李雪源 李 楠

聊城市氣象局，山東 聊城 252000

0 引言

近年來(lái)，山東省聊城市逐步形成了產(chǎn)業(yè)布局集中、區(qū)域特點(diǎn)明顯的特色經(jīng)濟(jì)林果產(chǎn)業(yè)。陽(yáng)谷縣是山東省蘋果中心產(chǎn)區(qū)之一。在陽(yáng)谷縣蘋果生產(chǎn)基地的早熟品種中，魯麗蘋果作為新引種品種，表現(xiàn)優(yōu)異，經(jīng)濟(jì)效益顯著。但其生長(zhǎng)發(fā)育受當(dāng)?shù)貧庀髼l件制約，如花期遇“倒春寒”、幼果膨大期遭遇冰雹或高溫日灼、成熟期受高溫高濕脅迫等，會(huì)嚴(yán)重影響其品質(zhì)、產(chǎn)量，直接影響經(jīng)濟(jì)收益。這對(duì)開展引種區(qū)氣候適宜度定量評(píng)價(jià)提出了客觀需求。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于氣候適宜度的研究主要集中在對(duì)氣候適宜度評(píng)價(jià)模型的改進(jìn)［1-11］、生育期氣象災(zāi)害指標(biāo)的提?。?2-16］、物候期氣象條件適應(yīng)模型的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)［17-18］、各類研究對(duì)象的應(yīng)用等方面。筆者基于魯麗蘋果在物候期、品質(zhì)、災(zāi)害等方面的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)，預(yù)構(gòu)建陽(yáng)谷縣氣候適宜度定量評(píng)價(jià)模型和評(píng)價(jià)指標(biāo)，定量評(píng)價(jià)不同生育期氣象條件對(duì)該品種長(zhǎng)勢(shì)、品質(zhì)、產(chǎn)量的影響，實(shí)現(xiàn)氣象條件在魯麗蘋果各生育期的跟蹤式定量評(píng)價(jià)，為趨利避害、進(jìn)一步挖掘當(dāng)?shù)靥厣止a(chǎn)潛力提供理論支撐。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 氣象數(shù)據(jù)來(lái)源

氣象數(shù)據(jù)源自陽(yáng)谷國(guó)家基本氣象站。該氣象站始建于1958 年12 月，站點(diǎn)位置為東經(jīng)115°46′10″、北緯36°08′50″，位于陽(yáng)谷縣僑潤(rùn)辦事處亓莊村西。觀測(cè)要素包括氣溫、降水、日照等。

1.2 研究方法

1.2.1 氣溫適宜度

陽(yáng)谷縣氣溫適宜度公式為

式（1）（2）中：Si(tj)為魯麗蘋果第i個(gè)生育期第j日平均氣溫為t時(shí)的日氣溫適宜度，tl、th和t0分別是魯麗蘋果在第i個(gè)發(fā)育期的生物學(xué)下限溫度、上限溫度和最適溫度（即三基點(diǎn)溫度），B為由魯麗蘋果第i個(gè)發(fā)育期三基點(diǎn)溫度計(jì)算得出的固定參數(shù)。

1.2.2 降水適宜度

式（3）中：Si(rj)為魯麗蘋果第i個(gè)生育期第j日降水量為r時(shí)的日降水適宜度，R為魯麗蘋果第i個(gè)發(fā)育期日降水量，R0為魯麗蘋果第i個(gè)發(fā)育期日需水量。

1.2.3 日照適宜度

陽(yáng)谷縣日照適宜度公式為

式（4）中：Si(sj)為魯麗蘋果第i個(gè)生育期第j日日照時(shí)間為s時(shí)的日照適宜度，s為魯麗蘋果第i個(gè)生育期第j日實(shí)際日照時(shí)間，s0為魯麗蘋果第i個(gè)生育期適宜日照時(shí)間。

1.2.4 綜合氣候適宜度

陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度公式為

式（5）中：S(t)為全生育期氣溫適宜度，S(r)為全生育期降水適宜度，S(s)為全生育期日照適宜度，S為綜合氣候適宜度，a、b、c分別為各氣象要素權(quán)重系數(shù)。

經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略是企業(yè)管理的基礎(chǔ)，在一定程度上決定了企業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)，對(duì)企業(yè)發(fā)展具有重要意義。企業(yè)在全面預(yù)算管理工作開展過(guò)程中必須加強(qiáng)對(duì)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的重視，提高預(yù)算管理工作的戰(zhàn)略性，結(jié)合企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略制定的過(guò)程和需要注意的相關(guān)內(nèi)容來(lái)開展對(duì)應(yīng)的工作，提高預(yù)算管理的有效性，使得預(yù)算管理工作擺脫傳統(tǒng)的、方向不明朗等特點(diǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂姓w性、長(zhǎng)期性的管理模式，這樣可以推動(dòng)公司朝多元化方向發(fā)展。該方式下，企業(yè)全面預(yù)算管理工作可以結(jié)合不同時(shí)期的戰(zhàn)略進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，對(duì)推動(dòng)企業(yè)沿著既定方向發(fā)展、創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益等具有重要意義。

1.2.5 層次分析法

層次分析法是將與決策總是有關(guān)的元素分解成不同層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。筆者利用層次分析法，提出兩個(gè)層次，分別包含7個(gè)生育期和3 個(gè)氣象要素，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和專家打分法，構(gòu)建判斷矩陣，求其最大特征值及其特征向量，最終得出某層次指標(biāo)對(duì)上一層相關(guān)指標(biāo)的相對(duì)重要性權(quán)值。計(jì)算得出綜合氣候適宜度中氣溫、降水、日照適宜度權(quán)重系數(shù)分別為0.47、0.10、0.43，全生育期氣象要素適宜度中各生育期權(quán)重系數(shù)分別為休眠期0.11、花芽萌動(dòng)期0.14、芽開放至展葉期0.14、開花期0.18、幼果期0.14、果實(shí)膨大期0.15、成熟期0.14。

1.2.6K-均值聚類分析

利用K-均值聚類分析，劃定魯麗蘋果各發(fā)育期陽(yáng)谷縣光照、氣溫、水適宜度等級(jí)指標(biāo)，劃定其綜合氣候適宜度的等級(jí)指標(biāo)。K-均值聚類分析以相似性為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行聚類劃分，并使各類之間的差異盡可能大，屬于迭代型聚類算法。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 氣溫適宜度

由表1 可知，在日變化尺度下，陽(yáng)谷縣平均氣溫適宜度隨生長(zhǎng)進(jìn)程的變化趨勢(shì)斜率按照由大到小的順序依次為開花期、花芽萌動(dòng)期、幼果期、成熟期、果實(shí)膨大期、休眠期、芽開放至展葉期；出現(xiàn)下降趨勢(shì)的有休眠期、芽開放至展葉期、果實(shí)膨大期和成熟期，出現(xiàn)上升趨勢(shì)的是花芽萌動(dòng)期、開花期、幼果期。1990—2022 年，魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣氣溫適宜度出現(xiàn)上升趨勢(shì)的僅有開花期，其余生育期陽(yáng)谷縣均表現(xiàn)為下降趨勢(shì)。

表1 魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣氣候適宜度在不同時(shí)間尺度下的變化趨勢(shì)斜率

魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣氣溫適宜度與全生育期氣溫適宜度關(guān)系計(jì)算結(jié)果顯示，休眠期、花芽萌動(dòng)期、芽開放至展葉期、開花期、幼果期、果實(shí)膨大期、成熟期與全生育期氣溫適宜度的相關(guān)系數(shù)分別為0.000 5、0.710 0、0.590 0、0.110 0、0.580 0、0.570 0、0.370 0，即花芽萌動(dòng)期氣溫適宜程度在全生育期的比重最大，芽休眠期相關(guān)性最差。

2.2 降水適宜度

由表1 可知，在日變化尺度下，陽(yáng)谷縣降水適宜度隨生長(zhǎng)進(jìn)程的變化趨勢(shì)斜率按照由大到小的順序依次為開花期、果實(shí)膨大期、休眠期、幼果期、芽開放至展葉期、花芽萌動(dòng)期、成熟期；出現(xiàn)下降趨勢(shì)的有花芽萌動(dòng)期和成熟期，出現(xiàn)上升趨勢(shì)的是休眠期、芽開放至展葉期、開花期、幼果期果實(shí)膨大期。1990—2022 年，魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣降水適宜度出現(xiàn)下降趨勢(shì)的是果實(shí)膨大期，其余生育期均表現(xiàn)上升趨勢(shì)。

魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣降水適宜度與全生育期降水適宜度關(guān)系計(jì)算結(jié)果顯示，休眠期、花芽萌動(dòng)期、芽開放至展葉期、開花期、幼果期、果實(shí)膨大期、成熟期與全生育期降水適宜度的相關(guān)系數(shù)分別為0.000 2、0.850 0、0.870 0、0.290 0、0.160 0、0.110 0、0.110 0，即芽開放至展葉期降水適宜程度在全生育期的比重最大，花芽萌動(dòng)期的相關(guān)性次之，休眠期相關(guān)性最差。

2.3 日照適宜度

由表1 可知，在日變化尺度下，陽(yáng)谷縣日照適宜度隨生長(zhǎng)進(jìn)程的變化趨勢(shì)斜率按照由大到小的順序依次為芽開放至展葉期、休眠期、成熟期、幼果期、開花期、果實(shí)膨大期、花芽萌動(dòng)期；出現(xiàn)下降趨勢(shì)的有花芽萌動(dòng)期、開花期和果實(shí)膨大期，出現(xiàn)上升趨勢(shì)的是休眠期、芽開放至展葉期、幼果期和成熟期。7 月前后，即降水天氣多發(fā)時(shí)期，該期常年日照時(shí)間不穩(wěn)定，不能完全滿足魯麗蘋果成熟期上色需求，因此出現(xiàn)日照適宜度階段性下降的情況。1990—2022 年，陽(yáng)谷縣年日照適宜度呈波動(dòng)性變化。

魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣日照適宜度與全生育期日照適宜度關(guān)系計(jì)算結(jié)果顯示，休眠期、花芽萌動(dòng)期、芽開放至展葉期、開花期、幼果期、果實(shí)膨大期、成熟期與全生育期日照適宜度的相關(guān)系數(shù)分別為0.207 2、0.770 5、0.865 3、0.528 6、0.354 2、0.600 8、0.621 6。其中，芽開放至展葉期日照適宜度在全生育期的比重最大，其次依次為花芽萌動(dòng)期、成熟期、果實(shí)膨大期，休眠期日照適宜度在全生育期的比重最小。

2.4 綜合氣候適宜度

基于層次分析法，計(jì)算得出2021 年魯麗蘋果全生育期陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度為0.693，同2022 年的0.688 相比偏高0.005，這與魯麗蘋果2021 年主要品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)較2022年略偏高的檢測(cè)結(jié)論一致。由圖1可知，魯麗蘋果全生育期陽(yáng)谷縣綜合適宜度逐日變化呈上升趨勢(shì)，1990—2022 年，陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度呈下降趨勢(shì)，但該趨勢(shì)不明顯。

圖1 魯麗蘋果各生育期綜合適宜度變化

2.5 綜合氣候適宜度等級(jí)指標(biāo)

基于聚類分析，構(gòu)建魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣氣候適宜度等級(jí)指標(biāo)集，如表2 所示。2022 年陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度同2021 年均屬特優(yōu)等級(jí)。1990—2022年，陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度變化及其等級(jí)分布，如圖2所示。研究期內(nèi)，陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度在13 個(gè)年份為特優(yōu)，6個(gè)年份為優(yōu)，4個(gè)年份為中，9個(gè)年份為良好，1個(gè)年份為差。

表2 魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣氣候適宜度等級(jí)及指標(biāo)

圖2 1990—2022年陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度等級(jí)變化

3 結(jié)論與討論

陽(yáng)谷縣氣溫適宜度隨生長(zhǎng)進(jìn)程表現(xiàn)為顯著上升趨勢(shì)的是開花期；花芽萌動(dòng)期氣溫適宜程度在全生育期的比重最大，芽開放至展葉期、幼果期和果實(shí)膨大期氣溫適宜度的相關(guān)性次之，休眠期相關(guān)性最?。粴鉁剡m宜度整體隨魯麗蘋果生長(zhǎng)進(jìn)程的變化趨勢(shì)不顯著。

魯麗蘋果各生育期陽(yáng)谷縣降水適宜度在果實(shí)膨大階段的上升趨勢(shì)較為顯著；與全生育期關(guān)系以芽開放至展葉期為最大，花芽萌動(dòng)期次之，休眠期相關(guān)性最?。还麑?shí)膨大期降水適宜度隨年份變化出現(xiàn)下降趨勢(shì)，其余發(fā)育期均表現(xiàn)為隨年份升高的趨勢(shì)，但均不顯著；降水適宜度整體呈顯著上升趨勢(shì)。

陽(yáng)谷縣日照適宜度隨魯麗蘋果生長(zhǎng)進(jìn)程呈現(xiàn)較顯著上升趨勢(shì)的為芽開放至展葉期，休眠期次之；年均值隨年份變化趨勢(shì)不顯著，波動(dòng)性較大；與全生育期相關(guān)性以芽開放至展葉期最大，其次依次為花芽萌動(dòng)期、成熟期、果實(shí)膨大期，休眠期最?。蝗照者m宜度整體隨發(fā)育期呈顯著上升趨勢(shì)。

基于層次分析法和聚類分析，計(jì)算得出2021 年魯麗蘋果全生育期陽(yáng)谷縣綜合氣候適宜度較2022 年略偏高，與魯麗蘋果主要品質(zhì)檢測(cè)結(jié)論一致，均屬特優(yōu)等級(jí)。陽(yáng)谷縣年平均綜合氣候適宜度隨生長(zhǎng)進(jìn)程呈上升趨勢(shì)，年均綜合氣候適宜度在1990—2022 年變化趨勢(shì)為略有下降，該趨勢(shì)不明顯。

筆者構(gòu)建了陽(yáng)谷縣魯麗蘋果種植氣溫、日照、降水和綜合氣候適宜度模型，得出陽(yáng)谷縣各氣象要素和綜合氣候適宜度在不同時(shí)間尺度下的基本特征。隨生育進(jìn)程，魯麗蘋果開花期氣溫適宜度為上升趨勢(shì)，果實(shí)膨大期降水適宜度出現(xiàn)下降趨勢(shì)，芽開放至展葉期日照適宜度為上升趨勢(shì)；全生育期降水和日照適宜度呈上升趨勢(shì)，氣溫適宜度趨勢(shì)不明顯；與全生育期氣象要素適宜度相關(guān)性較高的為花芽萌動(dòng)期氣溫適宜度、芽開放至展葉期降水和日照適宜度。對(duì)氣象要素適宜度在不同時(shí)間尺度下的特征描述，可為陽(yáng)谷縣做好魯麗蘋果不同生育期生產(chǎn)條件評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。