而該地域日照時(shí)數(shù)的氣候平均值，反映了一定時(shí)期當(dāng)?shù)厝照諚l件的平均狀態(tài)。碭山酥梨在黃河故道地區(qū)已有500a栽培歷史，已對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和日照條件形成很強(qiáng)的適應(yīng)性。為此，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，取碭山酥梨各物候期日照時(shí)數(shù)氣候平均值，作為日照時(shí)數(shù)適宜度最大時(shí)的臨界值，也即Ex（表2）。依據(jù)表2中的云參數(shù)，采用逆向云生成算法[7]和MATLAB編程，取500個(gè)云滴，通過計(jì)算機(jī)仿真，即生成各物候期日照時(shí)數(shù)適宜度[μj(S)]的云模型（圖1）。

從圖 1可見，各物候期日照適宜度云模型均呈“S”型，符合日照條件對植物生長發(fā)育影響的基本規(guī)律[9,23-24]，即日照時(shí)數(shù)在臨界日照時(shí)數(shù)及以上，對酥梨生長發(fā)育的適宜度最大。比臨界值越小，日照適宜度越小，且呈非線性衰減。同時(shí)，臨界值以下的同一日照條件，對酥梨生長發(fā)育的影響也不盡相同，即適宜度是不確定的，表現(xiàn)為“云霧狀”，且不確定性越大，“云霧狀”越明顯，尤其是開花期和幼果期這種特征最為明顯（圖 1c、d），說明碭山酥梨開花、幼果期的日照時(shí)數(shù)低于臨界值造成的影響顯著大于其它物候期。

表2 1996-2015年碭山縣酥梨不同物候期日照時(shí)數(shù)氣候平均值和云模型參數(shù)Table 2 The climatic mean sunshine hours of Dangshansu pear and cloud model parameters at different phenophases in Dangshan county in 1996-2015

根據(jù)式（1），當(dāng)已知某物候期的日照時(shí)數(shù)（si），驅(qū)動(dòng)各自云模型可得到一組云滴（μj(S)）值，求取云滴的期望值或算術(shù)平均值，即可作為該物候期的日照時(shí)數(shù)適宜度。本文在計(jì)算 1961-2015年酥梨逐物候期日照適宜度時(shí)，以 5個(gè)云滴的算術(shù)平均值，作為某物候期日照時(shí)數(shù)適宜度，即

圖1 碭山酥梨不同物候期日照時(shí)數(shù)適宜度云模型Fig. 1 Cloud models for the sunshine hours suitability of Dangshansu pear in different phenophases in Dangshan county

式中，i = 1, 2, …, 5，即云滴（x, μ(s)）的個(gè)數(shù)。

2.1.2 氣溫適宜度云模型

氣溫的高低變化直接影響碭山酥梨能否正常開花、坐果以及新梢的正常生長、梨果品質(zhì)的優(yōu)劣及其產(chǎn)量的高低。在休眠期，需要一定的低溫和需冷量[1-2]，但當(dāng)氣溫低于-10℃時(shí)，枝條與根系會(huì)受凍而死亡，危害安全越冬。春季開花期間，當(dāng)氣溫低于7℃時(shí)，梨花就會(huì)遭受危害，遇5℃以下低溫，花粉管即受冷害[4]。果實(shí)成熟期間，若晝夜溫差大，利于同化物積累、果實(shí)著色和糖分增加。但若平均氣溫 30℃（或日最高氣溫35℃）以上時(shí)，會(huì)發(fā)生日灼病，導(dǎo)致爛果率增加，并抑制新梢生長和花芽分化，影響來年產(chǎn)量與品質(zhì)等。為此，綜合利用前人研究成果，并結(jié)合多年氣象服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，得到各物候期最低溫度、最高溫度和最適宜溫度指標(biāo)（表 3）。各物候期溫度適宜度的云模型參數(shù)如表4。利用表4中云模型參數(shù)，采用逆向云生成算法，取500個(gè)云滴，由MATLAB語言編程，通過計(jì)算機(jī)仿真，即生成酥梨各物候期氣溫適宜度（μj(T)）云模型（圖2）。

從圖2可以看出，氣溫處于適宜指標(biāo)范圍之內(nèi)時(shí)，各物候期氣溫適宜度最大，低于適宜溫度指標(biāo)下限或高于上限時(shí)，氣溫適宜度減小。偏離適宜溫度指標(biāo)越遠(yuǎn)，氣溫適宜度越小，且呈現(xiàn)出“云霧狀”。表明偏離適宜指標(biāo)的溫度條件，對酥梨生長發(fā)育的影響具有顯著的不確定性，且6個(gè)物候期具有相似特征。

表3 碭山酥梨不同物候期溫度指標(biāo)（℃）Tabel 3 The temperature indices of Dangshansu pear in different phenophases in Dangshan county（℃）

表4 碭山酥梨不同物候期溫度適宜度云模型參數(shù)Tabel 4 The cloud model parameters for the temperature suitability of Dangshansu pear in different phenophases

圖2 碭山酥梨不同物候期氣溫適宜度云模型Fig. 2 The cloud models for temperature suitability of Dangshansu pear in different phenophases in Dangshan county

同理，按照式（6），取 5個(gè)云滴平均值，作為某物候期的氣溫適宜度。

2.1.3 降水適宜度云模型

在年降水量 600～900mm的地區(qū)，梨樹生長與結(jié)實(shí)良好。但久旱、久雨對梨樹生長發(fā)育均不利，特別是果實(shí)膨大期久旱遇大雨，可導(dǎo)致裂果，嚴(yán)重影響果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)等。一般，碭山酥梨生長發(fā)育對降水量的需求有一個(gè)適宜范圍。在適宜降水量范圍之內(nèi)，降水適宜度最大。當(dāng)降水量低于適宜降水量下限或超過上限時(shí)，降水適宜度會(huì)隨之減小。因此，降水量適宜度可由梯形云來刻畫。對于基本不采取補(bǔ)水的碭山雨養(yǎng)酥梨，不同物候期的降水量指標(biāo)，可以通過不同時(shí)期酥梨需水量來確定。

按照侯英雨等[16]方法，即作物某一物候期（或階段）的需水量（ETp）是指在最適宜的土壤水分和肥力條件下，在田間正常發(fā)育、無病害并達(dá)到高產(chǎn)水平的特定作物的農(nóng)田蒸散量。其計(jì)算式為

式中，ET0為計(jì)算時(shí)段內(nèi)的參考作物蒸散量，采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）推薦的Penman-Monteith模型（1998版）計(jì)算[19]。其中，Kc為相應(yīng)時(shí)段的作物系數(shù)，綜合文獻(xiàn)[25-27]獲得（表5）。

表5 碭山酥梨各物候期的作物系數(shù)（Kc）Table 5 Crop coefficients of Dangshansu pear in different phenophases（Kc）

根據(jù)黃河故道碭山縣氣候生態(tài)條件和碭山酥梨各物候期需水特點(diǎn)，確定休眠期-花期和幼果期-成熟采摘期需水量的下限指標(biāo)分別為 0.75ETp、0.85ETp。休眠期-幼果期、果實(shí)成熟（采摘）期和果實(shí)膨大期需水量的上限指標(biāo)分別1.20ETp和1.60ETp。將降水量為0.0和1961-2015年降水量的最大值，分別作為降水量發(fā)生可能量值的限定指標(biāo)（表 6）。同理，依據(jù)1.3.2節(jié)方法，得到酥梨不同物候期降水適宜度的云模型參數(shù)（表7）。利用MATLAB語言，根據(jù)表 7中各云參數(shù)，采用逆向云生成算法，取 500個(gè)云滴，通過計(jì)算機(jī)仿真，生成各物候期降水量對酥梨生長發(fā)育的適宜度（μj(R)）云模型（圖3）。

表6 碭山酥梨不同物候期的降水量指標(biāo)（mm）Table 6 Precipitation indices of Dangshansu pear in different phenophases (mm)

表7 碭山酥梨不同物候期降水量適宜度云模型參數(shù)Table 7 Cloud model parameters for the precipitation suitability of Dangshansu pear in different phenophases in Dangshan county

圖3 碭山酥梨不同物候期降水適宜度云模型Fig. 3 Cloud models for precipitation suitability of Dangshansu pear in different phenophases in Dangshan county

從圖 3可見，各物候期降水適宜度云模型較好地刻畫了降水對碭山酥梨生長發(fā)育的影響，即降水量在適宜范圍內(nèi)時(shí)，適宜度最大。小于降水量指標(biāo)下限或超過上限值時(shí)，降水適宜度衰減。同時(shí)，由圖3b、圖3c可以看出，在酥梨萌芽期、花期，出現(xiàn)小于或多于適宜降水量指標(biāo)時(shí)，降水適宜度不確定性呈現(xiàn)明顯的“云霧狀”，而其它物候期云霧狀相對較弱。另外，由圖3d發(fā)現(xiàn)，梯形云的右邊較左邊明顯陡，表明在幼果期，過多降水量較降水不足對酥梨的不利影響明顯偏大。

按照式（6），取 5個(gè)云滴的平均值，作為某物候期的降水適宜度。

2.1.4 氣候適宜度云模型檢驗(yàn)

經(jīng)相關(guān)分析，1996-2015年酥梨氣候適宜度與實(shí)際單產(chǎn)、氣候產(chǎn)量和單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為0.4452（P＜0.05）、0.3734（P＜0.10）和0.5620（P ＜0.01）?？梢姳疚乃⒌臍夂蜻m宜度對酥梨產(chǎn)量有較強(qiáng)的解釋能力，基本反映了氣候適宜度大，則產(chǎn)量高。反之，氣候適宜度小，則酥梨產(chǎn)量低的規(guī)律。

2.2 黃河故道酥梨光溫水氣候適宜度變化特征

2.2.1 單一氣候因子適宜度

由圖4可見，1961-2015年降水氣候適宜度波動(dòng)較大，其最小值為 0.16（2000年）、最大值為 0.98 （1980年），日照時(shí)數(shù)和氣溫的氣候適宜度波動(dòng)相對較小。統(tǒng)計(jì) 3個(gè)要素氣候適宜度的平均值和變異系數(shù)顯示，日照、氣溫、降水適宜度的平均值分別為0.95、0.85和0.59，相應(yīng)的變異系數(shù)分別為5.24、9.75 和33.96。可見，降水適宜度較日照與氣溫適宜度偏小，且變異系數(shù)大，說明碭山酥梨生長發(fā)育的日照條件優(yōu)于溫度和降水，其中降水條件最差。

從時(shí)間上看，1961-2015年，日照與降水適宜度的線性變化趨勢均不明顯，但氣溫適宜度呈極顯著增大趨勢，上升速率為每10a增加0.0274（P＜0.01），說明隨著氣候變暖，氣溫條件對碭山酥梨生長發(fā)育的適宜程度在提高。

2.2.2 綜合氣候適宜度

（1）年際、年代際變化

表8為1961-2015年碭山酥梨各年代綜合氣候適宜度，由表可見，綜合氣候適宜度為 0.77，其中1961-1989年與 2010年以來為高值期，平均 0.76～0.82。1990-2009年為低值期，平均值為0.73。2010-2015年氣候適宜度相對偏高，為0.80。

圖5為1961-2015年碭山酥梨綜合氣候適宜度累積距平變化，由圖可見，1973年之前適宜度為負(fù)值期，其后氣候適宜度累積距平轉(zhuǎn)為正值，且逐年增加。至1987年，累積距平達(dá)最大值（0.69）后開始減小，至2000年轉(zhuǎn)為負(fù)值，并持續(xù)至2013年，表明2000-2010年氣候條件對酥梨生產(chǎn)不利，分析認(rèn)為這段時(shí)間正是本地花期凍害、膨大期風(fēng)災(zāi)、雹災(zāi)等氣象災(zāi)害多發(fā)期。

圖4 1961-2015年酥梨逐年日照、氣溫和降水適宜度Fig. 4 Annual variations of climatic suiabilities of annual sunshine hours, temperature and precipitation during Dangshansu pear growth period in Dangshan county in 1961-2015

表8 不同年代碭山酥梨氣候適宜度Table 8 The climate suitability of Dangshansu pear in different period

圖5 1961-2015年碭山酥梨綜合氣候適宜度累積距平Fig. 5 The accumulated anomaly of integrated climate suitability for Dangshansu pear in 1961-2015

（2）各物候期變化

1961-2015年各物候期綜合氣候適宜度未呈現(xiàn)明顯趨勢性變化，但各物候期變異系數(shù)差異較大。其中萌芽期和花期變異系數(shù)較大，分別為 46.75和57.34。休眠期、幼果期和成熟期相對偏小，在30.0～34.0。果實(shí)膨大期最小，為 21.36。可見，果實(shí)膨大期氣候條件較適合碭山酥梨的生長。

55a間，各物候期綜合氣候適宜度平均值（圖6）以幼果期、膨大期、成熟期和休眠期為高，在 0.70以上，其中膨大期最大，為 0.81。萌芽期與花期偏低，在0.55以下，其中花期最小，為0.50。

從年際間看，各物候期綜合氣候適宜度隨年代呈現(xiàn)波動(dòng)性變化。萌芽期綜合氣候適宜度隨年代呈現(xiàn)由高到低再波動(dòng)升高的趨勢。20世紀(jì)90年代之前，花期綜合氣候適宜度隨年代推進(jìn)而上升，之后突然減小。休眠期、幼果期、果實(shí)膨大期和成熟期的綜合氣候適宜度隨年代變化趨勢相似，呈由高到低增加的趨勢，4個(gè)物候期均表現(xiàn)為進(jìn)入20世紀(jì)10年代以來呈增加趨勢，以果實(shí)膨大期綜合氣候適宜度最高，為0.89。

綜合分析認(rèn)為，碭山酥梨以萌芽期、花期氣候條件較差，其它物候期相對偏好，以果實(shí)膨大期氣候條件最優(yōu)。

圖6 不同年代碭山酥梨各物候期平均氣候適宜度Fig. 6 The climate suitability in different phenological periods for Dangshansu pear in different decade

2.3 黃河故道酥梨氣候適宜度評(píng)價(jià)

氣候條件對果樹生長發(fā)育的適宜程度是一個(gè)相對的量化指標(biāo)。不同區(qū)域、不同品種的氣候適宜度評(píng)價(jià)指標(biāo)不同[27]。采用樣本序列百分位法[16]，結(jié)合酥梨生長特性，對 1961-2015 年的氣候適宜度由低到高進(jìn)行排序，得到氣候適宜度序列，即 N1、N2、…、N55，其中，N代表氣候適宜度，數(shù)字 1、2、…、55 代表由低到高的排序位置。分別將歷年氣候適宜度序列中的前20%，即N11（第11位），中值即N23（第28位），后20%，即N44（第44位）分別作為“不適宜”、“適宜”、“最適宜”的評(píng)價(jià)指標(biāo)，相應(yīng)的氣候適宜度指標(biāo)值分別＜0.67、[0.67,0.87]、≥0.87。

按照上述等級(jí)指標(biāo)，將 1961-2015年逐年氣候適宜度進(jìn)行歸類統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見圖7。

由圖7可以發(fā)現(xiàn)，“最適宜”指標(biāo)值在0.86～0.94區(qū)間，波動(dòng)相對較小，平均0.89。“適宜”指標(biāo)值在0.67～0.86區(qū)間，平均0.77。“不適宜”指標(biāo)值在0.50～0.67區(qū)間，平均0.62。“適宜”與“不適宜”指標(biāo)波動(dòng)范圍較大。

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，研究期內(nèi)氣候適宜度為“最適宜”的年份有12a，占22%；“適宜”的年份有33a，占60%；“不適宜”的年份有10a，占18%。

年際間不同等級(jí)氣候適宜度出現(xiàn)頻率表明（圖8），各年代“不適宜”等級(jí)出現(xiàn)頻率均較低，除21世紀(jì)00年代為40%外，其它年代發(fā)生頻率均在25%以下，其中20世紀(jì)80年代未出現(xiàn)“不適宜”等級(jí)。“適宜”與“最適宜”等級(jí)合計(jì)出現(xiàn)頻率，除21世紀(jì)00年代為60%外，其它年代出現(xiàn)頻率平均在 80%以上，特別是進(jìn)入 21世紀(jì) 10年以來，出現(xiàn)頻率高達(dá) 83.3%。表明碭山縣 80%以上年份的氣候條件對碭山酥梨生產(chǎn)是適宜的。這與碭山縣作為碭山酥梨原產(chǎn)地，被稱為“優(yōu)梨之冠”盛產(chǎn)地的實(shí)際相一致[1-2,4]。

圖7 1961-2015年碭山酥梨氣候適宜度不同等級(jí)出現(xiàn)年數(shù)Fig. 7 The number of years in different grades of climate suitability for Dangshansu pear in 1961-2015

圖8 各年代碭山酥梨不同等級(jí)氣候適宜度出現(xiàn)頻率Fig. 8 The rate of recurrence in different grades of climate suitability for Dangshansu pear in 1961-2015

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

（1）將氣候要素對作物生長發(fā)育的適宜程度看成是模糊性的，并由值域?yàn)閇0,1]的模糊子集的不同隸屬函數(shù)來描述，是以往研究作物氣候適宜度的理論基礎(chǔ)[7-8,14-15]。其中如何選配符合客觀實(shí)際的隸屬度函數(shù)是其技術(shù)關(guān)鍵[7]，但至今對所選用的隸屬函數(shù)的具體意義都未作明確說明，且一旦隸屬函數(shù)確定后，其后的相關(guān)運(yùn)算、推理等過程均失去了原本所假定的氣候要素對作物生長發(fā)育影響的模糊性，氣候要素與隸屬度之間就成為描述“一對一”的確定關(guān)系的固定的曲線。雖然選配的光照隸屬函數(shù)能反映高于臨界條件的日照適宜度是一集合子集，但是由溫度與降水的隸屬函數(shù)反演其最大適宜度時(shí)所對應(yīng)的溫度與降水條件不是一個(gè)區(qū)間而為一個(gè)固定值，顯然與生物學(xué)規(guī)律相悖[23-24]?；谧匀唤缙毡橐?guī)律的正態(tài)分布和鐘形隸屬函數(shù)發(fā)展起來的云模型理論[17-18]，能較好地解決隸屬函數(shù)法建立的氣候適宜度不能將隨機(jī)性和模糊性統(tǒng)一起來的不足[18,20]，該研究將其應(yīng)用到碭山酥梨氣候適宜性評(píng)價(jià)，根據(jù)日照、氣溫和降水對酥梨生長發(fā)育的影響特性，分別采用左半云和梯形云來表達(dá)，并由Ex、En、He三個(gè)數(shù)字特征來確定云圖。在計(jì)算機(jī)仿真時(shí)，既不是一個(gè)確定的概率密度函數(shù)，也不是一條明晰的隸屬曲線，一個(gè)氣候要素值對應(yīng)的是一組云滴即隸屬云，較好地表達(dá)了氣候要素對梨樹生長發(fā)育影響的不確定性。這是落葉果樹氣候適宜性評(píng)價(jià)方法上的一種改進(jìn)。

（2）光、溫、水要素指標(biāo)是構(gòu)建碭山酥梨氣候適宜度云模型的基礎(chǔ)。本文多是從已有文獻(xiàn)并結(jié)合多年氣象服務(wù)經(jīng)驗(yàn)確定。其中臨界日照時(shí)數(shù)是依據(jù)作物在一個(gè)地區(qū)長期栽培、選育后對其環(huán)境具有較強(qiáng)適應(yīng)性[13,23-24]的生態(tài)學(xué)原理確定的。同時(shí)，在確定各物候期的降水量指標(biāo)時(shí)，利用FAO推薦的P-M公式由參考作物蒸散量與作物系數(shù)Kc進(jìn)行推算，其中Kc是根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)估算的結(jié)果。同時(shí)，權(quán)重系數(shù)雖然間接考慮了不同物候期需水特性，但未能考慮降水的后效性和有效性[16]問題，為所建模型不足，這是以后研究中需加以改進(jìn)的。

（3）落葉果樹休眠是下一年正常開花結(jié)果必需的一個(gè)過程[2,28]。休眠期間枝條、芽及其它器官內(nèi)部仍進(jìn)行著一系列復(fù)雜的生理生化活動(dòng)，同樣受到環(huán)境氣象條件的影響。從休眠到開花結(jié)果再到果實(shí)成熟是酥梨完整的生產(chǎn)周期，對其全過程氣候適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，才能全面揭示氣候條件對酥梨生產(chǎn)的影響。因此，本文在氣候適宜度評(píng)價(jià)模型中增加了休眠期，這是對現(xiàn)有落葉果樹氣候適宜性評(píng)價(jià)研究不足[29-30]的一個(gè)完善。

（4）1961-2015年，碭山酥梨綜合氣候適宜度變化趨勢不明顯，但1961-1989年和1990-2010年的綜合氣候適宜度分別為偏高和偏低期。萌芽期與花期氣候適宜度在0.50以下，其它物候期高于0.70。研究期內(nèi)日照條件的適宜性最高，氣溫次之，降水條件對梨果生長的適宜性最低。55a間，降水與日照適宜度的變化趨勢不明顯，但氣溫適宜度呈極顯著增加趨勢，每10a約增加0.0274。這與溫度升高整體上對梨和桃的生產(chǎn)起正向效應(yīng)[31]的研究結(jié)論相似。

3.2 結(jié)論

基于云模型建立的碭山酥梨氣候適宜度模型，可用于定量評(píng)價(jià)氣候條件對酥梨生長發(fā)育的適應(yīng)性。碭山縣 80%以上年份的氣候條件對酥梨生長的適宜性較高，且氣溫升高氣候適宜性增大。生產(chǎn)上應(yīng)重視萌芽-開花期的管理，以增強(qiáng)梨樹生產(chǎn)的氣候適應(yīng)性。

References

[1]伊興凱,徐義流,張金云,等.黃河故道地區(qū)碭山酥梨需冷量的研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2013, 41(9): 132-138. Yi X K,Xu Y L,Zhang J Y,et al.Measurement and evaluation of chilling requirement of Dangshan pear in the old course of the Yellow River area[J].Journal of Northwest A&F University: Nat Sci Ed,2013,41(9): 132-138.(in Chinese)

[2]伊興凱,徐義流.初春溫度變化對碭山酥梨芽萌發(fā)及坐果的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,39(5):697-701. Yi X K,Xu Y L.Effect of temperature changes in early spring on the buds germination and fruitset of Dangshansuli [J].Journal of Anhui Agricultural University,2012, 39(5): 697-701.(in Chinese)

[3]鄭景云,葛全勝,趙會(huì)霞.近40年中國植物物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)研究[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2003,24(1):28-32.

Zheng J Y,Ge Q S,Zhao H X.Changes of plant phenological period and its response to climate change for the last 40 years in China[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2003,24(1): 28-32.(in Chinese )

[4]李德,戚尚恩,王永光.黃河故道碭山酥梨花期冷害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2009,30(4):611-615. Li D,Qi S E,Wang Y G,et al.Risk assessment method of cold damage to florescence of Dangshan crisp pear in old course of the Yellow River[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2009, 30(4):611-615.(in Chinese)

[5]李世奎.中國農(nóng)林作物氣候區(qū)劃[M].北京:氣象出版社, 1987: 174-178. Li S K.Climatic regionalization of agri-crops in China[M]. Beijing:China Meteorological Press,1987:174-178.

[6]顧恒岳,艾南山.農(nóng)業(yè)氣候系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)模型[J].大自然探索,1984,3(1):43-56. Gu H Y,Ai N S.The dynamic models of agroclimate system[J]. Discovery of Nature,1984,3(1):43-56.(in Chinese )

[7]羅懷良,陳國階,朱波.農(nóng)業(yè)生態(tài)氣候適宜度研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2004,25(1):28-32. Luo H L,Chen G J,Zhu B.Review on suitability of agroclimate[J].Journal of China Agricultural Resources and Regional Planning,2004,25(1):28-32.(in Chinese)

[8]黃璜.中國紅黃壤地區(qū)作物生產(chǎn)的氣候生態(tài)適應(yīng)性研究[J].自然資源學(xué)報(bào),1996,11(4):340-346. Huang H.A study on the climatic ecology adaptability of the crop production in the red and yellow soils region of China[J].Journal of Natural Resources,1996,11(4):340-346.(in Chinese)

[9]齊斌,余衛(wèi)東,袁建昱,等.河南省棉花精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2011,32(4):571-575. Qi B,Yu W D,Yuan J Y,et al.Precise comprehensive agricultural climate division for cotton in Henan province[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2011,32(4): 571-575.(in Chinese)

[10]代立芹,李春強(qiáng),康西言,等.基于氣候和土壤水分綜合適宜度指數(shù)的冬小麥產(chǎn)量動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)模型[J].中國農(nóng)業(yè)氣象, 2012,33(4):519-526. Dai L Q,Li C Q,Kang X Y,et al.Dynamic forecast model of winter wheat yield based on climate and soil moisture suitability[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2012, 33(4):519-526.(in Chinese)

[11]邱美娟,宋迎波,王建林,等.耦合土壤墑情的氣候適宜度指數(shù)在山東省冬小麥產(chǎn)量動(dòng)態(tài)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2015, 36(2): 187-194. Qiu M J,Song Y B,Wang J L,et al.Application of climate suitability index coupling soil moisture in dynamic yield prediction of winter wheat in Shandong province[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2015,36(2):187-194.(in Chinese)

[12]李樹巖,彭記永,劉榮花.基于氣候適宜度的河南夏玉米發(fā)育期預(yù)報(bào)模型[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2013,34(5):576-581. Li S Y,Peng J Y,Liu R H.Prediction model of summer maize developmental stages based on climatic suitability in Henan province[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2013,34(5): 576-581.(in Chinese)

[13]黃淑娥,田俊,吳慧峻.江西省雙季水稻生長季氣候適宜度評(píng)價(jià)分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2012,33(4):527-533. Huang S E,Tian J,Wu H J.Evaluation on climatic suitability during growth season of double rice in Jiangxi province[J]. Chinese Journal of Agrometeorology,2012,33(4):527-533.(in Chinese)

[14]趙峰,千懷遂,焦士興.農(nóng)作物氣候適宜度模型研究:以河南省冬小麥為例[J].資源科學(xué),2003,25(6):77-82. Zhao F,Qian H S,Jiao S X.The climatic suitability model of crop:a case study of winter wheat in Henan Province[J]. Resources Science,2003,25(6):77-82.(in Chinese)

[15]魏瑞江,張文宗,康西言,等.河北省冬小麥氣候適宜度動(dòng)態(tài)模型的建立及應(yīng)用[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2007,25(6):5-9. Wei R J,Zhang W Z,Kang X Y,et al.Application and establishment of climatic suitability dynamic model of winter wheat in Hebei Province[J].Agricultural Research in the Arid Areas,2007,25(6):5-9.(in Chinese)

[16]侯英雨,張艷紅,王良宇,等.東北地區(qū)春玉米氣候適宜度模型[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,24(11):3207-3212. Hou Y Y,Zhang Y H,Wang L Y,et al.Climatic suitability model for spring maize in Northeast China[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2013,24(11):3207-3212.(in Chinese)

[17]李德毅,孟海軍,史雪梅.隸屬云和隸屬云發(fā)生器[J].計(jì)算機(jī)研究和發(fā)展,1995,32(6):15-20. Li D Y,Meng H J,Shi X M.Membership clouds and membership cloud generatiors[J].Computer R&D, 1995, 32(6):15-20.(in Chinese)

[18]李德毅,杜鹢.不確定性人工智能[M].北京:國防工業(yè)出版社,2005:131-165. Li D Y,Du Y.Artificial intelligent with uncertainty[M]. Beijing: National Defence Industry Press, 2005:131-165.(in Chinese)

[19]李德,楊霏云,孫義,等.基于云模型的淮北平原麥田噴藥(肥)氣象適宜度評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)雜志,2016,35(1):259-268. Li D,Yang F Y,Sun Y,et al.Meteorological suitability evaluation based on cloud model for spraying pesticide/fertilizer in wheat fields of Huaibei Plain[J].Chinese Journal Ecology,2016, 35(1): 259-268.(in Chinese)

[20]李德,周文鱗,楊霏云.基于云模型的冬小麥氣候適宜度評(píng)價(jià)方法:以安徽省宿州市為例[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016, 24(7):944-956. Li D,Zhou W L,Yang F Y.The climatic suitability evaluation method of winter wheat based on cloud model:a case study of Suzhou in Anhui province[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2016,24(7):944-956.(in Chinese)

[21]國家氣象局.農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范(下卷)[M].北京:氣象出版社, 1993:35-65. China Meteorological Administration.Observation Specificationof Agro-meteorology(the next volume) [M].Beijing:China Meteorological Press,1993:35-65.(in Chinese)

[22]李德毅,劉常昱.論正態(tài)云模型的普適性[J].中國工程科學(xué), 2004,6(8):28-34. Li D Y,Liu C Y.Study on the universality of the normal cloud model[J].Engineering Science,2004,6(8):28-34.(in Chinese)

[23]韓湘玲.作物生態(tài)學(xué)[M].北京:氣象出版社,1991:15-18. Han X L.Crop ecology[M].Beijing:China Meteorological Press,1991:15-18.(in Chinese)

[24]陳阜.農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)教程[M].北京:氣象出版社,2004:65-68. Chen F.Agroecology course[M].Beijing:China Meteorological Press,2004:65-68.(in Chinese)

[25]Allen R G,Pereira L S,Raes D,et al.Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements [C]. Rome:FAO,1998:15-64.

[26]宛志滬,蔣躍林,李萬蓮,等.三種林型蒸散量測定方法的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,26(4):481-487. Wan Z H,Jiang Y L,Li W L,et al.Study on testing methods for three forest type's evapotranspiration[J].Journal of Anhui Agricultural University,1999,26(4):481-487.(in Chinese)

[27]郭家選,梅旭榮,歐陽兆鵬,等.華北粗砂土免耕地桃園生態(tài)尺度水分利用效率研究[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2012,2(11):21-28. Guo J X,Mei X R,Ouyang Z P,et al.Canopy water use efficiency on a coarse-sand-field,no-tillage peach orchard in North China[J].Journal of Agriculture,2012,2(11):21-28.(in Chinese)

[28]李憲利,袁志友,高東升.影響落葉果樹芽休眠的因素[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,32(30):386-392. Li X L,Yuan Z Y,Gao D S.Factors that influence bud dormancy in deciduous fruittrees[J].Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science) ,2001,32(30): 386-392.(in Chinese)

[29]蒲金涌,齊艷君,陳薇.天水桃氣候適宜性變化研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(22):208-213. Pu J Y,Qi Y J,Chen W.The study on climate suitability of peach in Tianshui[J].Chinese Agricultural Science Bulletin 2011,27(22):208-213.(in Chinese)

[30]程林仙,王萬瑞,王建萍,等.陜北仁用杏氣候適宜性區(qū)劃[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2001,16(2):18-21. Cheng L X,Wang W R,Wang J P,et al.Climatic adaptability division for apricot in Northern Shanxi[J].Journal of Northwest Forestry College,2001,16(2):18-21.(in Chinese)

[31]馮立娟,陶吉寒,尹燕雷,等.近五十年氣溫變化對我國梨和桃生產(chǎn)的影響[J].北方園藝,2015,(8):19-23. Feng L J,Tao J H,Yin Y L,et al.The impacts of air temperature change on the production of pear and peach in China during the recent fifty years[J].Northern Horticulture, 2015,(8):19-23.(in Chinese)

Climatic Suitability Assessment of Dangshansu Pear in the Area along the Abandoned Channel of the Yellow River Based on Cloud Model

LI De1, ZHOU Wen-lin2, SUN Yi1, SUN Hui-he1
（1. Suzhou Meteorological Bureau in Anhui Province, Suzhou 234000, China; 2. Hefei Meteorological Bureau in Anhui Province, Hefei 236001）

The impact of climate conditions on the growth and development of Dangshansu pear is evaluated. It is great significance in coping with climate change, regional climate resources development and utilization. In this paper, the representative origin named Dangshan County of Dangshansu pear in the area along the abandoned channel of the Yellow River is selected as the sampling point. Based on the cloud model theory, the climatic suitability of light, temperature and water were established by using long-term observation data and meteorological monitoring data in the phenophase of Dangshansu pear. The climatic suitability of different phenological periods and interannual ages were determined by weighted combination method and geometric mean method. The results showed that the sunshine suitability could be described by the left half cloud model and the temperature and precipitation suitability could be described by trapezoidal cloud. The correlation coefficients of integrated climatic suitability with actual yield, climate yield and yield per plant were 0.4452 (P＜0.05), 0.3734 and 0.5620 (P＜0.01), respectively. From 1961 to 2015, the variation trend of climate suitability of Dangshansu pear is not obvious, but in 1961-1989 and 1990-2010, it is the higher and lower period of climate suitability respectively. In 1987, the accumulated anomaly of climate suitability is the largest. During the study period, the temperature suitabilityincreased remarkably, increasing by 0.0274·10y-1. The suitability of sunshine and precipitation has no obvious variation trend. The average of precipitation suitability is lower than that of sunshine and temperature, and the coefficient of variation is four times of that of sunshine and temperature suitability. The climatic suitability of each phenological period did not show a trend change, but the climatic suitability of sprouting stage and flowering stage was low (between 0.50 and 0.53), and the coefficient of variation was large (between 45.0 and 57.0).The climatic suitability and coefficient of variation of other phenological periods were relatively small. In the background of climate change, the increase of temperature is beneficial to the growth of pear. The management of germination and flowering period should be strengthened in the production of Dangshansu pear to enhance the climate suitability of pear trees.

Cloud model; Trapezium cloud; Left half cloud; Sunshine; Temperature and precipitation climate suitability; Dangshansu pear

10.3969/j.issn.1000-6362.2017.05.005

李德,周文麟,孫義,等.基于云模型的黃河故道碭山酥梨氣候適宜性分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2017,38(5):308-320

2016-09-08

安徽省氣象科技發(fā)展基金項(xiàng)目（KM201607；KM201605）

李德（1964-），高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)與科研工作。E-mail：szlide@sohu.com