黑龙江省主要作物产量变化及其与气候因子的关系

黑龙江省主要作物产量变化及其与气候因子的关系

李彩侠1，王雅珍1，王永祎2

(1.黑龙江工业学院,黑龙江 鸡西158100；2.吉林省有色金属地质勘察局605队，吉林 延吉133001)

摘要：根据黑龙江省 1980-2011年的气候和主要粮食作物产量等资料，利用SPSS相关性分析法研究黑龙江省主要粮食作物产量与温度、降水两个主要气候因子的相关性。结果表明：黑龙江省主要粮食作物产量总体变化趋势为小麦产量下降,水稻、玉米和大豆增加,形成了以玉米、大豆和水稻为主的产量结构；温度与玉米、大豆、水稻、小麦几种作物产量的相关系数分别是0.380、0.574、0.603和-0.666，都在0.01或0.05水平上显著相关；降水和水稻、小麦两种作物产量在0.05水平上显性相关，相关系数分别是-0.395和-0.430。降水和玉米、大豆两种作物产量的相关性较差，相关系数分别是-0.197和-0.294。由此可见，温度对黑龙江省主要作物产量的影响大于降水的影响，且几种作物产量受温度和降水影响为：小麦>水稻>大豆>玉米。

关键词：粮食作物；产量变化；气候因子；影响

作者简介：李彩侠,硕士，助教，黑龙江工业学院。研究方向：生物生态。

文章编号：1672-6758(2015)02-0055-3

中图分类号：S162.5

随着农业科学技术的发展，一些可控的管理因素如农药、化肥等对作物产量的影响达到稳定趋势下，对作物产量影响转化成由温度、降水等不可控的气候条件决定，[1]因此有学者将影响作物产量的农药、化肥等使用管理因子定义为生长限制因子；对作物产量影响的气候环境因子定义成生产决定因子，[2]而在众多气候因子中气温和降水对农作物的生产影响最大。黑龙江省是我国重要的商品粮基地，种植多种农作物，以玉米、大豆、水稻和小麦为主，该地区农业生产状况的好坏直接影响国家粮食的安全保障。而以往研究气候变化对农业的影响大多都是从低温、霜冻等角度出发来分析区域上对气候变化的响应，[3-6]以及气候变化对不同地区作物增产或减产的作用等，[7-9]缺少一定的客观性；此外研究多集中在单一作物上，很少考虑气候因子的影响，无法很好地说明整个地区产量的变化情况。本研究在气候变化背景下，以黑龙江省主要粮食作物产量为对象，从整体上分析黑龙江省主要作物产量时间和空间变化规律，并在忽略技术条件和人为等因素影响下运用SPSS相关性分析法从温度和降水两个主要气候因子与产量之间的相关性来研究气候变化与粮食产量的关系。为黑龙江省主要农作物种植区域的产量预估、作物品种选择及相关后续研究工作提供一定理论根据和参考价值。

1材料与方法

黑龙江省主要粮食作物(玉米、大豆、水稻、小麦)产量数据来源于《黑龙江省统计局年鉴》；黑龙江省近32年生长季(5-9月)平均温度和降水量数据来自黑龙江省所有市县72个气象站点记录的实际气象数据经EXCEL计算得出，此气象数据由黑龙江省气象站提供。本文分析方法以EXCEL为基本数据图表处理分析手段，运用SPSS相关性分析法研究其与气候因子的关系。

2结果与分析

图2-1　1980-2001年黑龙江省生长季(5-9月)平均气温、降水量变化 Fig2-1 1980-2011 in Heilongjiang Province in the growth season(5-9months) the average temperature, precipitation change

由图2-1可见，1980-2011年黑龙江省生长季(5-9月)平均气温在波动中逐渐升高，近32年的平均气温是17.73℃。其中最低值是1981年的16.52℃，最高值为2000年的19.04℃。与气温不同的是，黑龙江省近32年生长季平均降水量波动中减少趋势不明显，多年降水量为87.03mm，其中最大值是1994年113.45mm，最小值是2001年65.40mm。

2.2 黑龙江省主要粮食作物产量时间变化。

由图2-2可知，1980-2011年黑龙江省主要粮食作物产量均发生了显著的变化，总的来说玉米、大豆和水稻的产量在波动中升高，小麦呈减少趋势。1980-1985年玉米、小麦、大豆是主要粮食作物，产量均高于水稻，1985年后水稻产量逐年增加，小麦产量逐年减少，至2000年水稻产量首次超过玉米成为第一粮食作物，与1980年相比，2011年玉米、大豆、水稻的产量分别增加84.9%、62.4%、96.7%，而小麦的产量减少63.2%。

图2-2　1980-2001年黑龙江省主要粮食作物产量变化 Fig2-2　The main food crops yield in Heilongjiang Province changes from 1980 to 2011

2.3温度、降水与黑龙江省主要粮食作物产量的相关性分析。

在忽略人为、技术、政策等因素影响下，分析1980-2011年间生长季温度、降水与黑龙江省主要粮食作物产量相关性得出表1所示结论：温度与玉米产量在0.05水平上的相关系数为0.380，呈正相关，相关性较好；温度与大豆产量、水稻产量在0.01水平上的相关系数分别是0.574和0.603，呈正相关，相关性较好；温度与小麦产量在0.01水平上的相关系数为-0.666，呈负相关，相关性较好。从总绝对值上看，几种主要粮食作物受温度影响小麦>水稻>大豆>玉米；降水与玉米、大豆产量相关系数分别是-0.197和-0.294，相关性较差。降水与水稻产量在0.05水平上相关系数是-0.395，呈负相关，相关性较好；而降水与小麦产量相关系数-0.430，呈负相关，相关性较好。从总绝对值上分析得出，降水对玉米、大豆、水稻、小麦几种作物影响是：小麦>水稻>大豆>玉米。

表1　平均温度、降水量与黑龙江省粮食产量相关性分析

**. 在 .01 水平(双侧)上显著相关*. 在 0.05 水平(双侧)上显著相关。

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

从图2-3中可以看出，在温度较低时，对应玉米、大豆、水稻几种粮食产量的较小值，随着温度的升高几种作物的产量增速加快，呈明显正相关；小麦产量在温度较低时产量最高，随着温度的升高，小麦产量呈逐年下降，呈明显负相关。

图2-3　1980-2011年黑龙江省平均气温和主要粮食作物单产变化 Fig2-3　Heilongjiang Province from 1980 to 2011 in the average temperature changes and the main food crop yields

可见，在忽略技术条件和人为等因素影响外，近三十年生长季温度同黑龙江省主要粮食作物产量变化呈明显的相关性，随着温度的升高玉米、大豆和水稻的产量逐年增加，呈明显正相关性；小麦的产量不断减少，呈明显负相关性。与温度不同的是，降水对玉米和大豆的产量影响较小，但是对水稻和小麦的产量影响较大，呈明显负相关性。这说明温度对黑龙江主要粮食作物产量的影响大于降水，而温度的升高一定程度上有利于黑龙江省作物产量增加，降水的减少则成为限制黑龙江省作物产量增加的一个因素。

3讨论

本文是以受全球变化影响最显著的地区之一 ——黑龙江省的主要粮食作物产量变化为对象，运用SPSS相关性分析法等，研究1980-2011年间黑龙江省生长季(5-9月)主要气象因子温度、降水和主要粮食作物(玉米、大豆、水稻、小麦)产量的变化规律，以及它们之间的相关性等问题。分析发现在过去31年里黑龙江省主要粮食作物产量总体变化趋势为小麦产量下降,大豆产量上升,玉米和水稻产量总体增加,形成了以玉米、大豆和水稻为主的产量结构，这种产量结构变化显然是和全球变暖背景下黑龙江地区生长季(5-9月)显著增温分不开的，事实证明温度变化确实在某种程度上已经影响了人类社会的生活方式和生产发展。当然作物产量除了受温度条件影响外、经济技术、市场调节、种植结构等也是影响其产量的重要因素，因此分析黑龙江省粮食产量的综合影响因素 ，并且如何在气候变化背景下提高产量、合理布局种植结构也是当前急需解决的问题。

（1）手术情况：手术时间、出血量和肠功能恢复时间；（2）术后并发症情况：肺部感染、切口感染、吻合口瘘、泌尿系统感染、肠梗阻等；（3）对比分析两组患者的远期疗效 （随访时间为2016年11月—2018年11月）。

参考文献

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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

(责任编辑：郑英玲)