酒泉市農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

曹華++王玉紅

摘要 本文用Thornthwaite Memorial模型和 EOF經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)及其數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，編程數(shù)據(jù)庫(kù)采用accesss、開(kāi)發(fā)平臺(tái)運(yùn)用Microsoft visual studio 2010、編程語(yǔ)言用VB.net、開(kāi)發(fā)框架用NET Framework 4建立了《酒泉市氣候生產(chǎn)潛力服務(wù)平臺(tái)》。把不同地方的降水和溫度氣象資料整理導(dǎo)入該系統(tǒng)，查看“圖形分析中的不同類(lèi)型”，即可顯示酒泉市各區(qū)域不同點(diǎn)的氣候生產(chǎn)潛力時(shí)空分布及其變化規(guī)律。系統(tǒng)圖示顯示直觀，操作簡(jiǎn)單快捷，為酒泉市縣提供了更為方便快捷的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)，應(yīng)用前景廣泛。

關(guān)鍵詞 氣候生產(chǎn)潛力；服務(wù)平臺(tái)；甘肅酒泉

中圖分類(lèi)號(hào) S162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）16-0299-02

在單位面積的土地上，當(dāng)土壤、養(yǎng)分、CO2等條件最適宜，并充分利用光、熱、水等氣候資源時(shí)，可能獲得的最高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量或生物學(xué)產(chǎn)量，即為氣候生產(chǎn)潛力。

甘肅省酒泉市位于河西走廊西端，東接張掖市，南連青海省，西鄰新疆維吾爾自治區(qū)，北與蒙古國(guó)接壤，東西長(zhǎng)約 680 km，南北寬約 550 km；下轄一區(qū)兩市四縣：肅州區(qū)、敦煌市、玉門(mén)市及肅北縣、瓜州縣、金塔縣、阿克賽縣，總面積約 19.12萬(wàn) km2。屬于典型的暖溫帶大陸性干旱氣候。隨著氣候變暖，水資源短缺、土地沙漠化、干旱面積增加，自然災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重影響和制約農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)[1-4]，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展受到巨大挑戰(zhàn)。

氣候變化對(duì)環(huán)境脆弱帶生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力必將產(chǎn)生重大影響[5-6]。近年來(lái)，氣候生產(chǎn)潛力在國(guó)內(nèi)外研究較多[2-9]，并建立了一些如Miami、AEZWagenigen、Thornthwaite Memo-rial等比較成熟的模型[3-9]，為研究農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力提供了重要的理論基礎(chǔ)。目前對(duì)酒泉市農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力的研究較少[2，10]，因此進(jìn)行深入分析和研究，建立《酒泉市農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力服務(wù)平臺(tái)》對(duì)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義。

1 資料來(lái)源及內(nèi)容

酒泉市主要農(nóng)作物有棉花、小麥、玉米、胡麻、甜菜、馬鈴薯、辣椒和制種番茄等，一般在4月播種，9月收獲，10月到次年3月農(nóng)田處于休眠期，年降水量的82%以上集中在4—9月。因此，本文對(duì)應(yīng)用模型加以修正，僅采用4—9月的氣候資料進(jìn)行分析，使所得結(jié)論對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)更具指導(dǎo)性和針對(duì)性（本文中“年平均”均指研究區(qū)域內(nèi)8個(gè)臺(tái)站4—9月氣象資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果）。平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用1961—2010年4—9月酒泉、敦煌、馬鬃山、肅北、玉門(mén)、金塔、瓜洲、鼎新8個(gè)氣象臺(tái)站實(shí)時(shí)觀測(cè)的溫度和降水?dāng)?shù)據(jù)資料。所選時(shí)段內(nèi)數(shù)據(jù)完整，具備氣象資料的代表性、完整性和比較性，無(wú)缺失和遺漏。

2 技術(shù)方法

（1）模型方法。完成酒泉市近50年內(nèi)各區(qū)域不同點(diǎn)和時(shí)間的農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力時(shí)空分布及其變化規(guī)律的評(píng)價(jià)和論述，分析降水、溫度與農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力之間的關(guān)系，采用國(guó)際通用模型Thornthwaite Memorial，計(jì)算研究不同區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力，構(gòu)建《酒泉市農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力服務(wù)平臺(tái)》。

（2）軟件環(huán)境。采用Microsoft visual studio 2010、VB.net語(yǔ)言和 NET Framework 4作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，服務(wù)器采用Wind-owsXP操作系統(tǒng)和accesss數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

（3）硬件環(huán)境。服務(wù)器端采用一臺(tái)高性能微機(jī)或?qū)Ｓ梅?wù)器；計(jì)算機(jī)使用PⅢ800/128MB 以上微機(jī)均可。

（4）平臺(tái)操作。把不同地方的降水和溫度氣象資料整理導(dǎo)入，查看“圖形分析中的不同類(lèi)型”，可顯示酒泉市各區(qū)域不同點(diǎn)和時(shí)間氣候生產(chǎn)潛力時(shí)空分布及其變化規(guī)律，如圖1～3所示。

（5）功能特點(diǎn)。①數(shù)據(jù)庫(kù)管理和歷年資料的入庫(kù)，具有較強(qiáng)的邏輯判斷和自動(dòng)糾錯(cuò)功能，確保了數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的完整性和正確性；②查詢顯示系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)的WindowsXP視窗界面，界面友好，操作簡(jiǎn)便快捷；③系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有開(kāi)放性和通用性，圖示顯示直觀。

3 結(jié)論

完成酒泉市近50年各區(qū)域不同點(diǎn)和時(shí)間的農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力的時(shí)空分布及其變化規(guī)律的評(píng)價(jià)和論述，建成了《酒泉市農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力服務(wù)平臺(tái)》。把不同地方的降水和溫度氣象資料整理導(dǎo)入即可形成氣候生產(chǎn)潛力時(shí)空變化圖，圖示顯示直觀，操作簡(jiǎn)單快捷。

該平臺(tái)為酒泉市農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力提供基礎(chǔ)性依據(jù)，更好地發(fā)揮氣候資源優(yōu)勢(shì)；為推進(jìn)酒泉市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境科學(xué)發(fā)展工作提供技術(shù)支撐；有效緩解氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利因素，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，為酒泉市各市縣農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)人員提供了更為方便快捷的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)，應(yīng)用前景廣泛。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 武永利.近45年山西省氣候生產(chǎn)潛力時(shí)空變化特征分析[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，18（2）：567-571.

[2] 郭小芹，劉明春.河西走廊近40a氣候生產(chǎn)潛力特征研究[J].中國(guó)沙漠，2011，31（5）：1323-1329.

[3] 陶波，李克讓?zhuān)垩┟?，?中國(guó)陸地凈初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)空特征模擬[J].地理學(xué)報(bào)，2003，58（（3）：372-380.

[4] 李棟梁，呂蘭芝.中國(guó)農(nóng)牧交錯(cuò)帶的氣候特征與演變[J].中國(guó)沙漠，2002，22（5）：483-488.

[5] 賈文雄，何元慶，李宗省，等.祁連山及河西走廊氣候變化的時(shí)空分布特征[J].中國(guó)沙漠，2008，28（6）：1151-1154.

[6] 黃秉維.關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力研究[C]//石玉林.中國(guó)土地資源的人口承載能力研究.北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1992：13.

[7] 郭建平，高素華，劉鈴，等.氣候變化對(duì)紅松氣候生產(chǎn)潛力的影響研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，11（2）：129-131.

[8] 謝云，王曉嵐.近40年中國(guó)東部地區(qū)夏秋糧食作物氣候生產(chǎn)潛力時(shí)空分布[J].資源科學(xué)，2003，25（2）：7-13.

[9] 馬瑞芳.內(nèi)蒙古草原近50年氣候變化及其對(duì)草地生產(chǎn)力的影響[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2007：30-35.

[10] 曹華，王曉，陳清善.甘肅酒泉近50a氣候生產(chǎn)潛力變化分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（1）：89-91.