袁喆 劉彪 張妍
摘 ? 要:基于吉林省1996—2011年16個氣象站點逐日氣象資料和玉米產(chǎn)量資料,采用桑斯威特方法,計算出可能蒸散量,再結(jié)合降水量求出干燥度數(shù)值,作為衡量干濕狀況度量指標并進行干旱等級劃分;采用吉林省農(nóng)業(yè)統(tǒng)計年鑒玉米單產(chǎn)數(shù)據(jù),利用HP濾波方法分離出玉米趨勢產(chǎn)量,求出玉米相對氣象產(chǎn)量;分析吉林趨勢產(chǎn)量長期變化趨勢,綜合分析評價干旱對吉林省玉米產(chǎn)量的影響。
關(guān)鍵詞:干旱;玉米;產(chǎn)量;影響
1 ? 材料與方法
選取吉林省16個常規(guī)氣象觀測臺站,氣象資料來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng),項目包括1996—2011年觀測降水量、日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫資料。玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自于吉林省農(nóng)業(yè)統(tǒng)計年鑒,由玉米總產(chǎn)量和玉米種植面積換算得到單位面積區(qū)域平均產(chǎn)量(t/hm2)。采用干燥度K計算方法、可能蒸散量E計算方法、玉米相對氣象產(chǎn)量計算方法、獨立性分析等方法,分析評價吉林省不同地區(qū)玉米單產(chǎn)和干燥度指數(shù)關(guān)系。
2 ? 結(jié)果和分析
2.1 ? 不同地區(qū)玉米趨勢產(chǎn)量長期變化趨勢分析
以長白山、延吉和通化為例,通過分析發(fā)現(xiàn):延吉和通化玉米產(chǎn)量趨勢相近,變化略有上升,而長白山產(chǎn)量趨勢與延吉、通化差距很大,產(chǎn)量趨勢處于下降。長白山海拔高,由于生長季溫度下降,受低溫冷害影響,對玉米生長發(fā)育造成影響,降低玉米生長速度、株高,減少玉米植株生物量,延遲葉片出現(xiàn)時間和發(fā)育期進程,妨礙玉米開花授粉,延緩玉米灌漿速度,最終對玉米產(chǎn)量和品質(zhì)有所影響。
2.2 ? 不同區(qū)域干燥度對玉米相對產(chǎn)量影響差異性分析
分析吉林省干燥度與玉米相對氣象產(chǎn)量之間相關(guān)線性關(guān)系,雙遼通過0.01顯著性檢驗,白城、四平、梅河口、蛟河地區(qū)均通過0.05顯著性檢驗,除蛟河干燥度與相對氣象產(chǎn)量之間均呈明顯負相關(guān),將沒有通過顯著性檢驗地區(qū)進行獨立性分析。影響玉米產(chǎn)量因素很多,并不是所有地區(qū)干旱對玉米產(chǎn)量都有線性關(guān)系,通過獨立性檢驗了解其干燥度與玉米相對氣象產(chǎn)量之間是否相互獨立。
檢驗結(jié)果得出:乾安和集安90%可能性干旱對玉米產(chǎn)量有影響,干旱年玉米減產(chǎn)多、增產(chǎn)少;相反,干旱程度降低,產(chǎn)量增多年份也對應(yīng)增多,可見干旱會使玉米產(chǎn)量下降。進一步分析得出,吉林省西部干燥度與玉米相對氣象產(chǎn)量之間呈負相關(guān),而吉林省東部大多數(shù)相互獨立。
選取吉林西部和東部各一地區(qū)分析干燥度對其玉米相對氣象產(chǎn)量的影響。吉林西部白城自1996—2011年玉米相對氣象產(chǎn)量與其干燥度之間相關(guān)性比較,去除1998年和2002年數(shù)據(jù),采用白城近14年玉米相對氣象產(chǎn)量數(shù)據(jù)和干燥度做成散點圖,呈明顯負相關(guān)關(guān)系??芍獤|部白城玉米產(chǎn)量影響隨干旱程度加深,玉米產(chǎn)量下降[1]。
以長白山為例,分析得出玉米相對氣象產(chǎn)量與干燥度負相關(guān)不明顯;進行獨立性分析,計算x■■≈0.137,查自由度v=(2-1) (2-1)=1,α=0.1x■■分布表得2.706>x■■,所以接受原假設(shè),長白山玉米相對氣象產(chǎn)量與干燥度相互獨立,說明長白山干旱對玉米產(chǎn)量沒有大的影響。
3 ? 典型區(qū)域干燥度對玉米相對產(chǎn)量影響差異性可能成因分析
吉林東部干燥度與玉米相對氣象產(chǎn)量無明顯關(guān)系,吉林西部干燥度與玉米相對氣象產(chǎn)量存在負相關(guān),以西部白城和東部長白山為例,白城屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,長白山屬溫帶大陸性山地氣候,白城干燥度高于長白山,而長白山降水多于白城。由此得出,長白山氣候環(huán)境適宜,降水偏多年份不會產(chǎn)生洪澇災(zāi)害,降水偏少年份土壤水分也能滿足玉米生長對水分的需求,因此降水不是制約該地玉米產(chǎn)量形成的主要因素;西部降水多年份能滿足玉米生長發(fā)育對水分的需求,降水偏少年份卻不能滿足其要求,導(dǎo)致玉米產(chǎn)量下降,干燥度與相對氣象產(chǎn)量成呈負相關(guān)(P<0.05),水分是制約該區(qū)玉米生產(chǎn)的主要因素之一[2]。
4 ? 結(jié)論
吉林各地玉米趨勢產(chǎn)量長期趨勢變化,除長白山等海拔高及山地玉米產(chǎn)量趨勢數(shù)值接近,并有增加;干旱對不同地區(qū)玉米產(chǎn)量影響不同,對多數(shù)吉林西部地區(qū)來說,干旱會導(dǎo)致玉米產(chǎn)量下降,而對大部分東部地區(qū),干旱對玉米產(chǎn)量影響并不明顯;東部降水偏多年份不會產(chǎn)生洪澇災(zāi)害,降水偏少年份,土壤水分也能滿足玉米生
長需求,降水不是制約該地玉米產(chǎn)量形成的主要因素;西部降水多年份,能滿足玉米生長發(fā)育對水分的需求,降水偏少年份,不能滿足玉米需求,致使玉米產(chǎn)量下降,干燥度與相對氣象產(chǎn)量成呈負相關(guān)(P<0.05),水分是制約該區(qū)玉米生產(chǎn)的主要因素之一。
參考文獻:
[ 1 ] 曹陽,楊婕,熊偉,等.1961—2010年潛在干旱對我國夏玉米產(chǎn)
量影響的模擬分析[J].生態(tài)學(xué)報,2014,
34(02):421-429.
[ 2 ] 董朝陽,劉志娟,楊曉光.北方地區(qū)不同
等級干旱對春玉米產(chǎn)量影響[J].農(nóng)業(yè)工
程學(xué)報,2015,31(02):157-164.
(收稿日期:2018-07-17)