酒泉市農業氣候生產潛力服務平臺的設計與實現

曹華++王玉紅

摘要 本文用Thornthwaite Memorial模型和 EOF經驗正交函數及其數理統計方法，編程數據庫采用accesss、開發平臺運用Microsoft visual studio 2010、編程語言用VB.net、開發框架用NET Framework 4建立了《酒泉市氣候生產潛力服務平臺》。把不同地方的降水和溫度氣象資料整理導入該系統，查看“圖形分析中的不同類型”，即可顯示酒泉市各區域不同點的氣候生產潛力時空分布及其變化規律。系統圖示顯示直觀，操作簡單快捷，為酒泉市縣提供了更為方便快捷的農業氣象服務平臺，應用前景廣泛。

關鍵詞 氣候生產潛力；服務平臺；甘肅酒泉

中圖分類號 S162 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）16-0299-02

在單位面積的土地上，當土壤、養分、CO2等條件最適宜，并充分利用光、熱、水等氣候資源時，可能獲得的最高農業產量或生物學產量，即為氣候生產潛力。

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，北與蒙古國接壤，東西長約 680 km，南北寬約 550 km；下轄一區兩市四縣：肅州區、敦煌市、玉門市及肅北縣、瓜州縣、金塔縣、阿克賽縣，總面積約 19.12萬 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，自然災害頻發，嚴重影響和制約農牧業生產[1-4]，農業可持續發展受到巨大挑戰。

氣候變化對環境脆弱帶生態系統的初級生產力必將產生重大影響[5-6]。近年來，氣候生產潛力在國內外研究較多[2-9]，并建立了一些如Miami、AEZWagenigen、Thornthwaite Memo-rial等比較成熟的模型[3-9]，為研究農業氣候生產潛力提供了重要的理論基礎。目前對酒泉市農業氣候生產潛力的研究較少[2，10]，因此進行深入分析和研究，建立《酒泉市農業氣候生產潛力服務平臺》對發展農業生產具有十分重要的意義。

1 資料來源及內容

酒泉市主要農作物有棉花、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，本文對應用模型加以修正，僅采用4—9月的氣候資料進行分析，使所得結論對農牧業生產更具指導性和針對性（本文中“年平均”均指研究區域內8個臺站4—9月氣象資料統計結果）。平臺數據庫采用1961—2010年4—9月酒泉、敦煌、馬鬃山、肅北、玉門、金塔、瓜洲、鼎新8個氣象臺站實時觀測的溫度和降水數據資料。所選時段內數據完整，具備氣象資料的代表性、完整性和比較性，無缺失和遺漏。

2 技術方法

（1）模型方法。完成酒泉市近50年內各區域不同點和時間的農業氣候生產潛力時空分布及其變化規律的評價和論述，分析降水、溫度與農業氣候生產潛力之間的關系，采用國際通用模型Thornthwaite Memorial，計算研究不同區域農業氣候生產潛力，構建《酒泉市農業氣候生產潛力服務平臺》。

（2）軟件環境。采用Microsoft visual studio 2010、VB.net語言和 NET Framework 4作為系統開發平臺，服務器采用Wind-owsXP操作系統和accesss數據庫管理系統。

（3）硬件環境。服務器端采用一臺高性能微機或專用服務器；計算機使用PⅢ800/128MB 以上微機均可。

（4）平臺操作。把不同地方的降水和溫度氣象資料整理導入，查看“圖形分析中的不同類型”，可顯示酒泉市各區域不同點和時間氣候生產潛力時空分布及其變化規律，如圖1～3所示。

（5）功能特點。①數據庫管理和歷年資料的入庫，具有較強的邏輯判斷和自動糾錯功能，確保了數據庫中數據的完整性和正確性；②查詢顯示系統為標準的WindowsXP視窗界面，界面友好，操作簡便快捷；③系統設計具有開放性和通用性，圖示顯示直觀。

3 結論

完成酒泉市近50年各區域不同點和時間的農業氣候生產潛力的時空分布及其變化規律的評價和論述，建成了《酒泉市農業氣候生產潛力服務平臺》。把不同地方的降水和溫度氣象資料整理導入即可形成氣候生產潛力時空變化圖，圖示顯示直觀，操作簡單快捷。

該平臺為酒泉市農業氣候生產潛力提供基礎性依據，更好地發揮氣候資源優勢；為推進酒泉市農業生產和生態環境科學發展工作提供技術支撐；有效緩解氣候變化對農業生產的不利因素，社會經濟效益顯著，為酒泉市各市縣農業業務人員提供了更為方便快捷的農業氣象服務平臺，應用前景廣泛。

4 參考文獻

[1] 武永利.近45年山西省氣候生產潛力時空變化特征分析[J].生態環境學報，2009，18（2）：567-571.

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

[3] 陶波，李克讓，邵雪梅，等.中國陸地凈初級生產力時空特征模擬[J].地理學報，2003，58（（3）：372-380.

[4] 李棟梁，呂蘭芝.中國農牧交錯帶的氣候特征與演變[J].中國沙漠，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空分布特征[J].中國沙漠，2008，28（6）：1151-1154.

[6] 黃秉維.關于農業生產潛力研究[C]//石玉林.中國土地資源的人口承載能力研究.北京：中國科學技術出版社，1992：13.

[7] 郭建平，高素華，劉鈴，等.氣候變化對紅松氣候生產潛力的影響研究[J].中國生態農業學報，2003，11（2）：129-131.

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

[9] 馬瑞芳.內蒙古草原近50年氣候變化及其對草地生產力的影響[D].北京：中國農業科學院，2007：30-35.

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