基于GIS的山区气候因子空间模拟及苹果适宜性评价研究

摘要

一个地区名优特产品的经济生物学性状是在该区特有的土地生态条件下经过长期自然选择和人工培育下形成的，本研究在地理信息系统平台支持下，以山东省栖霞市丘陵山区为研究区域，对山区复杂地形下光、温、水、土等土地生态因子的时空变异进行了深入研究，探讨了土地生态因子与当地名优农产品—栖霞苹果品质的关系，进一步评价了其土地适宜性，本文主要进行了以下研究：(1)以DEM为数据基础，应用多层面复合分析的方法实现研究区日照时数的模拟，结果表明：研究区日照时数全年累计最小值为1230.05小时，最大值为2775.96小时，说明研究区内日照时数的空间差异比较显著，变化范围为1545.91小时；模拟平均值为2558.95小时，与当地统计数值2663.1小时相差4.15小时，说明模拟具有比较高的准确度，是模拟复杂地形区日照及太阳辐射状况行之有效的方法。 (2)利用气象站点实测资料，建立多元回归方程，同时结合GIS插值，对模拟残差进行修正，得到研究区≥0℃年积温和年中降水量的模拟结果。结果显示：地形地貌的变化，对研究区≥0℃年积温影响十分明显。其中，高度的变化与年积温的变化趋势呈现负线性，并且高度愈高的地方，其温度变化的范围愈大；随着坡度的增加，≥0℃年积温越来越大，呈现正相关趋势；坡向的变化趋势与阴阳坡相关，阳坡(90-270°之间)的≥0℃年积温明显大于阴坡(0-90°和270-360°之间)。研究区内年总降水量模拟最小值为654.50mm，最大值为853.09mm，空间分布具有比较大的差异，降水量的分布在空间上自东向西呈现递减趋势，模拟平均值为743.14mm，与当地统计数据754mm比较接近。 (3)利用相关分析和逐步回归分析，研究了香气成分与生态因子的相关性，筛选确定影响苹果果实香气成分的主要生态因子为≥0℃年积温、年总降水量、海拔高度以及土壤pH；其中，相关分析表明：≥0℃年积温、年总降水量与果实香气成分含量呈正相关(相关系数分别为0.56和0.44)；而高度和pH则与苹果的香气含量呈负相关(相关系数分别为-0.46和-0.35)。同时相关分析利逐步回归分析也表明，苹果香气成分与土壤养分含量之间的相关性要低于其与气象因子的相关性，说明作物特殊风味品质更多是由于外部微生态环境所决定。 (4)在ARCGIS下采用多因素综合法建立苹果适宜性精确评价模型，根据区域名优特产品的土宜评价框架的五级制原则，得到了栖霞市苹果种植适宜性评价结果，并结合当地实际情况，对评价结果进行了分析：SE4区为极度适宜区，应走高产优质路；SE3区为高度适宜区，同时也是农业高度利用区域，从长远规划来看，今后苹果种植的区域不能依靠该区域；SE2区为中度适宜区，也是今后发展苹果种植的主要区域；SE1区为初度适宜区，对苹果种植有一定的限制，但某些地区经过改良可以成为较好的苹果园地；SE0区是不适宜区，该区域应是山区土地中重点保护的对象，在以后的发展中，应以生态效益为主，加强对现有植被的保护，对过度开发的地区，应退耕还林。

目录

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摘要

1引言

2研究区概况

3栖霞市气候因子时空分布定量化模拟研究

4基于GIS的苹果种植适宜性评价

5结论与讨论

参考文献：

致谢

读研期间论文发表情况