十堰烟区紫外辐射(UVR)时空特征分析与岭回归模型构建OA

为提升较小区域及山区地表紫外辐射(UVR)数据的连续性与准确性,探索复杂地形下UVR的时空分布规律与变化特征,本文建立了高精度的UVR模拟模型,为烤烟优化种植区划、精准生产管理及特色农业的可持续发展提供科学依据。研究利用2012—2023年十堰烟区8个烟叶生态气象站的逐日观测资料,结合气候倾向率和空间统计分析等方法,分析了紫外辐射(UVR)的时空变化特征,并采用岭回归方法构建了UVR曝辐量的拟合模型。结果表明:十堰烟区UVR年曝辐量呈现“北部高、南部低,东部高、西部低”的空间分布特点,与烟区“三山夹两河”(堵河、汉江)的地形分布基本一致。UVR曝辐量日均值为0.54 MJ/m^(2),月均值在9.33~25.30 MJ/m^(2)之间,年均值为201.10 MJ/m^(2)。日变化具有明显的季节性周期,呈“波浪状”;月UVR曝辐量在年内呈“单峰型”的变化规律;年UVR曝辐量则呈现出持续上升的年际变化趋势。UVR曝辐量与日平均气温、日最高气温、日最低气温、气温日较差和日照时数呈正相关,与相对湿度和降水量呈负相关。采用岭回归方法,分别建立了UVR的全年日尺度和季节日尺度回归模型,所有模型均表现出良好的拟合性能(RMSE<0.2 MJ/m^(2))。模型拟合结果显示,秋冬季节的日模型(RMSE=0.11~0.14 MJ/m^(2))较全年日模型(RMSE=0.17 MJ/m^(2))更具优势,而春夏季节日模型的拟合精度(RMSE=0.19 MJ/m^(2))不及全年日模型。根据紫外辐射(UVR)在烤烟生长中的双重作用,通过模型拟合UVR数据,在植区选择阶段针对性筛选适宜种植区域;在烤烟大田生长阶段,UVR较高区域或UVR峰值期(7—8月),可综合分析其潜在影响,为科学合理地采取基于生态适应或生产干预的防护措施提供决策依据。