基于模糊数学的山东省烟草气候适宜性分析

论文总字数：15215字

目 录

摘要………………………………………………………………………3

ABSTRACT…………………………………………………………………4

1 绪论…………………………………………………………………5

1.1 研究目的和意义…………………………………………………………………………5

1.2 国内外研究进展…………………………………………………………………………5

1.3 影响烟草生长的气象要素………………………………………………………………5

2 研究区概况与数据来源……………………………………………6

2.1 研究区域概况……………………………………………………………………………6

2.2 资料来源…………………………………………………………………………………7

3 研究方法……………………………………………………………7

3.1 气候适宜性分析方法……………………………………………………………………7

3.2 权重设置…………………………………………………………………………………7

3.3 烟草物候期的确定………………………………………………………………………7

3.4 模糊数学隶属函数………………………………………………………………………8

3.5 数据处理…………………………………………………………………………………8

4 研究结果与分析……………………………………………………9

4.1 温度………………………………………………………………………………………9

4.2 降水………………………………………………………………………………………10

4.3 日照时数…………………………………………………………………………………11

4.4 相对湿度…………………………………………………………………………………12

4.5 气候适宜性分析…………………………………………………………………………12

5 总结与讨论…………………………………………………………16

5.1 总结………………………………………………………………………………………16

5.2 讨论………………………………………………………………………………………16

参考文献………………………………………………………………16

致谢……………………………………………………………………17

基于模糊数学的山东省烟草气候适宜性分析

刘天昊

，China

Abstract：In order to quantitatively evaluate the impact of climate factors on tobacco growth, this study uses 90m grid as the basic unit, takes the ecological environment of Shandong Province as the research object, and uses monthly meteorological data from 122 weather stations in Shandong Province from 1970 to 2010 to select the main meteorological and ecological factors (temperature, precipitation, sunshine duration, relative humidity) of tobacco growth and development are based on the niche theory and fuzzy mathematics methods. With GIS technology, spatial interpolation and spatial analysis are used to analyze the climate of tobacco growth in Shandong Province. Suitability for quantitative evaluation and analysis. The main results are as follows: The average temperature of tobacco during the field period in Shandong province is suitable, the rainfall is more suitable, the sunshine hours are higher, and the air humidity is suitable. The matching of various climate factors is good, and it can fully meet the growing demand of tobacco. The high sunshine hours from a certain point of view is also conducive to the maturity of tobacco, and has become a unique style of tobacco in Shandong Province. The climate suitability of tobacco cultivation in Shandong Province ranges from 0.58 to 0.90 with an average value of 0.78. The southern region of Shandong Province is a climate-friendly area for tobacco cultivation. The local government can consider expanding tobacco production scale and developing the tobacco industry. Taken together, most tobacco growing areas in Shandong Province are located in climate-friendly areas. It is hoped that this result will provide corresponding theoretical reference value for the reasonable planning and production of tobacco in Shandong Province.

Key words：Shandong；tobacco; climate adaptability; fuzzy mathematics

1 绪论

1.1 研究目的和意义

生产地对于农作物品质的形成和影响具有十分重要的意义。根据作物在不同生态环境下的生长情况，选择最适宜生长发育、提高产量的地区进行区域化培育是现代化农业的重要表现方式。作物气候适宜性分析是认识和掌握一定区域内作物生长发育对各气候因子的需求与该区域实际可提供的气候条件相互吻合程度，从而高效的开发利用区域生态资源、优化农业布局的有效形式。

山东省是我国的烟草种植大省，烟草产量高，质量好。但是进入二十一世纪以来，山东地区的种烟规模处于下滑状态，烟草产量逐渐下降，烟草生产向西南地区转移。除了经营管理条件等方面的原因外，烟草种植规划欠妥是一个重要因素。目前学术界涌现出了许多新的技术理论和方法，比如生态位理论、层次分析法^[1]和模糊数学隶属函数^[2-5], 地理信息系统技术、GPS精确定位技术、网格法^[6]、综合指数法^[5]等，使我们可以更准确地分析影响烟草生产的气候环境因子，更好地进行烟草的气候适宜性研究和种植区规划。确定和量化影响烟草生长的气候因子，更详细地划分烟草气候适宜性区域，对山东的烟草生产的稳定和发展，促进烟草种植可持续发展具有重大意义。

1.2 国内外研究进展

当前，世界上优质烟草的主要生产国有美国、巴西、津巴布韦、加拿大等，这些国家的烟草工业可用性较好，市场竞争能力较强，在世界范围内享有良好的声誉。这些国家经过多年的潜心研究在技术层面上形成了一套优良的生产规范，最主要的一方面就是进行烟草种植区划，实行区域化生产。气候因素直接影响到烟草的质量和产量。美国的烤烟种植主要集中在大西洋平原和地势低缓的丘陵地带。这些烟区无霜期通常为200-280天，年平均温度15.9-17.7°C,年降雨量1120-1320mm。巴西的烟草种植主要分布于巴西利亚以南地区，烟草生长时期平均气温大约为22°C左右。津巴布韦的南、北、中地区都有烤烟种植，由于地处南半球，津巴布韦的气候季节变化正好和我国相反。

20世纪60年代，我国第一次进行的包括烟草种植业在内的农业区划，将全国根据地域分布大致地划分为6大烟区。^[6-8]

在上世纪80年代初，烟草区划课题在青州烟草研究所带领下，对烟草的生态适宜性进行了进一步的评估与分析，确定了划分的标准，根据gt;120天无霜期、10℃有效积温、气温gt;20℃持续日数、地貌类型、土壤氯含量、土壤pH等指标，使用3级筛网法，以县级为单位将全国烟草种植区按照生态适宜性划分为最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区4个类型^[9]。

在2003年，在全国21个烟叶产区的共同参与下，郑州烟草研究院和中国农科院农业资源与农业区划研究所负责，由国家烟草专卖局组织推动，开展了新一轮烟草种植区化研究工作。将我国按烟草种植生态适宜性根据生态类型区划的一般原则划分为烟草种植最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区。这些研究对指导我国烟草合理规划和生产起到了巨大的影响。

1.3 影响烟草生长的气象要素

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