第43卷第1期土壤通报Vol.43,No.12012年2月ChineseJournalofSoilScienceFeb.,2012地理信息系统与数学模型集成技术在福建甘蔗气候适生地评价中的应用王飞1，邢世和2*（1.福建省农业科学院土壤肥料研究所,福建福州，350013；2.福建农林大学资源与环境学院，福建福州，350002）摘要：利用福建省气象要素观测数据与土地利用现状资料，探讨GIS与数学模型集成技术在福建甘蔗气候适生地评价中的应用。结果表明，2次方趋势面分析结合1、2、5、7、6次方反距离权重插值模型可分别适用于研究区年降雨量、≥20℃年活动积温、年日照时数、无霜期、年极端低温多年均值的气象因子空间数据库的准确推算,其验证气象站点观测值与上述模型推算值之间的差异均未达到显著水平，t值仅分别为0.780,0.006,0.308,0.120,0.878。借助地理信息系统与数学模型可实现福建省甘蔗气候适生地定位与定量的评价，研究区甘蔗气候适宜用地面积为119.09万hm2，占全省耕地总面积的86.85%，其中最适宜用地面积、适宜面积、次适宜面积分别占甘蔗气候适宜用地面积的23.54%、39.73%、36.73%。关键词：地理信息系统；数学模型；甘蔗种植；气候；适宜性评价中图分类号：S162.3；S566.106文献标识码：A文章编号：0564-3945（2012）01-0176-06甘蔗是我国重要的糖料作物。福建省曾是全国甘示、更新和辅助决策，可以使土地适宜性评价的空间蔗主产区之一，改革开放以来，由于沿海地区经济快信息与属性信息能够很好地结合在一起，实现土宜评速发展，糖料、粮食作物、各种名优果树及工商业发展价成果数据在二维空间上的数学表达。为此，本研究占地竞争激烈，加上糖业体制、生产政策以及砍运方基于GIS与数学模型集成技术，对福建省甘蔗气候适面的问题，极大地抑制了蔗糖产业的稳定和发展，生地进行分析，旨在对福建甘蔗用地作出定位、定量2004～2007年福建甘蔗种植面积平均为1.23万hm2，的气候适宜性评价，为福建甘蔗合理布局与产业化种仅相当于种植高峰时期1985年面积的16.8%[1]。但从植提供科学依据。发展动态看，我国糖业正处于一个复苏和即将快速发研究方法与步骤展的关键时期，随着我国对糖精这种有害人体的甜味1剂的限制与逐步取消以及人均食糖综合消费量的增1.1资料收集加，国内食糖供给将进一步趋紧[2]，另外，甘蔗也是一收集相关资料：（1）福建省土地利用现状数据库（1∶种能源作物，开发“能源甘蔗”是当前热带、亚热带植25万，2002年），（2）福建省68个气象站地理位置及近蔗国家研究的热点问题，具有广阔的市场前景[3]，如能30年气象要素观测资料，（3）福建省数字高程模型突破育种攻关也必然会进一步扩大现有甘蔗种植面（DEM，1∶25万）。积。从生理生态上看，甘蔗适生于热带、亚热带，为一1.2评价对象及其分布图空间数据库建立年生或多年生宿根性栽培作物，但对福建而言，境内福建省甘蔗气候适生在评价对象为耕地，参评土地形复杂多样，受地形等非地带性因素的影响，福建地总面积137.12万hm2。借助GIS从福建省土地利用水热条件的区域差异以及垂直分异较为明显，对甘蔗现状数据库中提取出各类耕地以及县级行政区界线种植的影响也很大。上世纪80年代福建曾提出农业空间矢量数据，然后将评价对象分布图空间矢量数据综合区划的甘蔗地域性分区[4]，主要根据全省气候、地转化为250m×250m空间栅格数据。域及生产发展的方向进行人为定性的分区，对指导全1.3相关气象要素及其栅格数据推算省甘蔗生产起到一定作用，但由于主观因素强，分区甘蔗原属热带高光效的作物，具有喜高温、C4、结果粗放且难以落实到较小的地块上，因而难以适应需水量大、需肥多和生长期长等特点。它对热量要求现代甘蔗种植的需要。地理信息系统（GIS）可以在计高，生育期内大于20℃的积温要求达到4000℃以算机硬软件的支持下，对空间数据及相关联的属性特上[5~7]，极端最低温度低于0℃就会遭受冻害[7]。年降水征按地理坐标或空间位置进行处理、存储、分析、显量应达到1500～2000mm[6,8~9]，年日照时数在1800h以收稿日期：2009-05-13；修订日期：2011-10-14作者简介：王飞（1976年-），男，福建福州人，副研究员，硕士。研究方向：土壤资源评价与持续利用。Email：sfikf@vip.163.com*通讯作者1期王飞等：地理信息系统与数学模型集成技术在福建甘蔗气候适生地评价中的应用177上[5，9~10]。通过综合分析，最终选择年降水量、≥20℃年重插值模型对推算的气候要素