新疆主要气象灾害对农作物产量的影响及其防治

刘笑 赵莹莹 吴品儒

摘要：本文通过对新疆主要气象灾害和农作物产量数据的搜集、整理，利用偏相关分析法对二者之间的密切程度进行探索。结果发现，1980年～2017年间四种主要气象灾害与十种主要农作物单产的相关性表现为：风雹和低温呈现出强相关性，而洪水和旱灾的相关性较弱。最后通过搜集相关资料，为对农作物产量影响比较严重的风雹和低温两种气象灾害提出相应的防治措施。

关键词：气象灾害；农作物；偏相关；防治

1.引言

气象灾害是指由大气圈物质能量的变化和异常活动而引发的自然灾害，即异常的气象气候事件对人类生命财产、生产生活和生态环境等造成的损害【1】。我国地域广大，地势复杂，季风气候显著，是世界上气象灾害发生频率最高的国家之一，我国每年70%以上的国土、50%以上的人口以及80%的工农业生产地区和城市，不同程度地受到气象灾害的冲击和影响，造成的直接经济损失占到国民生产总值的3%～6%【2】。我国的气象灾害主要有暴雨洪涝、干旱、热带气旋、霜冻低温等7大类20余种。其类型呈现出多样性、群发性、交替性、连锁性。与其他自然灾害相比，气象灾害特点诸多。就时间分布特征而言，呈现出频繁性、季节性、持续性、阶段性；就空间分布特征而言，呈现出普遍性和差异性。

在农业的发展中，农作物的良好生长是农业发展的前提，农作物要想良好的生长必须保证在其生长过程中不受外界因素的影响，但是随着全球气候变化，各种气象灾害性天气接连发生，对农作物的生长造成了巨大的影响，轻者造成产量的下降，严重的则可能会造成农作物绝产。因此，研究气象灾害对于农作物产量的影响，有助于农业生产者对气象灾害影响程度的把握，从而做出相应及时的防治措施。

2.研究区概况

新疆位于我国西北边陲，地处73°40′E ～ 96°18′E、34°25′N～48°10′N之间，总面积约占中国陆地面积六分之一。由于新疆远离海洋，深居内陆，四周有高山阻隔，海洋气流不易到达，因此形成明显的温带大陆性气候。其日照时间长，热量充足，昼夜温差大，有利于农业的发展，并且在经济发展中对农业依存度较高【3】。然而新疆地域辽阔、地形复杂、气候干旱、环境脆弱。气象灾害种类多、发生频率高、强度大、范围广，造成的损失严重【4】。资料表明，新疆的风、沙、雪有关的多项观测记录是中国同类灾害的极值。因而新疆气象灾害造成损失的比例特别高，约占各种自然灾害数量的80%和直接经济损失的60%以上，已成为我国受气象灾害影响严重的省区之一（我国气象灾害造成的直接经济损失已占GDP的3%～6%）。新疆气象灾害在21世纪初期造成的经济损失每年超过20亿元人民币。

3.研究方法与数据来源

3.1偏相关分析

相关分析主要是通过对相关系数的计算与检验来测定要素之间相互关系的密切程度。偏相关分析也称净相关分析，它在控制其他变量的线性影响的条件下分析两变量间的线性相关性，所采用的工具是偏相关系数（净相关系数）【5】。控制变量个数为一时，偏相关系数称为一阶偏相关系数；控制变量个数为二时，偏相关系数称为二阶相关系数；控制变量个数为零时，偏相关系数称为零阶偏相关系数，也就是相關系数。计算过程如下：

（1）偏相关系数的计算。一阶偏相关系数。在3个变量中，任意两个变量的偏相关系数是在排除其余一个变量影响后计算得到的，称为一阶偏相关系数，公式为：

二阶偏相关系数。在4个变量中，任意两个变量的偏相关系数是在排除其余两个变量影响后计算得到的，称为二阶偏相关系数，公式为：

3.2数据来源

气象相关的数据资料主要来源于国家气象中心1990～ 2017年54个气象站的地面气候资料，气象灾害资料来源于中国种植信息网，选自1990～2017年新疆地区发生的水灾、旱灾、风雹灾、低温灾及具有受灾面积、农作物灾害波及面积的资料。农作物相关数据资料主要来源于相应年份的《新疆统计年鉴》。

4.新疆气象灾害对农作物产量影响分析

4.1新疆气象灾害与农作物产量情况

分析调查数据发现（见图1）：自1980年以来，新疆的气象灾害在2001～2010年间，无论是成灾率还是受灾率都呈现出迅猛上升趋势，并且其中以旱灾的成灾、受灾最为明显。每10年的旱灾受灾增长率大约可以达到68.9%，在2001～2010年时间段，新疆的旱灾成灾率和受灾率达到峰值。其次是风雹灾，在新疆地区风雹灾每10年的增长率大约可以达到57.7%，在2011～2017年间增长率才稍有下降。接着是低温灾，新疆地区的低温灾是在进入1990年后呈明显增加趋势，同样是在2001～2010年间达到了最大值。最后是洪水灾，由于新疆特殊的地理气候特点，洪水灾的成灾、受灾率较低。

4.2新疆农作物产量与气象灾害受灾率相关分析

利用SPSS12.0软件对新疆主要农作物单位产量和气象灾害受灾率进行偏相关分析，并对相关性进行排序，发现四种主要气象灾害与十种主要农作物单产的相关性表现为：风雹和低温呈现出强相关性，而洪水和旱灾的相关性较弱（见表2）。其中风雹对于水稻、小麦、豆类、棉花、油料、甜菜、蔬菜、其他等绝大多数农作物都有很大影响；低温也对很多农作物产量有影响，但其中影响最明显的是玉米、薯类白酒，影响最弱的是其他作物；洪水和旱灾也对农作物产量也有一定的影响，但影响不如风雹、低温强烈。