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黔南降水量與糧食產量的關系

所屬欄目:作物生產科學論文 發布日期:2019-11-28 10:08 熱度:

   摘 要: 利用黔南州各氣象觀測站 1985—2015 年的降水量資料及統計局公開的糧食產量資料,計算分析糧食作物生長期間降水量與糧食單產量的相關系數。結果表明: 降水量與夏糧單產量有較好的正相關,降水量與年糧食單產量及秋糧單產量的相關性較差,但排除因秋風導致減產的 3 a 后,降水量與年單產量及秋糧單產量呈現明顯的正相關; 7—8 月合計降水量與秋糧單產量呈正相關。了解降水量與糧食產量的關系,能夠更好的評價干旱對糧食產量的影響以及準確地預測糧食產量。

  關鍵詞: 降水量; 糧食單產; 夏糧; 秋糧; 相關系數

黔南降水量與糧食產量的關系

  1 引言

  在水利灌溉逐漸發展的過程中,降水一直是糧食作物田土需水的重要來源,降水量的多少與分配是作物生長好壞的重要條件。黔南的糧食作物主要分為兩季,一是秋種的夏收糧食,一季為春種的秋收糧食,近 10 a 來,秋收糧食產量占全年糧食總產量的 85% 以上。秋糧以水稻、玉米為主,還有少量的薯類、豆類等其它作物; 夏收糧食主要有小麥、馬鈴薯等。在糧食作物生長期間,降水量偏少產生的干旱,會使糧食產量減產是不爭的事實[1]。國內學者對干旱的成因、監測、演變做了一些研究[2 - 4],但是在降水量變化對糧食產量的影響程度以及兩者之間的相關性研究卻較少。本文通過計算兩者間的相關系數,找出兩者的相關性。發現不同時間段的降水量與產量間的關系,可以反映出糧食作物的需水敏感期。掌握降水量與糧食產量間的關系,對糧食作物生育期的管理及糧食產量的預測有著重要作用。

  2 資料來源及處理

  糧食 產 量 來 源 于 統 計 局 出 版 的《貴 州 六 十年》[5]和《黔南統計年鑒》,降水量采用黔南 12 個氣象站觀測的數據,時間序列為 1985—2015 年。隨著科學技術的發展,糧食種植的技術也在不斷進步發展,因此糧食產量總的趨勢是增長的[5],為了能夠分析降水量多少對產量的影響,采用糧食單產( kg /hm2 ) 的變化序列,即用當年單產與上年單產的比較作為變化序列,設為 ΔYi,有 ΔYi = ( Yi - Yi - 1 ) / Yi - 1 × 100; 將降水量的變化率即距平百分率為對應序列,設為 ΔXi,ΔXi = ( Xi - X) /X × 100,i = { 1986,1987,…,2015} ,共計30 a。分析兩組序列的相關關系。

  3 結果與分析

  3. 1 年降水量與年糧食產量的關系由于黔南地區的糧食生產分為夏收和秋收兩季,一年的糧食產量是兩季之和,其中夏收糧食的主要作物是小麥、馬鈴薯,小麥的平均播種期從 10 月中下旬開始,馬鈴薯的播種期從 11 月逐漸開始,而收獲期是 5—6 月; 主要的秋糧作物玉米、水稻平均是 4 月播種,玉米于 8—9 月收獲,水稻除北部少數地區于 10 月上旬成熟收獲外,大部分地區在 9 月就進入成熟收獲期,10 月上旬就基本收獲結束了。因此將上年 10 月—當年 9 月的累計降水量作為夏收和秋收作物生育期間一個年紀周期的降水量,記為 Xi,Xi = ∑ 12 j = 10 Xi-1,j + ∑ 9 j = 1 Xi,j ( i 為年份,j 為月份,Xi,j 為月降水量) ,其距平百分率為 ΔXi。計算 ΔXi 與 ΔYi 的相關系數為 0. 045 5,兩者的相關性并不顯著[6]。分析糧食產量的增減情況,在作物生育期間出現明顯干旱的年份 1989 年、2010 年、2011 年、2013 年等[7],年糧食單產都是減產,其中 1989 年主要是秋冬干旱夏收糧食產量減產導致年糧食減產, 2010 年是秋冬春連旱使兩季糧食產量減產,2011 年和 2013 年是夏季干旱使秋糧減產導致年糧食減產。這說明降水量與糧食產量是有關系的,但影響糧食產量的還有其它因素,如 1988 年、1999 年和 2002 年的糧食減產就是由秋風造成的。將 1988 年、1999 年、2002 年從 ΔXi與 ΔYi 中去掉,且 ΔYi 中 1989 年的糧食單產增減變為 1989 年與 1987 年比較,2000 年的與 1998 年比較,2003 年的與 2001 年比較。再計算 ΔXi與 ΔYi 的相關系數為 0. 436 2,通過信度 α = 0. 05 的檢驗,說明糧食單產與降水量確實有關系,并且是正相關( 圖 1) ,降水量偏少,會使產量減產,但影響產量還有其它因素。

  3. 2 季節降水量與年糧食產量的關系黔南的夏收糧食主要有冬小麥、馬鈴薯等,小麥是 10 月播種—次年 5 月成熟收獲,馬鈴薯是從 11 月陸續播種,次年 5—6 月中旬收獲。統計 10 月—次年 5 月降水量與產量關系。兩者的相關系數是 0. 450 7,通過信度 α = 0. 05 的檢驗,夏收糧食產量的增減與降水量百分率間有顯著的正相關。秋冬春季的干旱是造成夏糧產量減產的主要因素。典型的有 1986 年、1987 年、1989 年、1999 年、2010 年降水量偏少 2 ~ 4 成,產量也減產 1 ~ 2 成。而 2008 年夏糧的大幅減產,主要是冬季的低溫凍害造成的。

  3. 3 不同生育期降水量與秋糧產量的關系秋收糧食在年糧食產量中所占比重較大,秋糧的增減往往導致年糧食的增減。而且秋糧作物以玉米、水稻為主,它們不同的生育期對水分的需求是不同的,在生育期間降水量的分配會影響作物的生長,若分配不好,在需水階段少雨,也會對作物生長不利,甚至導致減產。按水稻的生育期分為: 苗期 4—5 月中旬,移栽分蘗期 5 月下旬—6 月,拔節孕穗期 7 月,抽穗楊花期 8 月上中旬,灌漿成熟期 8 月下旬—9 月。分別統計計算作物不同生育期的降水量距平百分率與產量增減間的相關系數( 如表 1) 。經計算,各生育期的相關系數均不能通過檢驗,其中拔節孕穗期降水量相關系數有正相關趨勢,抽穗楊花期為負相關趨勢。

  4 結論與討論

  通過上述分析,得出以下結論。 ①年糧食單產量與年紀降水量( 作物生長生育期間) ,秋收糧食的單產量與生長期間降水量的關系沒有顯著的相關性,但明顯的干旱少雨確實可以使產量減產。在去除 3 a 因秋風導致減產的年份后,兩者相關性顯著增加,具有正相關。 ②夏收糧食單產量與生長期間的降水量有顯著的正相關。 ③以水稻的不同生育期間的降水量與秋收糧食單產量的關系,其中拔節孕穗期有正相關趨勢,抽穗揚花期有負相關趨勢。在去除秋風影響的 3 a 后,拔節孕穗期降水量與單產量具有顯著正相關,其它生育期相關性較差。

  參考文獻

  [1]谷小平,吳俊銘,武文輝. 貴州省農業氣象災害風險評估初探[A]. 李世奎. 中國農業災害風險評價與對策[C]. 北京: 氣象出版社,1999: 237 - 242.

  [2]李忠燕,嚴小冬,張嬌艷,等. 貴州省近 40 a 夏季旱澇及其異常成因初步分析[J]. 貴州氣象,2016,40( 2) : 1 - 7.

  《黔南降水量與糧食產量的關系》來源:《貴州氣象》,作者:黃桂東 ,陳 波 ,賴小紅。

文章標題:黔南降水量與糧食產量的關系

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