山東泰安地區(qū)引種荷蘭水仙氣候適宜性評價

亓雪龍，楊娟俠，王江勇，楊興華，張 倩

(山東省果樹研究所，山東 泰安 271000)

引種是指從別的地區(qū)(或外國)引進新植物、新品種，在本地區(qū)(或本國)進行種植。它是充分利用農(nóng)業(yè)氣候資源，提高產(chǎn)量和效益的有效措施［1］。荷蘭水仙(Narcissus pseudonarcissus)，又名洋水仙、西洋水仙、歐洲水仙，為石蒜科水仙屬(Narcissus)多年生觀賞草本植物，原產(chǎn)于英國、西班牙等地中海沿岸地區(qū)［2］，是世界著名的球根花卉［3－4］，在世界各國廣泛栽培和應(yīng)用［5－6］。目前，我國栽培的荷蘭水仙種球多依賴進口，一次性使用，種球國產(chǎn)化方面的研究比較少。

模糊綜合評判法是一種應(yīng)用非常廣泛和有效的模糊數(shù)學(xué)方法，是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，從多個因素對評價事物隸屬等級狀況進行綜合性評價的一種方法［7］。由于氣候因素具有一定的模糊性，且氣候因素的重要程度又各不相同，本研究擬采用模糊綜合評判法，較為客觀地評價山東泰安地區(qū)引種荷蘭水仙的氣候適宜性，為本地區(qū)引種及種植荷蘭水仙提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料來源

年鑒是以全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地記述上年度內(nèi)的重要時事、文獻和統(tǒng)計資料，并按年度連續(xù)出版的工具書。本研究利用《山東統(tǒng)計年鑒》、《泰安市年鑒》等工具書，收集、整理了泰安市2001～2010年共10年的氣候資料(包括年平均氣溫、1月份平均氣溫、6月份平均氣溫、年極端高溫、年極端低溫、4～6月份光照時數(shù)、4～6月份平均降水量)。

同時，荷蘭水仙年周期各生長發(fā)育階段所需的氣候條件，本研究主要參考了世界球根花卉核心產(chǎn)區(qū)氣候資料［8］。

1.2 研究方法

根據(jù)評價對象復(fù)雜程度和因素集的層次，模糊綜合評判法可分為單層次和多層次。本研究擬采用單層次模糊綜合評判法，評價山東泰安地區(qū)引種荷蘭水仙的氣候適宜性。其操作步驟如下:

(1)建立評判對象集、因素集和評判集

根據(jù)實際需要確定評價的對象集、評價的因素集和評判集。

對象集:O={o1，o2，…，ol}，因素集:U={u1，u2，…，um}，評判集:V={v1，v2，…，vn};

(2)構(gòu)造評判矩陣

首先對ui(i=1，2…，m)作單因素評判，從因素ui來看該事物對抉擇等級vj(j=1，2，…n)的隸屬度rij，這樣就得出第i個因素ui的單因素評判集:

這樣m個因素的評判集就構(gòu)造出一個總得評判矩陣。即每一個被評價對象確定了從U 到V 的單因素評判矩陣R:

(3)建立m個評價因素的權(quán)重分配向量A

一般情況下，各評價因素在綜合評價中占有不同的比重，這個比重稱為權(quán)重值。設(shè)A=(a1，a2，…，am)，其中ai＞0，且∑ai=1，它反映對諸因素的一種權(quán)衡。確定權(quán)重值的方法很多，可以采用專家咨詢法、層次分析法等;

(4)進行復(fù)合運算可得到綜合評價結(jié)果

2 結(jié)果與分析

2.1 荷蘭水仙生態(tài)習(xí)性

荷蘭水仙是世界上著名的球根花卉，性喜溫暖濕潤和陽光充足的環(huán)境［9］，其生態(tài)習(xí)性如下［10－13］:

2.1.1 溫度 喜涼爽濕潤氣候，冬季較耐寒，多數(shù)種類在我國華北地區(qū)可露地越冬;忌暑熱，夏季高溫休眠。其種球繁育需秋季(10～11月)播種，翌年春季(3～5月)開花，夏季(6～7月)收獲，不同的生長發(fā)育階段對溫度的要求不同。播種前需經(jīng)過經(jīng)40～50 d 8～9℃的低溫春化處理才能開花，早春葉片生長期適溫為18～20℃，夏季鱗莖花芽分化最適溫度為17～20℃，鱗莖儲藏最適溫度為13～17℃，夏季37℃高溫下鱗莖能在土壤中順利休眠越夏，葉片生長期也能忍受0℃低溫。

2.1.2 水分 在秋冬根系生長期和春季地上植株生長期均需充足水分，但忌積水。開花后對水分的需求逐漸減少，鱗莖休眠期需要保持干燥。

2.1.3 光照 除葉片生長期需充足陽光以外，開花期以半陰為好。生長期長時間光線不足，葉片容易伸長柔軟、下垂，但對開花影響不大。

2.1.4 土壤 其種植土壤以肥沃、疏松、排水良好、富含腐殖質(zhì)的微酸性至微堿性砂質(zhì)壤土為宜。

2.2 評價指標(biāo)選擇

荷蘭水仙的生長發(fā)育除了受自身遺傳特性影響之外，還受到各種環(huán)境因素(包括溫度、光照、水分、土壤等)的綜合影響。這些環(huán)境因素不但直接影響著荷蘭水仙的生長發(fā)育，而且各種環(huán)境因素之間還互相影響互相制約著。因此，荷蘭水仙引種成功與否，主要取決于對這些環(huán)境因素的適應(yīng)性，以及人們對環(huán)境因素的調(diào)控，使之適宜荷蘭水仙的生長發(fā)育。

通過研究荷蘭水仙的生態(tài)習(xí)性，綜合考慮影響荷蘭水仙生長發(fā)育的各種因素，并征求花卉專家意見后，本研究選取年平均氣溫、1月份平均氣溫、6月份平均氣溫、年極端高溫、年極端低溫、4～6月份光照時數(shù)、4～6月份平均降水量作為評價指標(biāo)，而沒有考慮土壤等對荷蘭水仙生長發(fā)育影響較小的環(huán)境條件。

2.3 綜合評價

現(xiàn)采用單層次模糊綜合評判法來分析泰安地區(qū)引種荷蘭水仙的氣候適宜性。

2.3.1 建立評判對象集、因素集和評判集 本研究主要評價泰安地區(qū)引種荷蘭水仙的氣候適宜性，所以對象集只有泰安一個值，即對象集O={泰安};

根據(jù)評價指標(biāo)的選擇，本研究的因素集U={年平均氣溫，1月份平均氣溫，6月份平均氣溫，年極端高溫，年極端低溫，4－6月份光照時數(shù)，4－6月份平均降水量}。

根據(jù)引種地區(qū)氣候?qū)商m水仙生長發(fā)育的適宜程度，本研究把氣候適宜性分為最適宜、適宜、不適宜三級，即評判集V={最適宜，適宜，不適宜};

2.3.2 構(gòu)造評判矩陣 根據(jù)荷蘭水仙核心產(chǎn)區(qū)的氣候條件，設(shè)定每個評判因素集值域。選取泰安地區(qū)2001－2010年共10年的氣象資料作為原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過各因素值域的判斷，取的評判引種荷蘭水仙氣候適宜性的評判值。最后經(jīng)過歸一化處理后，構(gòu)造出引種荷蘭水仙的綜合評判矩陣如下。

2.3.3 建立n個評價因素的權(quán)重分配向量A 荷蘭水仙是春花種球，而越冬期和生長期氣溫是選擇春花種球繁育地區(qū)的重要依據(jù)［8］，因此根據(jù)評價因素的重要程度，并征求本領(lǐng)域?qū)＜乙庖姾螅O(shè)定評價因素的權(quán)重分配向量為:

4)建立評判模型，進行復(fù)合運算，得到最終綜合評價結(jié)果

根據(jù)最大隸屬度原則，即取V 中與bj最大值對應(yīng)的元素νj作為評價結(jié)果。由于0.52＞0.31＞0.17，因此泰安地區(qū)屬于引種荷蘭水仙的適宜地區(qū)。

2.4 結(jié)果分析

本研究按照模糊綜合評判法的原理，對山東泰安地區(qū)引種荷蘭水仙的氣候適宜性進行了分析。由評價結(jié)果可以看出，理論上泰安地區(qū)屬于引種荷蘭水仙的適宜地區(qū)。但由于缺乏實際種植經(jīng)驗，對荷蘭水仙生長發(fā)育受不利氣象災(zāi)害(如夏季高溫)的影響程度如何，還有待于進一步的實踐驗證。

泰安位于山東省中部，地處東經(jīng)116°02'至117°59'、北緯35°38'至36°28'之間，與荷蘭水仙的核心產(chǎn)區(qū)之一日本新瀉縣處于同緯度。且泰安地區(qū)年平均氣溫為12.9℃。年內(nèi)7月份最高，平均26.4℃，1月份最低，平均為－2.6℃。極端最高氣溫41℃，極端最低氣溫－27.5℃。在地域分布上，南部、西部較高，東部、北部偏低。除了夏季天氣比較炎熱外，其它氣候條件也比較接近荷蘭水仙的核心產(chǎn)區(qū)。所以從經(jīng)驗來判斷，泰安地區(qū)也應(yīng)適宜引種荷蘭水仙。

3 討論與結(jié)論

本研究應(yīng)用模糊綜合評判法，對山東泰安地區(qū)氣候和荷蘭水仙核心產(chǎn)區(qū)的氣候進行比較，較為客觀地評價了泰安地區(qū)引種荷蘭水仙的氣候適宜性，對本地區(qū)引種及種植荷蘭水仙提供了理論參考。

對于泰安地區(qū)夏季炎熱多雨，不利于荷蘭水仙夏季鱗莖花芽分化，我們建議采取以下兩種辦法改善荷蘭水仙的引種條件:

1)夏季炎熱時期，對荷蘭水仙采取遮光措施，如:添加遮光網(wǎng);盛夏時節(jié)，除了遮光外，還需采取地面灑水、葉面噴霧等措施，以調(diào)節(jié)空氣濕度，降低環(huán)境溫度，達到更好的蒔養(yǎng)效果。

2)近年來，花卉花期控制技術(shù)得到很大的發(fā)展，對花卉生產(chǎn)的高速普及起到推波助瀾的作用。在泰安地區(qū)引種荷蘭水仙時，可以采用控溫控花法、控光控花法、播種期調(diào)節(jié)控花法、控水控肥控花法、修剪控花法等花期調(diào)控的辦法，人為地創(chuàng)造出滿足荷蘭水仙花芽分化、花芽成熟和花蕾發(fā)育等生長發(fā)育所需的條件，促使荷蘭水仙提前開花，以避開夏季的高溫天氣。

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