糧食產(chǎn)量的氣象因素分析

孫曉敏 張興澤

摘 要 針對(duì)遼寧省近十年來的糧食產(chǎn)量，進(jìn)行了影響因素的分析。本文主要闡述了影響遼寧省糧食產(chǎn)量的自然因素中的氣象因素。利用遼寧省鐵嶺市2005-2014年的糧食產(chǎn)量，采用相關(guān)性分析分析和主成分分析對(duì)糧食產(chǎn)量與遼寧省鐵嶺市氣候因子進(jìn)行相關(guān)性分析。其結(jié)果表明：遼寧省糧食產(chǎn)量與降水量，日照時(shí)間，氣溫和相對(duì)濕度有顯著的相關(guān)性，與平均風(fēng)速和平均水氣壓的相關(guān)性較小。

關(guān)鍵詞 糧食產(chǎn)量;影響因素;氣象;相關(guān)分析;主成分分析

前言

遼寧是我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)省份，特別是玉米、稻谷等大宗糧食作物在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占有極其重要的地位。氣候變化對(duì)在很大程度上對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)造成了影響。本文以遼寧省鐵嶺市為例，分析了影響鐵嶺市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣象因素。其中對(duì)自然因素中的氣象因素進(jìn)行了相關(guān)性分析和主成分分析，以期對(duì)提高遼寧省糧食產(chǎn)量提供借鑒。

1數(shù)據(jù)來源與處理

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文所用氣象數(shù)據(jù)來自于遼寧省鐵嶺市平原縣1個(gè)氣象站點(diǎn)的觀測(cè)資料，選取遼寧省的鐵嶺市平原縣1個(gè)站點(diǎn)2005—2014年逐年氣象數(shù)據(jù)（日照時(shí)數(shù)、平均氣溫、平均風(fēng)速、平均相對(duì)濕度、降水量）。糧食產(chǎn)量選取的數(shù)據(jù)來自遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒。

1.2 研究方法

主要運(yùn)用Pearson相關(guān)系數(shù)分析測(cè)得的氣象要素與糧食產(chǎn)量的相關(guān)性。用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)性分析。本文運(yùn)用基于主成分模型的主成分分析法進(jìn)行分析，通過找出累計(jì)方差貢獻(xiàn)率較大的初始因子作為主因子，提取影響鐵嶺市糧食產(chǎn)量的氣象因素的主要影響方面。

2結(jié)果與討論

2.1 相關(guān)性分析

將鐵嶺市平原縣氣象站點(diǎn)的數(shù)據(jù)和近十年來鐵嶺市的糧食產(chǎn)量輸入SPSS中進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，平原縣的糧食產(chǎn)量與氣象因子中的日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.929，說明鐵嶺市的日照時(shí)數(shù)與糧食產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系;氣溫和降水量與糧食產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.708和0.787，說明鐵嶺市的降水量和氣溫也與糧食產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系;平均相對(duì)濕度與糧食產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.581，說明相關(guān)性不是很明顯。平均風(fēng)速和平均水氣壓與糧食產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為0.225和0.334，說明平均風(fēng)速和平均水汽壓對(duì)糧食產(chǎn)量的影響很小。

2.2 主成分分析

將所有的氣象數(shù)據(jù)和糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)輸入SPSS中進(jìn)行因子分析，分別為成分1-6分別代表初始計(jì)算出的各個(gè)主成分。初始計(jì)算出的各個(gè)主成分，累積方差貢獻(xiàn)率為前成分方差貢獻(xiàn)率的加和，其值代表信息提取量的高低，越高越好。輸出結(jié)果顯示，第一主因子的特征根為3.525，方差貢獻(xiàn)率為58.207%，第二主因子的特征根為1.527，方差貢獻(xiàn)率為25.988%，前三個(gè)主因子的特征值大于1，且它們已經(jīng)包括了原始變量84.195%的信息，即84.195%的總方差可以由2個(gè)潛在因子解釋，其余可忽略不計(jì)。所以這里選取成分1、2為主成分。

表1中的數(shù)值表示各主成分與對(duì)應(yīng)氣象因子的相關(guān)系數(shù)，相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越大，主成分對(duì)該變量的代表性也越大。因此，從表1我們可以得出主成分1主要反映降水量、平均氣溫、平均相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)4個(gè)變量的信息，主成分2主要反映的是平均水汽壓和平均風(fēng)速的信息。因此，可以將主成分1歸納為氣象因子中的水熱條件，將主成分2歸納為其他條件。

通過對(duì)各氣象因子進(jìn)行主成分分析，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)糧食產(chǎn)量影響最大的氣象因素是水熱條件，主要包括降水量、平均氣溫、平均相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)。分析所得的結(jié)果與Pearson相關(guān)系數(shù)所得的結(jié)果是一致的。

3結(jié)束語

從上述兩種方法的研究結(jié)果，我們可以認(rèn)為，對(duì)開原縣糧食產(chǎn)量影響最大的氣象因子是水熱狀況，主要包括降水量、平均氣溫、平均相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)。降水量與農(nóng)業(yè)有著極為重要的關(guān)系，根據(jù)數(shù)據(jù)分析可知，鐵嶺市的降水量與糧食產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，近十年來，鐵嶺市的降水量幾乎沒有出現(xiàn)突變，因此糧食產(chǎn)量也比較穩(wěn)定。鐵嶺市位于遼寧省的北部，屬于我國(guó)的北部地區(qū)，緯度位置較高，因此熱量條件是限制農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要因素。近十年以來，鐵嶺市的氣溫變化不大。本研究中，鐵嶺市的糧食產(chǎn)量與氣溫呈顯著的相關(guān)關(guān)系，因此糧食產(chǎn)量也較為穩(wěn)定。婁秀榮等[1]對(duì)東北地區(qū)的氣溫與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的研究表明農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)氣溫升高，可能減少全區(qū)性低溫冷害出現(xiàn)的頻率，使有效積溫增加，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力的持續(xù)增長(zhǎng)。氣象因子的相對(duì)濕度對(duì)土壤的相對(duì)濕度有較大的影響，而土壤的相對(duì)濕度是影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要因子。在本研究中，近十年來鐵嶺市平均相對(duì)濕度與糧食產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系不是非常密切，但是在全球氣候變化的大背景下，還是要對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)指標(biāo)加以重視。鐵嶺市的維度分布較高，日照時(shí)間是影響農(nóng)作物生長(zhǎng)所需熱量的重要影響因素。本文分析結(jié)果表明近十年來鐵嶺市的日照時(shí)間與糧食產(chǎn)量有顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明日照時(shí)間的變化對(duì)糧食產(chǎn)量有較大的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 婁秀榮，沙奕卓.1998年東北地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象條件與糧食生產(chǎn)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，1999（1）：3-5.

作者簡(jiǎn)介

孫曉敏（1994-），女，河北張家口人;學(xué)歷：研究生碩士，現(xiàn)就職單位：浙江師范大學(xué)，研究方向：人類活動(dòng)干擾強(qiáng)度的量化測(cè)算及其評(píng)價(jià)研究。