新疆主要?dú)庀鬄?zāi)害對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響及其防治

劉笑 趙瑩瑩 吳品儒

摘要：本文通過(guò)對(duì)新疆主要?dú)庀鬄?zāi)害和農(nóng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)的搜集、整理，利用偏相關(guān)分析法對(duì)二者之間的密切程度進(jìn)行探索。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1980年～2017年間四種主要?dú)庀鬄?zāi)害與十種主要農(nóng)作物單產(chǎn)的相關(guān)性表現(xiàn)為：風(fēng)雹和低溫呈現(xiàn)出強(qiáng)相關(guān)性，而洪水和旱災(zāi)的相關(guān)性較弱。最后通過(guò)搜集相關(guān)資料，為對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量影響比較嚴(yán)重的風(fēng)雹和低溫兩種氣象災(zāi)害提出相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：氣象災(zāi)害；農(nóng)作物；偏相關(guān)；防治

1.引言

氣象災(zāi)害是指由大氣圈物質(zhì)能量的變化和異?；顒?dòng)而引發(fā)的自然災(zāi)害，即異常的氣象氣候事件對(duì)人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)、生產(chǎn)生活和生態(tài)環(huán)境等造成的損害【1】。我國(guó)地域廣大，地勢(shì)復(fù)雜，季風(fēng)氣候顯著，是世界上氣象災(zāi)害發(fā)生頻率最高的國(guó)家之一，我國(guó)每年70%以上的國(guó)土、50%以上的人口以及80%的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)和城市，不同程度地受到氣象災(zāi)害的沖擊和影響，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占到國(guó)民生產(chǎn)總值的3%～6%【2】。我國(guó)的氣象災(zāi)害主要有暴雨洪澇、干旱、熱帶氣旋、霜凍低溫等7大類(lèi)20余種。其類(lèi)型呈現(xiàn)出多樣性、群發(fā)性、交替性、連鎖性。與其他自然災(zāi)害相比，氣象災(zāi)害特點(diǎn)諸多。就時(shí)間分布特征而言，呈現(xiàn)出頻繁性、季節(jié)性、持續(xù)性、階段性；就空間分布特征而言，呈現(xiàn)出普遍性和差異性。

在農(nóng)業(yè)的發(fā)展中，農(nóng)作物的良好生長(zhǎng)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的前提，農(nóng)作物要想良好的生長(zhǎng)必須保證在其生長(zhǎng)過(guò)程中不受外界因素的影響，但是隨著全球氣候變化，各種氣象災(zāi)害性天氣接連發(fā)生，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成了巨大的影響，輕者造成產(chǎn)量的下降，嚴(yán)重的則可能會(huì)造成農(nóng)作物絕產(chǎn)。因此，研究氣象災(zāi)害對(duì)于農(nóng)作物產(chǎn)量的影響，有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對(duì)氣象災(zāi)害影響程度的把握，從而做出相應(yīng)及時(shí)的防治措施。

2.研究區(qū)概況

新疆位于我國(guó)西北邊陲，地處73°40′E ～ 96°18′E、34°25′N(xiāo)～48°10′N(xiāo)之間，總面積約占中國(guó)陸地面積六分之一。由于新疆遠(yuǎn)離海洋，深居內(nèi)陸，四周有高山阻隔，海洋氣流不易到達(dá)，因此形成明顯的溫帶大陸性氣候。其日照時(shí)間長(zhǎng)，熱量充足，晝夜溫差大，有利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展，并且在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對(duì)農(nóng)業(yè)依存度較高【3】。然而新疆地域遼闊、地形復(fù)雜、氣候干旱、環(huán)境脆弱。氣象災(zāi)害種類(lèi)多、發(fā)生頻率高、強(qiáng)度大、范圍廣，造成的損失嚴(yán)重【4】。資料表明，新疆的風(fēng)、沙、雪有關(guān)的多項(xiàng)觀測(cè)記錄是中國(guó)同類(lèi)災(zāi)害的極值。因而新疆氣象災(zāi)害造成損失的比例特別高，約占各種自然災(zāi)害數(shù)量的80%和直接經(jīng)濟(jì)損失的60%以上，已成為我國(guó)受氣象災(zāi)害影響嚴(yán)重的省區(qū)之一（我國(guó)氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失已占GDP的3%～6%）。新疆氣象災(zāi)害在21世紀(jì)初期造成的經(jīng)濟(jì)損失每年超過(guò)20億元人民幣。

3.研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

3.1偏相關(guān)分析

相關(guān)分析主要是通過(guò)對(duì)相關(guān)系數(shù)的計(jì)算與檢驗(yàn)來(lái)測(cè)定要素之間相互關(guān)系的密切程度。偏相關(guān)分析也稱(chēng)凈相關(guān)分析，它在控制其他變量的線性影響的條件下分析兩變量間的線性相關(guān)性，所采用的工具是偏相關(guān)系數(shù)（凈相關(guān)系數(shù)）【5】?？刂谱兞總€(gè)數(shù)為一時(shí)，偏相關(guān)系數(shù)稱(chēng)為一階偏相關(guān)系數(shù)；控制變量個(gè)數(shù)為二時(shí)，偏相關(guān)系數(shù)稱(chēng)為二階相關(guān)系數(shù)；控制變量個(gè)數(shù)為零時(shí)，偏相關(guān)系數(shù)稱(chēng)為零階偏相關(guān)系數(shù)，也就是相關(guān)系數(shù)。計(jì)算過(guò)程如下：

（1）偏相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。一階偏相關(guān)系數(shù)。在3個(gè)變量中，任意兩個(gè)變量的偏相關(guān)系數(shù)是在排除其余一個(gè)變量影響后計(jì)算得到的，稱(chēng)為一階偏相關(guān)系數(shù)，公式為：

二階偏相關(guān)系數(shù)。在4個(gè)變量中，任意兩個(gè)變量的偏相關(guān)系數(shù)是在排除其余兩個(gè)變量影響后計(jì)算得到的，稱(chēng)為二階偏相關(guān)系數(shù)，公式為：

3.2數(shù)據(jù)來(lái)源

氣象相關(guān)的數(shù)據(jù)資料主要來(lái)源于國(guó)家氣象中心1990～ 2017年54個(gè)氣象站的地面氣候資料，氣象災(zāi)害資料來(lái)源于中國(guó)種植信息網(wǎng)，選自1990～2017年新疆地區(qū)發(fā)生的水災(zāi)、旱災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、低溫災(zāi)及具有受災(zāi)面積、農(nóng)作物災(zāi)害波及面積的資料。農(nóng)作物相關(guān)數(shù)據(jù)資料主要來(lái)源于相應(yīng)年份的《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》。

4.新疆氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量影響分析

4.1新疆氣象災(zāi)害與農(nóng)作物產(chǎn)量情況

分析調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)（見(jiàn)圖1）：自1980年以來(lái)，新疆的氣象災(zāi)害在2001～2010年間，無(wú)論是成災(zāi)率還是受災(zāi)率都呈現(xiàn)出迅猛上升趨勢(shì)，并且其中以旱災(zāi)的成災(zāi)、受災(zāi)最為明顯。每10年的旱災(zāi)受災(zāi)增長(zhǎng)率大約可以達(dá)到68.9%，在2001～2010年時(shí)間段，新疆的旱災(zāi)成災(zāi)率和受災(zāi)率達(dá)到峰值。其次是風(fēng)雹災(zāi)，在新疆地區(qū)風(fēng)雹災(zāi)每10年的增長(zhǎng)率大約可以達(dá)到57.7%，在2011～2017年間增長(zhǎng)率才稍有下降。接著是低溫災(zāi)，新疆地區(qū)的低溫災(zāi)是在進(jìn)入1990年后呈明顯增加趨勢(shì)，同樣是在2001～2010年間達(dá)到了最大值。最后是洪水災(zāi)，由于新疆特殊的地理氣候特點(diǎn)，洪水災(zāi)的成災(zāi)、受災(zāi)率較低。

4.2新疆農(nóng)作物產(chǎn)量與氣象災(zāi)害受災(zāi)率相關(guān)分析

利用SPSS12.0軟件對(duì)新疆主要農(nóng)作物單位產(chǎn)量和氣象災(zāi)害受災(zāi)率進(jìn)行偏相關(guān)分析，并對(duì)相關(guān)性進(jìn)行排序，發(fā)現(xiàn)四種主要?dú)庀鬄?zāi)害與十種主要農(nóng)作物單產(chǎn)的相關(guān)性表現(xiàn)為：風(fēng)雹和低溫呈現(xiàn)出強(qiáng)相關(guān)性，而洪水和旱災(zāi)的相關(guān)性較弱（見(jiàn)表2）。其中風(fēng)雹對(duì)于水稻、小麥、豆類(lèi)、棉花、油料、甜菜、蔬菜、其他等絕大多數(shù)農(nóng)作物都有很大影響；低溫也對(duì)很多農(nóng)作物產(chǎn)量有影響，但其中影響最明顯的是玉米、薯類(lèi)白酒，影響最弱的是其他作物；洪水和旱災(zāi)也對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量也有一定的影響，但影響不如風(fēng)雹、低溫強(qiáng)烈。