文档介绍：农业气象学经典课件——农业气候相似理论
第八章农业气候相似理论
一、基本概念和研究方法
二、相似距离计算
三、农业气候相似程度判断
四、应用举例
五、理论应用中要注意的问题
农业生产实践表明:任何作物的优良品种都是在特定生态环境下生长繁育的,都带有原产地条件的烙印。
一个作物品种引种成功与否是由多种生态条件综合作用的结果,而在众多的生态条件中,气候条件是最基本的。
1998年,内蒙古呼伦贝尔盟投资6000万元引种美国紫花苜蓿8万多亩的项目,在呼伦贝尔大草原上实施;
呼伦贝尔首次大面积引种紫花苜蓿以失败告终!
造成苜蓿大面积死亡的什么原因是气候因素:
2000-2001年冬季降雪少,气温低,春天牧草返青时,又遇倒春寒,苜蓿受冻而死。
3年后,当这里的其它牧草茁壮生长的时候,却有近7万亩的紫花苜蓿死亡。
一、基本概念和研究方法
农业气候相似理论是在实践中产生的。
20世纪初,德国林学家H1>.Mayr在研究树木引种时首先提出的。
木本植物引种要看原产地与引种地的气候是否相似,两地气候相似程度越大,引种成功的可能性就越大。
以温度为主要指标,进行了气候相似分析,正确地指导了德国的林木引种。
一般地,引种地与引种源地间气象条件较为接近的,引种就容易获得成功。
农业气候相似理论:
两地气候或农业气候的相似程度越大,引种成功的可能性就越大。相似程度的大小通常用相似距离来衡量。
研究方法:
1. 要素选取
二、相似距离计算
北京-温带大陆性季风气候
霍巴特-温带海洋性气候
滑移气候相似
同一作物在不同地域影响生育的关键期和主导因素不同。有时简单比较相似不好,滑移后则相似。

表1 北京等四地区年平均气候指标
以地区主要年平均标准气候值(1971~2000)为例计算地区间气候相似距离。

25
76

南京

11
82

成都

23
58

乌鲁木齐

17
77
22
广州

30
57

济南

25
57

北京
降水量(mm)
风速(m/s)
相对湿度(%)
气温(℃)
项目
一维相似距计算:
10
年均温(℃)
0
5
15
20
-5
25
北京
广州
济南

乌鲁木齐-北京: 北京-济南: 北京-广州:
乌鲁木齐-北京: 北京-济南: 北京-广州:
1180
年降水量(mm)
580
880
1480
1780
280
济南

气温相似距
降水相似距
二维相似距计算:
气温(℃)
降水量(mm)
北京(, )
成都(, )
广州(, )

依此类推,M维变量的相似距为:
南京(,,76)
北京(,,57)
气温 X
相对湿度 Z
降水量 y
在气象要素中,各要素的单位不一样。计算相似距时,为使它们能在同一水平上进行比较,需要进行无量纲化处理。这里介绍一种最常用的标准化处理方法。
在有m个气象要素作为判别因子,计算n个地区间的气候相似距时,假设第k个气候要素的数值为(k=1,…,m)

相应地,变量标准化处理后,多维空间任意两点相对距离可以计算如下:

考虑到在一组农业气候指标中各因子所起的作用有所差异,因此对各因子距离应进行权重处理。设第k个因子对气候影响的权重为Wk,
则相应的相似距离公式转化为:

5. 影响权重分配和相似距离修正
为使相似距数量级较小,对以上相似距离进行修正:
不同因子的影响权重应根据当地农业生产特点和作物品种特性综合决定。
三、相似程度的判断
根据相似距离进行相似程度判断和引种区划。
四、应用举例
例1. 太行山区引种日本甜柿
·判别因子选取:温度、降水和光照
太行山四个引种区,既没有一级相似的直接引种区,也没有不相似的区域。
引种试验也表明可以引种。
·相似距离计算
·相似程度判别
例2. 长春引种台北甜豌豆
·判别因子选取:温度和降水

台北
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