气候对云南元谋西红柿产量的影响分析

代　仙，何　萍

（1.云南师范大学旅地学院，昆明 650000；2.云南楚雄师范学院地理科学与旅游管理学院，云南楚雄 675000）

气候对云南元谋西红柿产量的影响分析

代仙1，何萍2

（1.云南师范大学旅地学院，昆明 650000；2.云南楚雄师范学院地理科学与旅游管理学院，云南楚雄 675000）

利用元谋1995-2014年逐月气温、降水、日照时数资料和近20年以来西红柿产量数据，采用相关分析的方法，对元谋气候与西红柿产量之间的关系进行分析与研究，在此基础上提出提高西红柿生产产量的对策。研究结果表明：时间分布上，元谋县在1995-2014年间，降水量、日照时数及相对湿度呈现一个波动下降的趋势，气温呈现波动上升的形态，西红柿产量呈增长趋势，影响因素上，影响西红柿产量最大的自然因素是气温，其次是降水和相对湿度，影响西红柿产量较大的人文因素是种植面积。

云南元谋；气候；西红柿生产；影响分析；相关分析

1　引言

在国外，关于气候中降水量的问题研究的比较早.1910年韩葆（Hamberg）［1］研究瑞典首都斯德哥尔摩五十年（1861-1910年）的降水资料，得出斯德哥尔摩城市的降水量有明显增加的趋势；此后，克拉特采尔［2］、章农［3］等先后对美国的芝加哥、厄巴拉和圣路易斯等城市的气候做了大量研究工作，发现城市气温、降水、日照等气候因子的变化都与当地经济作物产量变化有直接联系.早在1993年吴仕荣等［4］用相关分析方法开展对金沙江干热河谷农业资源和经济作物的开发进行研究，得出气候变化会影响瓜果蔬菜的生产产量；在2013年陈红翔等［5］用相关分析、灰色关联度方法分析气候变化对海原县主要粮食作物产量的影响，得出平均气温对粮食总产量和玉米单产的影响最大，降水量与小麦单产的关联度最大；武利明等［6］用相关分析和实验论证方法分析环境因子对西红柿生长发育的影响，得出如果西红柿生长发育处在一个高温环境（≥30℃）时，降低光照的强度，可提高西红柿生长和果实发育的速度，进而提高西红柿产量.

在国内，主要集中于对新疆［7-8］、山东［9］、江 苏［10］、黑龙江［11］、长江三角洲［12］等这样的大城市地区气候与农作物之间的关系研究，多数学者涉及到气候变化对当地西红柿影响只是对短历时降雨量、多年平均降雨量等某个时间尺度进行研究，有的则是作为研究对象的一小部分被提及到.而影响西红柿产量的因素较复杂，从影响机理入手研究气候对西红柿的影响的比较少，研究西红柿范围广，针对某一类影响因子的分析研究没有很强的针对性.本文重点从气象因子入手研究气候对元谋西红柿产量的影响，元谋县是改革开放以来利用优越的气候资源和便利的铁路交通逐渐发展起来的重要蔬菜生产地区，在云南蔬菜生产中占有重要地位，尽管目前元谋西红柿单产已达到了较高的水平，但生产仍存在潜在的风险［13-16］.本文既在前人工作的基础上根据产量统计资料和历年气象数据，用相关分析法分析年平均温度、年平均降水量、年相对湿度、年总日照时数等多个气候因子对西红柿产量的影响，找出影响西红柿产量的主要气象指标因子，又对影响元谋西红柿产量的人文因子进行分析，从而为未来元谋西红柿产量的预测提供依据.

2　研究区概况

2.1自然地理环境

2.1.1地理位置

元谋县属于滇中高原北部，隶属楚雄彝族自治州.地处101°35′-102°06′E、25°23′-26°06′N之间，北邻四川省会理县，南倚禄丰县，西接大姚县，西南与牟定县毗连，西北与永仁县相连，东接武定县.元谋县城距云南省省会昆明190公里，距离四川省攀枝花市145公里，距离楚雄州府135公里.全县国土面积2022平方公里.

2.1.2气象水文条件

元谋从河谷到山顶依次为河谷南亚热带、山地中亚热带、山地北亚热带及山腰暖温带-中温带等垂直气候带，夏季多受西南季风影响［17］，年蒸发量为降水量的6.4倍，年平均相对湿度为53%，年平均风速2.5m/秒，年平均降雨量614mm.冬春雨少，3～5月不足61mm，12～2月不足20mm，年平均气温22℃，年日照时数2670小时，有利于农作物生长.县境内河流属金沙江水系，主要河流有金沙江、龙川江.金沙江从元谋县西北方向进入，转东北部出境，呈“U”字型，在县内长度约47公里.龙川江河流从元谋县西南方向进入，朝北流入金沙江，在县境内长度为63公里.

2.1.3地形地貌

元谋县境内的山分为三台山、白草岭、鲁南山三个主要山系.三台山由南至北，层峦叠嶂；白草岭自西北走向东南，逶迤连绵；鲁南山自北向南转向东，蜿蜒起伏；构成了东南高、西北低，四周高、中间低的地势，元谋县所处的山间盆地属于滇中高原发育较全的新生代山间断陷盆地滇中盆地的一部分，展布于周围山地之中.

2.1.4资源环境

自然资源丰富，境内植物共有123个科462种，以禾本科和菊科居多.境内年降水量15.22亿立方米，地表水年径流量2.67亿立方米，还具有一定规模的“大菜园、大果园、大花园”等一批自然景观.

2.2人文地理环境

2010年，根据第六次中国人口普查数据，元谋县总人口215795人，境内的主要民族有汉族、彝族、僳僳族、苗族、回族、傣族等21种民族，少数民族占总人口的33.6%.2012年与2007年相比，一、二、三产业比重由42.35∶18.2∶39.45调整为38.1∶27.4∶34.5，科、教、文、卫、体、社会保障等全面发展.

2.3元谋西红柿生产概况

元谋西红柿是云南省楚雄州元谋县的主要蔬菜产业支柱，元谋县地处金沙江流域干热河谷区，降水量少，光热资源比较丰富，冬春气候温暖，元谋县独特的气候非常适合农作物生长.一年四季可种水果蔬菜，被称为“金沙江边上的大菜园”、“成昆铁路线上的菜篮子”，元谋县的西红柿采用大棚生产，品质好、营养丰富、口感好、耐贮运，具有传统的栽培技术优势，［18］有“天然温室”之美好声誉.西红柿是元谋县向外销售蔬菜的主要品种之一，西红柿产品销往全国各地及东南亚、南亚等地区，深受广大消费者喜爱，近年来，元谋县不仅不断引进优新西红柿品种和外资的投入，而且还充分利用农业专业协会辐射来带动西红柿种植.［19］

3　资料与方法

3.1资料来源

文中所用的年平均气温，降水量，日照时数，西红柿生产产量数据来自云南省气象局气象信息中心1995-2014年的气象资料，元谋1995-2014年《统计年鉴》.

3.2研究方法

利用相关分析法［20］分析气温、降水量、日照时数、相对湿度对元谋西红柿产量的影响，该方法的优点是方便从总体上把握两组指标之间的相关关系，不需考虑两组变量中各个变量之间的对应关系，直接从整个考虑就可以了.对于两个要素x与y之间值的样本值分别为xi与yi（i=1，2，3，…，n），它们的相关系数计算公式如下：

相关系数r越接近于1（+1或-1）相关系数越强；越接近于0，相关关系越弱.R＜0表示为负相关，R＞0表示为正相关，系数在0.3以下则为弱相关，0.3-0.5是低度相关，0.5-0.8是显著相关，0.8以上为高度相关.经相关系数检验后，最后得出结论.检验公式为：

4　结果与分析

4.1元谋县主要气候因子变化趋势分析

4.1.1平均气温

1995-2014年云南元谋县年平均气温的变化见图1，趋势方程为：y=0.0602x+21.168，说明元谋县近20年平均气温总体呈上升趋势，波动不大，1999年以前平均气温波动小，2005年至今，平均气温的波动较大，差值在2℃左右，2012年平均气温最高（23.3℃），元谋具备了西红柿生产的充足气温条件.

图1　1995-2014年元谋县年平均气温变化Fig 1 The changes of annual average temperature in 1995-2014 of Yuanmou County

4.1.2降水量

从云南元谋县的年平均降水变化（图2）可以得出，趋势方程为：y=-10.994x+648.04，近20年元谋县的整体年平均降水量都在波动中减少，多年的平均降水量532.6mm，其中1998年降水量最高为742mm，2003年降水量最低为364mm.

图2　1995-2014年元谋县年降水量变化Fig 2 The variation of the annual precipitation in 1995-2014 of Yuanmou County

4.1.3日照时数

图3是元谋年日照时数变化图，变化趋势是二次曲线，方程式为：y = 17.968x2 - 72048x + 70407.云南元谋县20年来的日照时数变化明显，2005年以前年日照时数呈下降趋势，2005年至今年日照时数的呈上升的趋势，其中，1996年日照时数最高为28372h，2008年日照时数最小为23730h，而多年的年平均日照时数为25801.61h.

图3　1995-2014年元谋县年日照时数变化图Fig 3 The variation of annual sunshine time in 1995-2014 of Yuanmou County

4.1.4相对湿度

从图4为元谋相对湿度变化图，趋势方程为：y=-0.5233x+63.095.从与中可以看出，云南元谋县20年来的相对湿度变化明显，5年滑动平均波动变化在5%以内，在这20年中，相对湿度最高值63%出现在1998年，2013、2014两年都出现最低值为53%.按此变化趋势，未来元谋相对湿度年变化将继续出现波动下降的趋势.

图4　1995-2014年元谋县相对湿度5年滑动平均变化趋势Fig 4 The changes of the average relative humidity of 5 years moving trend in 1995-2014 in Yuanmou County

4.2西红柿种植面积及产量变化分析

4.2.1种植面积

图5是元谋县西红柿种植面积变化图，趋势方程为：y=1020.6x+76731.1.从图5可知，元谋西红柿种植面积在逐年增加，1995-2006年间种植面积缓慢增长，2006年以后种植面积呈快速增加趋势，平均每年增加3297.5亩，1995-2014年20年间种植面积增加了26863亩，2014年的种植面积约为1995年的3.5倍.

图5　1995-2014年元谋县西红柿种植面积变化Fig5 The changes of the Tomatoes planting area in 1995-2014 of yuanmou County

4.2.2元谋县西红柿产量变化分析及预测

通过对云南省楚雄彝族自治州统计年鉴及元谋县统计年鉴资料整理，得出元谋县西红柿产量变化图6，从图6可以看出，云南元谋县20年来西红柿生产产量在逐年增加，1995年至2000年呈现缓慢下降趋势，2000年至2006年，元谋县西红柿生产产量呈现缓慢增长趋势，2006年至2007年又呈下降趋势，从2007年开始，西红柿生产产量呈现快速增长的趋势，增长的速度超过之前的年份.

图6　1995-2014年元谋县西红柿产量变化Fig 6 The changes of the Tomatoes production in 1995-2014 of Yuanmou County

图7　元谋县2015-2020年西红柿产量预测图Fig 7 The production forecast of Tomatoes in 2015-2020 year of Yuanmou County

根据元谋县20年以来西红柿产量的变化趋势，预测元谋未来6年西红柿产量如图7所示，拟合的程度得出趋势方程为：y = 704.28x2 - 9588x + 62101（R2 = 0.9613）.从预测趋势图7可以看出，未来几年元谋西红柿产量将呈上升趋势.

5　相关系数分析

5.1相关系数

表1　元谋县西红柿产量与影响因子的相关分析tab1 Correlation analysis of Tomatoes yield and influence factor in Yuanmou County

取α=0.05，自由度n-2=18，通过检验.从表1可以看出，在自然因子中，相对湿度、平均降水量与西红柿产量呈负相关关系，平均气温与西红柿产量呈显著相关关系，日照时数与西红柿产量呈弱正相关关系；在人文因子中，种植面积与西红柿产量存在线性关系，种植面积与西红柿产量呈高度相关关系.

5.2元谋县西红柿产量与影响因子分析

5.2.1气象因子与西红柿产量的关系分析

通过对气象要素和元谋西红柿产量的相关系数分析，西红柿产量与年平均气温呈显著正相关.元谋县近20年来平均气温有逐年升高的趋势，尤其是在2008年以后，平均气温增长最快，随着平均气温的上升，为每一年的西红柿生长过程提供了稳定的气温条件，因此西红柿产量也在不断增长，特别是2008年以来，增长幅度很大.

相对湿度与西红柿产量呈负相关、年降水量与西红柿产量呈负相关，相对湿度、降水量呈下降趋势，因为元谋西红柿种植户采用沟渠池塘水浇灌，元谋西红柿露天种植少，而大多采用薄膜种植生产，随着薄膜技术的提高，土壤湿度会因为使用薄膜而提高，而西红柿产量对降水量的要求逐渐减少，所以天然相对湿度和降水量对元谋的西红柿产量影响不大，出现了年降水量和相对湿度减少西红柿产量增加的负相关关系.

日照时数与西红柿产量呈微弱相关，元谋西红柿生长从育苗到座果大多是有薄膜覆盖，主要是薄膜起保温作用促进西红柿生长.随着西红柿的生长，西红柿在元谋平均气温为22℃，极端最高气温为42℃，最低气温为-0.1℃的环境下，日照时数对西红柿产量的影响弱.

在调控西红柿生长发育过程中不能忽视气象因素，利用人工调控的手段来调节光照、温度、土壤含水量等环境因子，同时合理改善农业生态环境气候变化对元谋西红柿生产影响的措施，加强气温和日照时数变化的监测，充分开发利用气候资源，为政府部门制定西红柿生产结构政策调整和发展地方经济提供科学依据.加强气候变化与相应西红柿生产对策研究，积极把气候资源作为提高元谋西红柿产量的一大优势条件.

5.2.2人文因子与西红柿产量的关系分析

5.2.2.1种植面积与西红柿产量的关系分析

从表1及图5可知，元谋种植面积与西红柿产量相关关系为高度正相关.元谋县西红柿种植面积1995年10857亩到2014年37720亩，20年间种植面积增加了26863亩，西红柿产量平均每五年增加5697.15t，种植面积平均每5年以50%的速度增加，特别是2010-2014年增加了92%，从2007年以后，西红柿产量以每年大于10%的速度增加，2014年的西红柿产量是2010年的2.1倍.因此，种植面积的增加是西红柿增产的主要原因.

5.2.2.2土壤含水量与灌溉方式

据访问调查，元谋县西红柿生产区域土壤含水量主要是靠湖泊水、池糖水灌溉以及降雨，龙川河为元谋西红柿提供稳定的补给水源，适度土壤含水量，利于西红柿生长，进而促进西红柿产量增加；采用在薄膜之下滴灌以及合理灌溉方式可以促进西红柿增产，高方胜等［20-21］研究表明，土壤相对含水量越大以及地下30cm处滴灌，西红柿产量也就越高，西红柿有显著的增产效果.

5.2.2.3施肥类型及施肥技术

据访问调查，元谋西红柿种植户通过对钾、镁等化学肥料与不同种类畜禽粪肥不同施用量的调配比，调查西红柿的生长长势等不同阶段所需施肥类型，确定最佳配比组合，最终实现西红柿高产，施肥技术水平的提高促进西红柿生长的高度、茎粗，从而提高西红柿产量.［22-25］

5.2.2.4保温措施

元谋西红柿生产地采用覆膜对西红柿植株的茎粗和株高的生长有明显的促进作用，并促进西红柿增产.元谋县年平均气温为22℃，极端最高气温为42℃，最低气温为-0.1℃。年总日照时数2670小时，年平均日照时数为每天7.3小时，日照百分率为60%.使用大棚生产有助于保持西红柿生长不同阶段的温度，增加叶面积及叶绿素含量、开花数，提高座果率及产量，果形变异小.［26-27］

5.2.3其他因子与西红柿产量的关系分析

由于市场经济的发展，元谋由2008年GDP（147347万元）到2014年GDP（39.33亿元）近5年都以10%以上速度增加，用于农业生产中西红柿投入的资金也在逐年增加，进而促进西红柿增产；近几年随着政府政策支持及广阔的市场需求，西红柿种植面积也随着增大，进而促进西红柿增产.据调查，截止2014年，全县共有10家以上主要以西红柿为主的加工企业，产品主要销往全国主要大中城市，甚至销往国外，为元谋西红柿产业的发展提供了坚强的后盾.同时，西红柿生产过程中对西红柿病虫害防治等措施也能促进西红柿增产.［28-29］

6　结论

元谋县近20年来气象要素变化情况得出，平均气温有逐年升高的趋势，特别是近五年增长幅度很大；而年降水量、相对湿度都有下降的趋势，波动较大，降水量在近五年下降速度减缓；日照时数20年以来波动较大，呈波动上升趋势.

西红柿产量呈现增长趋势，增长速度逐年加快，2007年以前西红柿产量不稳定，时隔三年产量就发生一次波动，而在2007年以后都呈增加趋势.预测未来6年元谋西红柿产量会逐年增加.

平均气温与元谋西红柿产量的相关性最大，呈显著相关，因此，年平均气温是影响元谋西红柿生产产量的主要气象因子，降水量、相对湿度次之.西红柿种植面积是影响西红柿产量的主要人文因子，西红柿种植面积与西红柿产量呈高度正相关，其他人文因子，如政府的宏观调控、市场需求、施肥技术等影响西红柿产量.

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［责任编辑 鲁海菊］

Analysis the Influence of Climate on Tomatoes Production in Yuanmou of Yunnan

DAI Xian1，HE Ping2
（1.The college of Tourism Management And Geography，Yunnan Normal University，Yunnan province，Kunming，650500；2.The college of Geography And Tourism Management，Chuxiong Normal University，Yunnan province，Chuxiong，675000，China）

In this paper，a number of meteorological stations in Yuanmou during 1985-2014 of monthly temperature and precipitation and sunshine duration data and 20 years since the Tomatoes production based on data，using correlation analysis method，carries on the thorough analysis and research on the relationship between Yuanmou climate and Tomatoes production，on this basis，puts forward countermeasures to improve the production yield of Tomatoes. The results show that: the distribution of time，Yuanmou county during 1995-2014，precipitation decreased in a fluctuation trend of air temperature and sunshine hours are fluctuated upward pattern，Tomatoes p -roduction increased rapidly，affecting factors，effects of Tomatoes p- roduction yield the largest natural factor is temperature，secondly is the sunshine.

Yuanmou of Yunnan ； Climate； Tomatoes； Effect analysis； Correlation analysis

S162

A

1008-9128（2016）05-0044-05

10.13963/j.cnki.hhuxb.2016.05.012

2015-12-15

国家自然科学基金项目（41465001）

代仙（1992-），男，云南昭通人，硕士生，研究方向：气象和地理综合研究。

何萍（1965-），女，教授，硕士生导师，研究方向：气象、气候与自然地理综合研究。