内蒙古自治区日光温室气候适宜性区划_武荣盛.pdf

武荣盛 吴瑞芬 金林雪 等 null 内蒙古自治区日光温室气候适宜性区划 null 应用生态学报 nullnullnullnull 34 null nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull et alnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull Chinese Journal of Applied Ecology nullnullnullnull 34 null nullnullnullnullnullnullnullnullnull 内蒙古自治区日光温室气候适宜性区划 武荣盛 null 吴瑞芬 nullnull 金林雪 null 王惠贞 null 刘姝宁 null 姜少杰 null 刘霞霞 null 郑诗然 null null 内蒙古自治区生态与农业气象中心 呼和浩特 nullnullnullnullnullnull null 包头市气象局 内蒙古包头 nullnullnullnullnullnull null 南方科技大学 广东深圳 nullnullnullnullnullnull 摘 要 为解决内蒙古自治区不同蔬菜类型日光温室科学规划和合理布局 利用全区 nullnullnull 个观测站 nullnullnullnull nullnullnullnull 年的地面气象资料 基于内蒙古自治区日光温室叶菜和果菜的生长需求 结合生产季节关键气象要素 分析及低温冷害 风灾 雪灾等气象灾害指标研究 筛选出冬季低温日数 日光温室生产季节的日照时数 阴 天日数 极端最低气温 风灾日数 积雪日数作为气候区划指标 采用加权求和方法分析不同坡度 nullnullnull和 nullnullnull 日光温室叶菜类和果菜类综合气候适宜性指标 等级和区划 结果表明 nullnullnull叶菜 nullnullnull果菜 nullnullnull叶菜 nullnullnull果菜的气候适宜性区划等级具有较高的一致性 叶菜类较果菜类在同一地区的日光温室气候适宜性更 高 坡度越大 风灾指标越低 雪灾指标越高 受风灾和雪灾影响程度不同的地区 气候适宜性也不同 研究 区东北部主要受雪灾影响 nullnullnull坡度的气候适宜性更高 东南部受风灾影响更大 nullnullnull坡度的气候适宜性更高 阿拉善盟 河套灌区 土默川平原 鄂尔多斯市大部 燕山丘陵区东南部 西辽河平原南部等地区 光热资源匹 配良好 风雪灾风险最低 为日光温室最适宜区 也是当前和未来设施农业重点发展区域 内蒙古东北部的大 兴安岭沿麓地区 光温资源匮乏 温室生产能耗大 暴雪灾害频繁 为不适宜区 关键词 内蒙古自治区 日光温室 气候适宜性区划 坡度 蔬菜类型 本文由内蒙古科技计划项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 内蒙古科技创新引导项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 内蒙古气象局科技创新项目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 和内蒙 古科技重大专项 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 资助 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 接受 null 通信作者 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull Climate suitability division of solar greenhouse in Inner Mongolia Autonomous egion China nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null null Inner Mongolia Autonomous egion Ecological and Agricultural Meteorological Center Huhhot nullnullnullnullnullnull China null Baotou Meteorological Bureau Baotou nullnullnullnullnullnull Inner Mongolia China null Southern University of Science and Technology Shenzhen nullnullnullnullnullnull Guangdong China Abstract nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull 应 用 生 态 学 报 nullnullnullnull 年 null 月 第 nullnull 卷 第 null 期 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull 34 null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull Key words nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 当前 内蒙古自治区正处于由传统农业向高产 优质 高效 生态 安全的现代农业加快转变的关键 时期 作为现代农业的设施农业呈现出强劲的发展 态势 nullnullnullnull 年 内蒙古自治区日光温室蔬菜种植面 积达 nullnull nullnullnull null nullnull null 约占全区农业种植面积的 nullnullnullnull 创造了全区农业总产值的 nullnullnull 发展日光温室产业 已经成为内蒙古自治区农民增收的重要手段之一 内蒙古自治区地域辽阔 地貌结构存在明显差异 导 致不同地区气候资源状况迥然不同 日光温室生产 的气候适宜性也有很大差异 生产季节受低温冷害 风灾 雪灾等气象灾害的影响很大 存在投入高 能 耗大 收益不稳定等问题 null 在气候变化背景下 极端气候事件明显增加 温室内果蔬生长环境的高 致灾性制约了日光温室生产的经济收益 如果遭遇 灾害性天气 温室果蔬的产量和品质将会受到严重 影响 null 这为日光温室安全生产带来了诸多不确定 性 因此 开展内蒙古自治区日光温室生产的气候 适宜性评价和区划是新阶段设施蔬菜产业发展的迫 切需求 国外日光温室发展较好的国家大多国土面积较 小 气候类型较单一 在温室规划布局方面主要注重 节能避灾和气候适应性 null 同时也关注温室生产基 础能耗方面的研究 nullnullnull 近年来 中国不同区域日 光温室气候适宜性区划已有大量研究 nullnullnullnull 取得了 显著成果 研究表明 采用光 温 风 雪等多因子的 综合区划指标可以较全面反映气候条件对日光温室 发展的影响 对于较大范围的温室区划较为实用 而 对于典型区域 应筛选适用于当地的本地化指 标 nullnull 考虑气候资源和气象灾害两方面的因素 对 于某一地区的温室区划更具实际指导意义 nullnull 基于 温室运行能耗 温室作物潜在产量和能耗利用率的 区划结果 可为不同类型温室的合理布局和投资风 险评估提供较强的科学支撑 nullnull 纵观以往的日光温室气候适宜性区划研究 发 现大多数仅考虑气温 日照等气候资源对温室生产 的适宜程度 对低温冷害 风灾 雪灾等气象灾害的 影响考虑较少 且一般采用灾害的普适性指标 没有 考虑指标的区域适用性 如日光温室不同蔬菜类型 的适宜生长温度和低温冷害致灾指标有差异 风灾 和雪灾致灾指标对于各地不同温室结构的影响也不 同 本研究利用内蒙古自治区 nullnullnull 个观测站的历史 气象数据 基于对温室生产季节关键气象要素和主 要气象灾害指标的分析 综合考虑当地温室结构特 点和蔬菜类型 从光照 温度 大风和积雪 null 个角度 确定区划因子 采用加权求和方法建立综合区划模 型 明确内蒙古自治区日光温室不同坡度和不同蔬 菜类型的气候适宜性区划 以期为设施农业生产的 合理布局提供科学参考 1 数据来源与研究方法 1 1 数据来源 气候资料源自内蒙古自治区 nullnullnull 个观测站 nullnullnullnull nullnullnullnull 年的逐日地面气象数据 包括日照时 数 日最低气温 日最大风速 日积雪深度等数据 地 理信息资料采用内蒙古自治区公里网格的经度 纬 度和海拔等基础地理背景数据 来源于内蒙古自治 区第二次土地调查 1 2 区划指标选取 在气候资源中 光照 温度是对日光温室生产起 关键作用的要素 nullnullnullnullnull 直接影响温室内果蔬的生长 发育和产量形成 光温资源严重缺乏也会导致低温 寡照等胁迫性灾害 大风 积雪会影响日光温室的设 计荷载 null nullnullnullnullnull 达到一定阈值往往会出现相应的气 象灾害 对日光温室结构设施造成不同程度损坏 因此 基于内蒙古自治区日光温室生产季节关键气 象因子的分析 充分考虑主要温室类型结构特点和 生产规律 依照合理利用资源 优化产业布局 提高 种植收益的原则 参考已有的日光温室区划研究成 果 nullnullnullnull 从光照 温度 大风和积雪 null 个方面筛选温 室生产季日照时数 nullnull 月至次年 null 月 生产季阴天 日数 极端最低气温 冬季低温日数 nullnull 月至次年 null 月 生产季风灾日数 生产季积雪日数 nullnull 月至次 年 null 月 共 null 个气候要素作为区划指标 内蒙古自治区日光温室生产季节主要为每年的 nullnull 月至次年 null 月 选用生产季累计日照时数来反 映光照条件对温室果蔬生长发育的影响 生长季阴 天日数可以体现寡照胁迫对果蔬光合同化的限制作 用 每天日照时数不足 null null 作为阴天的标准 极端 nullnullnullnull 应 用 生 态 学 报 nullnull 卷应 用 生 态 学 报 nullnull 卷 最低气温和冬季低温日数可以体现热量条件的影 响 黄瓜 番茄等果菜和芹菜 油菜等叶菜的耐寒能 力不同 其低温冷害指标有明显差异 所以将温室蔬 菜分为果菜和叶菜两类 根据内蒙古自治区典型日 光温室小气候数据和棚外气象观测数据 构建温室 内外日最低气温的线性回归模型 nullnull 由果菜和叶菜 低温冷害的气温阈值指标 推算得到对应的温室外 低温冷害指标 表 null 将果菜和叶菜中度低温冷害 的上限值作为冬季低温日数的气温统计指标 即对 于果菜和叶菜 分别统计冬季 null nullnullnullnullnull null 低温日数 和冬季 null nullnullnullnullnull null 低温日数 选用温室生产季的风灾日数和超过雪灾阈值的 积雪日数来反映这两种灾害对日光温室的不利影 响 内蒙古自治区 nullnull 月和 null 月的降水以液态为主 nullnull 月至次年 null 月降水以固态为主 因此 积雪日数 的统计时段为每年 nullnull 月至次年 null 月 温室风灾和 雪灾指标均与温室坡度有关 内蒙古自治区温室坡 度一般为 nullnullnullnullnullnullnull 利用全区各观测站 nullnullnullnull 年以来 的风速 雪深数据和历史灾情资料 基于温室风荷载 和雪荷载理论 nullnullnullnullnull 结合概率极值分布模型 确定 内蒙古自治区日光温室 nullnullnull和 nullnullnull坡度风灾和雪灾 等级指标 表 null 分别将 nullnullnull nullnullnull坡度下中度风灾下 限值和轻度雪灾下限值作为两种灾害的统计指标 表 1 日光温室果菜和叶菜低温冷害室外温度指标 Table 1 Outdoor temperature index of chilling disaster for fruity and leafy vegetable in solar greenhouse 灾害等级 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 果菜 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 叶菜 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 无灾 nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 轻度灾害 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 中度灾害 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 重度灾害 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnul