黑龍江省主要作物產(chǎn)量變化及其與氣候因子的關(guān)系

黑龍江省主要作物產(chǎn)量變化及其與氣候因子的關(guān)系

李彩俠1，王雅珍1，王永祎2

(1.黑龍江工業(yè)學(xué)院,黑龍江 雞西158100；2.吉林省有色金屬地質(zhì)勘察局605隊(duì)，吉林 延吉133001)

摘要：根據(jù)黑龍江省 1980-2011年的氣候和主要糧食作物產(chǎn)量等資料，利用SPSS相關(guān)性分析法研究黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量與溫度、降水兩個(gè)主要?dú)夂蛞蜃拥南嚓P(guān)性。結(jié)果表明：黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量總體變化趨勢(shì)為小麥產(chǎn)量下降,水稻、玉米和大豆增加,形成了以玉米、大豆和水稻為主的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)；溫度與玉米、大豆、水稻、小麥幾種作物產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別是0.380、0.574、0.603和-0.666，都在0.01或0.05水平上顯著相關(guān)；降水和水稻、小麥兩種作物產(chǎn)量在0.05水平上顯性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別是-0.395和-0.430。降水和玉米、大豆兩種作物產(chǎn)量的相關(guān)性較差，相關(guān)系數(shù)分別是-0.197和-0.294。由此可見，溫度對(duì)黑龍江省主要作物產(chǎn)量的影響大于降水的影響，且?guī)追N作物產(chǎn)量受溫度和降水影響為：小麥>水稻>大豆>玉米。

關(guān)鍵詞：糧食作物；產(chǎn)量變化；氣候因子；影響

作者簡(jiǎn)介：李彩俠,碩士，助教，黑龍江工業(yè)學(xué)院。研究方向：生物生態(tài)。

文章編號(hào)：1672-6758(2015)02-0055-3

中圖分類號(hào)：S162.5

隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些可控的管理因素如農(nóng)藥、化肥等對(duì)作物產(chǎn)量的影響達(dá)到穩(wěn)定趨勢(shì)下，對(duì)作物產(chǎn)量影響轉(zhuǎn)化成由溫度、降水等不可控的氣候條件決定，[1]因此有學(xué)者將影響作物產(chǎn)量的農(nóng)藥、化肥等使用管理因子定義為生長限制因子；對(duì)作物產(chǎn)量影響的氣候環(huán)境因子定義成生產(chǎn)決定因子，[2]而在眾多氣候因子中氣溫和降水對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)影響最大。黑龍江省是我國重要的商品糧基地，種植多種農(nóng)作物，以玉米、大豆、水稻和小麥為主，該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況的好壞直接影響國家糧食的安全保障。而以往研究氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響大多都是從低溫、霜凍等角度出發(fā)來分析區(qū)域上對(duì)氣候變化的響應(yīng)，[3-6]以及氣候變化對(duì)不同地區(qū)作物增產(chǎn)或減產(chǎn)的作用等，[7-9]缺少一定的客觀性；此外研究多集中在單一作物上，很少考慮氣候因子的影響，無法很好地說明整個(gè)地區(qū)產(chǎn)量的變化情況。本研究在氣候變化背景下，以黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量為對(duì)象，從整體上分析黑龍江省主要作物產(chǎn)量時(shí)間和空間變化規(guī)律，并在忽略技術(shù)條件和人為等因素影響下運(yùn)用SPSS相關(guān)性分析法從溫度和降水兩個(gè)主要?dú)夂蛞蜃优c產(chǎn)量之間的相關(guān)性來研究氣候變化與糧食產(chǎn)量的關(guān)系。為黑龍江省主要農(nóng)作物種植區(qū)域的產(chǎn)量預(yù)估、作物品種選擇及相關(guān)后續(xù)研究工作提供一定理論根據(jù)和參考價(jià)值。

1材料與方法

黑龍江省主要糧食作物(玉米、大豆、水稻、小麥)產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于《黑龍江省統(tǒng)計(jì)局年鑒》；黑龍江省近32年生長季(5-9月)平均溫度和降水量數(shù)據(jù)來自黑龍江省所有市縣72個(gè)氣象站點(diǎn)記錄的實(shí)際氣象數(shù)據(jù)經(jīng)EXCEL計(jì)算得出，此氣象數(shù)據(jù)由黑龍江省氣象站提供。本文分析方法以EXCEL為基本數(shù)據(jù)圖表處理分析手段，運(yùn)用SPSS相關(guān)性分析法研究其與氣候因子的關(guān)系。

2結(jié)果與分析

圖2-1　1980-2001年黑龍江省生長季(5-9月)平均氣溫、降水量變化 Fig2-1 1980-2011 in Heilongjiang Province in the growth season(5-9months) the average temperature, precipitation change

由圖2-1可見，1980-2011年黑龍江省生長季(5-9月)平均氣溫在波動(dòng)中逐漸升高，近32年的平均氣溫是17.73℃。其中最低值是1981年的16.52℃，最高值為2000年的19.04℃。與氣溫不同的是，黑龍江省近32年生長季平均降水量波動(dòng)中減少趨勢(shì)不明顯，多年降水量為87.03mm，其中最大值是1994年113.45mm，最小值是2001年65.40mm。

2.2 黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量時(shí)間變化。

由圖2-2可知，1980-2011年黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量均發(fā)生了顯著的變化，總的來說玉米、大豆和水稻的產(chǎn)量在波動(dòng)中升高，小麥呈減少趨勢(shì)。1980-1985年玉米、小麥、大豆是主要糧食作物，產(chǎn)量均高于水稻，1985年后水稻產(chǎn)量逐年增加，小麥產(chǎn)量逐年減少，至2000年水稻產(chǎn)量首次超過玉米成為第一糧食作物，與1980年相比，2011年玉米、大豆、水稻的產(chǎn)量分別增加84.9%、62.4%、96.7%，而小麥的產(chǎn)量減少63.2%。

圖2-2　1980-2001年黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量變化 Fig2-2　The main food crops yield in Heilongjiang Province changes from 1980 to 2011

2.3溫度、降水與黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量的相關(guān)性分析。

在忽略人為、技術(shù)、政策等因素影響下，分析1980-2011年間生長季溫度、降水與黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量相關(guān)性得出表1所示結(jié)論：溫度與玉米產(chǎn)量在0.05水平上的相關(guān)系數(shù)為0.380，呈正相關(guān)，相關(guān)性較好；溫度與大豆產(chǎn)量、水稻產(chǎn)量在0.01水平上的相關(guān)系數(shù)分別是0.574和0.603，呈正相關(guān)，相關(guān)性較好；溫度與小麥產(chǎn)量在0.01水平上的相關(guān)系數(shù)為-0.666，呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)性較好。從總絕對(duì)值上看，幾種主要糧食作物受溫度影響小麥>水稻>大豆>玉米；降水與玉米、大豆產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)分別是-0.197和-0.294，相關(guān)性較差。降水與水稻產(chǎn)量在0.05水平上相關(guān)系數(shù)是-0.395，呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)性較好；而降水與小麥產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)-0.430，呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)性較好。從總絕對(duì)值上分析得出，降水對(duì)玉米、大豆、水稻、小麥幾種作物影響是：小麥>水稻>大豆>玉米。

表1　平均溫度、降水量與黑龍江省糧食產(chǎn)量相關(guān)性分析

**. 在 .01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)*. 在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

**.Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed)*. Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed)

從圖2-3中可以看出，在溫度較低時(shí)，對(duì)應(yīng)玉米、大豆、水稻幾種糧食產(chǎn)量的較小值，隨著溫度的升高幾種作物的產(chǎn)量增速加快，呈明顯正相關(guān)；小麥產(chǎn)量在溫度較低時(shí)產(chǎn)量最高，隨著溫度的升高，小麥產(chǎn)量呈逐年下降，呈明顯負(fù)相關(guān)。

圖2-3　1980-2011年黑龍江省平均氣溫和主要糧食作物單產(chǎn)變化 Fig2-3　Heilongjiang Province from 1980 to 2011 in the average temperature changes and the main food crop yields

可見，在忽略技術(shù)條件和人為等因素影響外，近三十年生長季溫度同黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量變化呈明顯的相關(guān)性，隨著溫度的升高玉米、大豆和水稻的產(chǎn)量逐年增加，呈明顯正相關(guān)性；小麥的產(chǎn)量不斷減少，呈明顯負(fù)相關(guān)性。與溫度不同的是，降水對(duì)玉米和大豆的產(chǎn)量影響較小，但是對(duì)水稻和小麥的產(chǎn)量影響較大，呈明顯負(fù)相關(guān)性。這說明溫度對(duì)黑龍江主要糧食作物產(chǎn)量的影響大于降水，而溫度的升高一定程度上有利于黑龍江省作物產(chǎn)量增加，降水的減少則成為限制黑龍江省作物產(chǎn)量增加的一個(gè)因素。

3討論

本文是以受全球變化影響最顯著的地區(qū)之一 ——黑龍江省的主要糧食作物產(chǎn)量變化為對(duì)象，運(yùn)用SPSS相關(guān)性分析法等，研究1980-2011年間黑龍江省生長季(5-9月)主要?dú)庀笠蜃訙囟?、降水和主要糧食作物(玉米、大豆、水稻、小麥)產(chǎn)量的變化規(guī)律，以及它們之間的相關(guān)性等問題。分析發(fā)現(xiàn)在過去31年里黑龍江省主要糧食作物產(chǎn)量總體變化趨勢(shì)為小麥產(chǎn)量下降,大豆產(chǎn)量上升,玉米和水稻產(chǎn)量總體增加,形成了以玉米、大豆和水稻為主的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，這種產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變化顯然是和全球變暖背景下黑龍江地區(qū)生長季(5-9月)顯著增溫分不開的，事實(shí)證明溫度變化確實(shí)在某種程度上已經(jīng)影響了人類社會(huì)的生活方式和生產(chǎn)發(fā)展。當(dāng)然作物產(chǎn)量除了受溫度條件影響外、經(jīng)濟(jì)技術(shù)、市場(chǎng)調(diào)節(jié)、種植結(jié)構(gòu)等也是影響其產(chǎn)量的重要因素，因此分析黑龍江省糧食產(chǎn)量的綜合影響因素 ，并且如何在氣候變化背景下提高產(chǎn)量、合理布局種植結(jié)構(gòu)也是當(dāng)前急需解決的問題。

（1）手術(shù)情況：手術(shù)時(shí)間、出血量和腸功能恢復(fù)時(shí)間；（2）術(shù)后并發(fā)癥情況：肺部感染、切口感染、吻合口瘺、泌尿系統(tǒng)感染、腸梗阻等；（3）對(duì)比分析兩組患者的遠(yuǎn)期療效 （隨訪時(shí)間為2016年11月—2018年11月）。

參考文獻(xiàn)

[1]汪強(qiáng),樊小林,Klasd D,等.不同水分條件下水稻根系生長與產(chǎn)量變化關(guān)系研究[J].農(nóng)藝科學(xué),2006,22(11):106-111.

[2]于田,等.農(nóng)田生態(tài)過程與模型[M].北京:科學(xué)出版社,2007.

[3]Jones PD ， Raper SCB ， Wigley TML ． Southern hemisphere surface air Tempernature variations[J]．1851-1984．Journal of climate and applied meteorology，1986，25：1213-1230．

[4]Wigley TML．The climate change commitment[J]．Science，2005，307：1766-1769．

[5]David E．Black．The rains may be A—Comin’[J]．Science，2002：297，528-529．

[6]Jung Hyun—Sook．Recent trends in temperature and precipitation over south Korea[J] .International journal climatology，2002，22：1327-1337．

[7]劉穎杰,林而達(dá).氣候變暖對(duì)中國不同地區(qū)農(nóng)業(yè)的影響[J].氣候變化研究進(jìn)展,2008,4(增刊 1): 229-233 .

[8]熊偉,居輝,許吟隆，等.氣候變化下我國小麥產(chǎn)量變化區(qū)域模擬研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2006, 14(2): 164-167.

[9]張建平,趙艷霞,王春乙，等.未來氣候變化情景下我國主要糧食作物產(chǎn)量變化模擬[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2007,25(5): 208-213.

Relationship Between Yield Change of the Main Crops in Heilongjiang and the Climatic Factors

Li Caixia1, Wang Yazhen1, Wang Yongyi2

(1.HeiLongJiang Institute of Technology, Jixi, Heilongjiang 158100,China；

2.Jilin Nonferrous Geological Prospecting Bureau, Team No.605, Yanji, Jilin 133001，China)

Abstract：According to the data of Heilongjiang climate between the year of 1980 and that of 2011 and the data of the main food crop yield, with SPSS correlation analysis, the paper studied the production of the major crops in Heilongjiang province and the correlation of temperature and precipitation . Results show that the overall output of the major crops in Heilongjiang such as wheat , rice, corn and soybean has increased . Several kinds of crop yields correlation coefficient were 0.380, 0.574, 0.603 and 0.574, 0.01 or 0.05 level significantly correlated; Rainfall and two kinds of rice, wheat crop yield dominance at the 0.05 level, correlation coefficient is 0.395 and 0.430, respectively. Precipitation and corn, soybeans, the correlation of two kinds of crop yield is poorer, the correlation coefficient is 0.197 and 0.294, respectively. Thus the temperature on the influence of the main crops in Heilongjiang province is greater than the influence of precipitation, and several kinds of crop yield is influenced By temperature and precipitation in wheat >rice>soybean>corn.

Key words：grain crops; change of production;climate factors; effect

Class No.:S162.5Document Mark：A

(責(zé)任編輯：鄭英玲)