基于模糊相似优先比法的十堰气候相似区研究

李细牛 计合宪 汪晶 郝燕

摘要：笔者运用模糊相似优先比法对十堰市各县（市）气候相对于全国主要城市气候（站点）和地中海类气候进行相似优先比分析。结果表明，十堰气候可区划为三个类型，一是处于大巴山东延余脉的房县、竹山县和竹溪县，称为巴山型，陕西汉中气候与之最相似;二是位于丹江库区周边的郧县、丹江口市和十堰城区，称为汉水型，安徽合肥和湖北老河口气候与之最相似;三是处于秦岭东延余脉的郧西县，称为秦岭型，湖北老河口和陕西汉中气候与其最相似。依据气候相似原则，十堰引种和发展林业产业可按三个区域进行谋划，将陕西汉中、安徽合肥等与十堰气候最相似的地区作为十堰引种的主要种源地和寻求农林产业发展方向的重点学仿交流地。

关键词：模糊相似优先比法;十堰;气候相似区

中图分类号：S753文献标识码：A文章编号：1004-3020（2019）04-0018-04

Study on Climate Similarity Region of Shiyan by Fuzzy Similarity Priority Ratio MethodLi Xiniu（1）Ji Hexian（2）Wang Jing（1）Hao Yan（1）

（1.Shiyan Forestry Technology Promotion CenterShiyan442000;

2.Hubei Niutou Mountain National Forest Park Administration BureauShiyan442000）

Abstract： We used the fuzzy similarity priority ratio method  to analyze the similarity priority ratio of  each county in Shiyan city with that of major cities in China and  Mediterranean area. The results show that Shiyan climate can be divided into three types. The first type is located in the eastern extension of Daba Mountain， which includes Fangxian， Zhushan and Zhuxi counties; Hanzhong in Shanxi province， has the most similar climate with the first type. The second type is located around the Danjiang reservoir area， including Yunxian county， Danjiangkou city and the downtown area of Shiyan， which is called the Hanshui type; Hefei in Anhui province and Laohekou in Hubei province have the most similar climate with the second type. The third type is located in the eastern extension of Qinling， including Yunxi county， known as Qinling type; Laohekou in Hubei province and Hanzhong in Shaanxi province have the most similar climate with the third type. According to the climate similarity principle， the plant introduction and development of forestry industry in Shiyan can be planned based on the above three regions that have the most similar climate to Shiyan， such as Hanzhong city of Shanxi province and Hefei city of Anhui province. These regions are regarded as the main seed sources for plant introduction and the key places for the study of the development of agriculture and forestry industry of Shiyan.

Key words：fuzzy similarity priority ratio method; Shiyan; climatic similarity zone

十堰地处北亚热带，为中国南部亚热带与北部温带的过渡地带，又是中国西部高原与东部低山丘陵的过渡区域，气候类型多样，生物多样性丰富[1]，林木引种空间广阔。然而，数十年引种实践表明，除有湿地松、火矩松等国外松速生丰产特性表现较好外，经济林树种（品种）引种成功的案例并不多，尤其在一度追求规模和速度的产业化发展过程中，引进发展的品种总是难以获得稳定的产量和品质。因而，十堰到底应发展什么的问题屡屡被提出。众所周知，自然适宜尤其是气候相似是决定引种成功的重要因素。本文运用模糊相似优先比法，对十堰各县（市）相對于全国主要气候站点和地中海类气候进行相似优先比分析，找出十堰气候相似区，为实现科学引种和促进林业产业发展提供参考。

1材料与方法

1.1气候因子选择及权重设定

温度、水分、光照、土壤、病虫害等因素的综合作用影响着植物分布和植物引种成效[2，3]。而温度、水分、光照等气象因子起到重要的、决定性作用。本研究选取年平均气温、极端最低气温、最冷月平均气温、年降水量、夏半年降水量（5～8月）、年日照时数、夏半年日照时数（5～8月）等7个气候因子作为模糊相似优先比分析的比较因素。设置各因子权重分别为：0.2，0.1，0.1，0.2，0.1，0.2，0.1。

1.2气候资料收集

收集的气候资料包括国内141个城市（台站）、中亚类和地中海类共143个行政单元（或气象站点）1961～1990年年均温度等七个气候因子的数据[4]。其中，141个国内站点包含十堰市内7个站点、湖北省5个站点和其他省站点129个。还收集了主要气候站点的位置信息资料。十堰市各县（市）气候资料数据如表1。

1.3模糊相似优先比法

模糊相似优先比[5]是以成对的样本与一个固定的样本作比较，确定哪一个与固定样本更相似。采用海明距离作为相似优先比的测度，计算模糊相似矩阵，每一样本的每一因素都产生一个反映相似程度的序号值，将每一样本各个因素的序号值相加，序号值越小，该样本与固定样本就越相似。计算过程由DPS9.50数据分析系统软件完成。在依次将十堰市内各县气候数据和地中海类气候数据作为固定样本计算时，对比样本数量和组成如表2。

2结果与分析

2.1十堰县域之间气候相似程度

每一个县作为固定样本的相似优先比计算结果都包括全部气候因子单个的优先比值及排序和所有因子总的优先比值排序。限于篇幅，表3只列出各县市气候资料依次作为固定样本，其余所有站點作为对比样本时，优先比值排在前10的站点。

2.2十堰各县（市）与其他站点气候相似优先比

分析十堰市外站点包括省内5个站点和省外129个站点。分析结果表明，在相似优先比排序前十名内，属于省内站点只有老河口和宜昌两个，宜昌站点仅在对于竹山县气候相似性分析中优先比值排在第九位。属于省外站点的陕西汉中、安徽合肥却在对于十堰各县（市）气候的相似优先比值排序中居靠前位置。陕西汉中气候对于房县、竹溪县和竹山县的气候甚至比十堰市内其他县（市）更相似，优先比值按从小到大排序，对于房县和竹溪县的排序皆为第一，对于竹山县的排序为第二。安徽合肥气候与十堰城区和丹江口市的气候最相似，优先比按从小到大都排第一。十堰各县（市）气候对市外站点气候的相似优先比排序如表4。

2.3十堰各县（市）气候与地中海类气候相似优先

比分析将地中海类气候数据作为固定样本进行相对于其他所有站点的相似优先比分析，相似优先比值最小的五个站点如表4，其中十堰各县（市）气候对于地中海类气候的相似优先比值如表5。

从表5和表6可以看出：①相较于我国所有站点气候，地中海类气候与中亚类气候之间具有更大的相似性;②在国内141个气候站点中，我国云南宾川、云南永仁、河北怀来、新疆喀什与地中海类气候最相似;③十堰各县（市）气候对于地中海类气候的相似优先比值的排序位次在全部142个站点中居55～97之间，表明十堰各县（市）气候与地中海类气候相似性不大，引种地中海地区的植物并不具有自然优势。

3结论与讨论

（1）十堰市内县域之间的气候存在自然差异，寄望通过发展某一树种（或品种）培育“一市一品”的主导产业，不符合自然适宜原则。

（2）十堰气候可区划为三个类型，一是巴山型，包括房县、竹山县和竹溪县，处于大巴山东延余脉;二是汉水型，包括郧县、丹江口市和十堰城区，位于丹江库区周边;三是秦岭型，为处于秦岭东延余脉的郧西县。在全国所选140个站点范围内，陕西汉中与巴山型气候最相似;安徽合肥和湖北老河口与汉水型气候最相似;湖北老河口和陕西汉中与秦岭型气候较相似。因此，陕西汉中、安徽合肥等与十堰气候最相似的地区（站点）可作为十堰引种的主要种源地和寻求农林产业发展方向的重点学仿交流地。

（3）十堰气候与地中海类气候的相似性不高，若引种发展油橄榄、大樱桃等原产地中海地区的经济林树（品）种，尤其需要审慎，生产中必须严格选择栽植地段，慎重挑选适宜的品种，只有经过引种试验和驯化栽培后，才可以扩大规模发展。

（4）由于所选站点数量有限，不能反映全国范围的所有气候类型的特征，而且所选站点的数据是相应行政单元气象站点的历史数据，代表性不够强不够全面，难免以点代面、数往知来的弊端，因此分析的结果仅只作为指导生产实际和进行产业发展决策的参考。

参考文献

[1]曹菊新，江明坤，李唐，等.湖北山区开发概论[M].湖北：湖北科学技术出版社，1989.

[2]王振，张京伟，张德顺.基于模糊相似优先比法划分与上海气候相似的全球区域[J].中国园林，2012（01）91～93.

[3]吴战平，谷晓平，徐丹丹，等. 猕猴桃栽培的生态气候适应性研究[J].气象科技，2008， 36（6）：782～786

[4]刘忠华.阿月浑子在我国适生区域的研究[D].北京：北京林业大学，2003.

[5]唐启义. D S数据处理系统：实验设计、统计分析及数据挖掘[M].北京：科学出版社，2010.