冬小麦单产与气象因素关系研究_以山东省微山县为例_许世卫.pdf

www caaj org 农学学报 2013 3 10 45 51 JournalofAgriculture 基金项目 十二五 国家科技支撑计划课题 农业生产与市场流通匹配管理及信息服务关键技术研究与示范 2012BAH20B04 第 一 作 者 简 介 许 世 卫 男 1962 年 出 生 江 苏 如 东 人 研 究 员 博 士 生 导 师 博 士 主 要 从 事 食 物 发 展 农 业 信 息 分 析 与 预 警 研 究 通 信 地 址 100081 北京市中关村南大街12 号 中国农业科学院农业信息研究所 Tel 010 82109902 E mail xushiwei 收稿日期 2013 02 26 修回日期 2013 04 21 冬小麦单产与气象因素关系研究 以山东省微山县为例 许世卫 1 喻 闻 1 刘淑云 2 ScottZhang 3 王 禹 1 1 中国农业科学院农业信息研究所 农业部农业信息服务技术重点实验室 中国农业科学院智能化农业预警技术与系统重点开放实验室 北京100081 2 山东省农业科学院科技信息工程技术研究中心 济南250100 3 康尼斯加学院工程系 加拿大基辰纳尔市 摘 要 为 了 探 讨 山 东 微 山 县 冬 小 麦 生 长 期 间 的 降 水 量 光 照 气 温 等 气 象 因 素 对 其 单 产 的 影 响 系 数 对 气 象 因 素 变 量 间 的 相 关 性 进 行 处 理 运 用 正 交 多 项 式 方 法 求 解 气 象 产 量 的Fisher 积 分 回 归 模 型 求 出 了 气 象 因 素 对 产 量 的 影 响 系 数 结 果 发 现 苗 期 降 雨 有 利 于 冬 小 麦 单 产 增 加 降 水 量 每 增 加1mm 单 产 增 加1 65 2 25kg hm 2 较 高 的 气 温 有 利 于 单 产 增 加 每 增 加1 单 产 增 加272 4kg hm 2 越 冬 期 优 良 的 光 照 有 利 于 高 产 光 照 每 增 加1h 单 产 增 加135 3kg hm 2 至166 5kg hm 2 返 青 拔 节 期 3 4 月 的 降 水 有 利 于 单 产 的 增 加 每 增 加1mm 单 产 就 增 加4 95kg hm 2 和4 2kg hm 2 通 过 气 象 要 素 的 产 量 系 数 解 释 了 气 象要素如何影响冬小麦单产 这也为未来进行冬小麦产量预报与调控提供了理论基础 关键词 冬小麦单产 气象因素 积分回归 中图分类号 S165 27 文献标志码 A 论文编号 2013 0124 TheImpactofMeteorologicalFactorsontheWinterWheatYield theCaseStudyfromWeishanCounty ShandongProvince Xu Shiwei 1 Yu Wen 1 Liu Shuyun 2 Scott Zhang 3 Wang Yu 1 1 Agricultural Information Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences Key Laboratory of Agricultural Information Service Technology of Ministry of Agriculture Key Laboratory of Intelligent Agricultural Early Warning Technology and System of Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China 2 Technology Information Engineering Technology Research Center Shandong Academy of Agricultural Science Jinan 250100 Shandong China 3 Department of Technology Conestoga College 299 DOON VALLEY DR Kitchener ON N 2P 1 B 1 Canada Abstract In this paper using winter wheat yield and meteorological data during 1981 2009 in the Weishan County Shandong Province the purpose is to study the impact of meteorological factors rainfall sunshine temperature on yield Firstly analyzing meteorological data simply and checking the relationship between meteorological factors it was found that there was strong negative correlation between rainfall and sunshine the authors built the meteorological conception model and dealt with the relationship between variables using the orthogonal polynomial method to solve the Fisher integral regression model The results showed that rainfall was conducive to increase the yield in the future the yield increased by 1 65 kg hm 2 to 2 25 kg hm 2 if the rainfall increased 1 mm more than in the normal month Higher temperature was beneficial to the yield the yield increased by 272 4 kg hm 2 if the temperature increased 1 higher In winter period lighting was conducive to the yield the yield increased by 135 3 kg hm 2 to 166 5 kg hm 2 if the lighting increased 1 hour许 世 卫 等 冬 小 麦 单 产 与 气 象 因 素 关 系 研 究 0 引言 气象因素对农业生产有重要的影响已是不争的事 实 利 用 时 间 序 列 气 象 数 据 研 究 降 水 量 光 照 气 温 在 冬 小 麦 不 同 生 命 周 期 内 对 单 产 的 影 响 通 过 正 交 多 项 式 和 积 分 回 归 技 术 计 算 出 气 象 因 素 对 单 产 不 同 时 期 的 影 响 系 数 通 过 气 象 要 素 的 产 量 系 数 解 释 气 象 要 素 如 何 在 冬 小 麦 的 生 长 周 期 内 影 响 冬 小 麦 单 产 可 以 对 作 物 单 产 在 不 同 的 生 命 周 期 内 进 行 短 期 预 测 这 也为未来针对不同季节的气象状况进行冬小麦单产预 报 奠 定 了 方 法 论 基 础 具 有 重 要 的 现 实 意 义 一 些 学 者着重于气候对农业的长期影响 如杨晓光等 1 2 通过 研 究 认 为 气 候 变 暖 将 使 粮 食 作 物 种 植 北 界 向 东 南 和 西 北 方 向 移 动 有 利 于 单 位 面 积 周 年 作 物 产 量 的 增 加 以 宁 夏 地 区 为 例 该 地 区 气 温 升 高 降 水 减 少 某 些 农 作 物 的 适 宜 种 植 面 积 扩 大 使 作 物 品 种 的 熟 性 由 早熟向中晚熟发展 多熟制向北推移和复种指数提高 但 气 候 变 暖 后 病 虫 害 的 影 响 会 增 加 3 另 一 方 面 在 考 虑 适 应 措 施 的 条 件 下 雨 养 小 麦 在 中 国 大 部 分 地 区 将 出 现 增 产 现 象 4 总 体 上 气 候 变 化 有 利 于 单 位 面 积 周 年作物产量的增加 5 6 还有学者研究极端气候或农情 对 农 业 生 产 的 影 响 如 武 艳 娟 等 7 利 用1991 2006 年 西 北 地 区 宁 夏 水 稻 小 麦 玉 米 马 铃 薯 等 粮 食 总 产 量 和 干 旱 冰 雹 冷 冻 害 的 受 灾 成 灾 面 积 数 据 进 行 分 析 结 果 表 明 干 旱 是 影 响 宁 夏 主 要 粮 食 作 物 产 量 和 粮 食 总产量的最主要的灾害 事 实 上 与 作 物 产 量 相 关 的 研 究 很 多 产 量 除 了 与 非 自 然 因 素 如 种 子 化 肥 和 劳 力 的 投 入 有 关 外 还 与 上 述 气 象 因 素 相 关 李 永 华 等 8 选 用 西 南 地 区 重 庆 4 个 区 域 的1960 2001 年 的 气 象 及 水 稻 产 量 资 料 分 析 结 果 表 明 重 庆 水 稻 的 气 象 产 量 下 降 的 主 要 因 素 为 春季低温阴雨和伏旱等灾害 许多作者利用气象数据 如 气 温 光 照 降 水 量 求 出 产 量 与 这 些 因 素 的 不 同 时 期 的 偏 相 关 系 数 9 13 为 产 量 的 预 测 预 报 提 供 了 依 据 由于作物生产周期不同 在作物不同的阶段 气象 条 件 也 是 复 杂 多 变 的 气 象 因 素 如 降 水 量 光 照 气 温 在不同的作物生长阶段是如何影响产量 而且 气 象因素中日照与降水量的负相关性问题在模型中如何 解 决 为 此 笔 者 对 降 水 量 和 光 照 之 间 的 相 关 性 进 行 了 替 代 转 化 并 利 用 正 交 多 项 式 对 气 象 产 量 的Fisher 积 分 回 归 模 型 进 行 求 解 得 到 了 反 映 气 象 因 素 与 单 产 之间的关系系数 1 材料与方法 采 用1981 2009 年 山 东 微 山 县 的 气 象 资 料 及 相 应年代的冬小麦单产资料 山东微山土肥站提供冬小 麦 单 产 资 料 所 用 所 有 资 料 经 山 东 省 农 业 科 学 院 信 息 中心整理并提供 1 1 气象因素描述性分析 将气象资料进行简单统计整理 如表1 所示 1 1 1 降水量 冬小麦的生长期间的各月降水量差异较 大 如12 月 平 均 降 水 量 为12 4mm 而6 月 高 达90 2mm 不 同 年 份 的 相 同 时 期 降 水 量 差 异 显 著 12 月 的 平 均 降 水 量 极 差 最 大 值 与 最 小 值 之 间 的 差 为39 4mm 而6 月的极差为249 1mm 为 了 衡 量 各 观 测 值 差 异 程 度 不 能 直 接 利 用 标 准 差来比较 因为各月降水量平均数不同 故采用标准差 与 平 均 数 的 比 值 变 异 系 数 来 比 较 发 现5 月 和6 月 变异系数最小为0 6 而1 月变异系数最大 为1 2 此 外 还 用 相 对 极 差 相 对 极 差 极 差 数 值 平 均 值 表 示 数 值 的 离 散 集 中 程 度 冬 小 麦 在 生 长 期 间 降水量的相对极差在2 5 4 8 之间 1 1 2 光 照 冬 小 麦 生 长 期 间 的 光 照 差 异 较 大 10 月 至 3 月 平 均 日 光 照 时 间 在6 h 以 下 而4 月 至6 月 平 均 日 光 照 在7h 以 上 变 异 系 数 在0 1 0 3 之 间 而 相 对 极 差 也在0 5 1 1 之间 1 1 3 气温 从各月平均气温来看 月间绝对值差异大 1 月 平 均 气 温 低 为0 而6 月 平 均 气 温 高 达25 1 但 除1 月 外 各 月 的 变 异 系 数 范 围 在0 0 7 之 间 相 对 极 差也在0 1 2 6 之间 1 2 气象因素间的相关性分析 为 了 保 证 以 后 部 分 的 模 型 分 析 将 气 象 因 素 之 间 的 相 关 系 数 进 行 了 分 析 表2 发 现 每 个 月 降 水 量 与 光 照 之 间 有 很 强 的 相 关 关 系 但 相 关 系 数 为 负 说 明 降 水 量 多 的 月 份 光 照 明 显 下 降 降 水 量 与 气 温 之 间 相关关系不明显 只有3 月和5 月 两者之间的相关关 系 为 负 也 就 是 说 这2 个 月 里 降 水 量 多 时 气 温 会 more During the turning green period and jointing stage rainfall in March and April promotes the yield increasing the yield increased by 4 95 kg hm 2 and 4 2 kg hm 2 if the rainfall increased 1 mm In this paper the meteorological yield coefficient could explain how meteorological factors influence the yield of winter wheat This laid the foundation of methodology for the forecasting winter wheat yield in the future Keywords Winter Wheat Yield Meteorological Factors Integral Regression 46明 显 下 降 光 照 与 气 温 之 间 的 相 关 关 系 部 分 月 份 相 关 且 相 关 系 数 符 号 不 一 致 12 月 里 光 照 越 多 气 温 反而更低 而在3 月 5 月 6 月 光照越高 气温越高 综 上 所 述 气 象 因 素 中 降 水 量 差 异 显 著 有 可 能 成为决定产量的主要因素 由于小麦的生产周期长 在 不同的生长阶段 对光温的敏感程度不同 所以光照和 气 温 也 可 能 对 单 产 的 影 响 显 著 但 不 容 忽 视 的 事 实 是 在模型中有可能不能同时出现降水量和光照 因为 这2 个因素高度负相关 出现多重共线性现象 1 3 气象产量分析 冬 小 麦 单 产 的 数 据 未 列 出 在1981 2009 年 中 最 高 产 量 与 最 低 产 量 分 别 为3394 5 kg hm 2 和6183 0 kg hm 2 有 关 产 量 与 气 象 因 素 的 关 系 将 在 本 部 分 以 后 分 析 说 明 在 对 气 象 因 素 与 产 量 关 系 分 析 以 前 将 产 量 分 为 趋势产量和气象产量 趋势产量反映农业技术进步和 经 营 管 理 改 进 与 发 展 所 形 成 的 变 化 代 表 所 有 非 自 然 因素对产量贡献的总和 将通过滑动平均法求出趋势 产 量 而 实 际 单 产 与 趋 势 产 量 的 差 就 是 气 象 产 量 将 气象产量看成是气象因素的函数 趋 势 产 量 常 以 时 间 参 数 作 自 变 量 以 滑 动 平 均 模 拟 法 去 模 拟 即 平 滑 去 产 量 曲 线 上 降 水 量 光 照 气 温 等 气 象 因 素 变 化 而 造 成 的 短 周 期 波 动 保 持 较 多 的 非 自然因素 即技术进步与经营管理水平的提高 造成的 项目 降水量 光照 气温 均值 mm 标准差 变异系数 最大值 mm 最小值 mm 极差 mm 相对极差 mm 均值 h d 标准差 变异系数 最大值 h d 最小值 h d 极差 h d 相对极差 h d 均值 标准差 变异系数 最大值 最小值 极差 相对极差 10 月 38 6 38 0 1 0 151 5 0 0 151 5 3 9 5 9 1 1 0 2 3 6 7 5 3 8 0 7 15 8 1 4 0 1 19 9 13 1 6 8 0 4 11 月 23 0 24 0 1 0 111 6 0 0 111 6 4 8 5 2 1 3 0 3 2 5 8 2 5 8 1 1 8 3 1 4 0 2 11 2 5 7 5 5 0 7 12 月 12 4 10 6 0 9 39 4 0 0 39 4 3 2 4 6 1 3 0 3 2 1 7 0 5 0 1 1 1 9 1 2 0 7 4 0 0 9 4 9 2 6 1 月 12 5 14 6 1 2 54 5 0 0 54 5 4 4 4 6 1 1 0 2 2 6 6 1 3 5 0 8 0 0 1 1 2 8 2 8 5 7 2 月 16 9 13 2 0 8 45 6 0 2 45 4 2 7 5 1 1 2 0 2 2 5 7 0 4 5 0 9 2 9 1 9 0 7 7 0 0 2 7 1 2 5 3 月 26 7 25 4 0 9 104 8 0 0 104 8 3 9 5 9 0 9 0 1 3 9 7 3 3 3 0 6 8 0 1 5 0 2 11 1 5 4 5 6 0 7 4 月 31 3 21 8 0 7 84 1 4 6 79 5 2 5 7 2 0 9 0 1 5 5 9 2 3 7 0 5 15 0 1 0 0 1 17 3 13 3 4 0 0 3 5 月 67 7 42 8 0 6 207 6 1 9 205 7 3 0 7 5 1 1 0 1 4 9 9 5 4 6 0 6 20 4 1 1 0 1 22 9 18 2 4 7 0 2 6 月 90 2 56 7 0 6 257 6 8 5 249 1 2 8 7 0 1 0 0 2 5 2 9 2 3 9 0 6 25 1 1 0 0 0 27 2 23 6 3 6 0 1 表1 1981 2009 年山东微山县站点气象因素描述性分析 注 表示99 显著水平相关 表示95 显著水平相关 表示90 显著水平相关 降水量与光照 降水量与气温 光照与气温 10 月 0 46 0 12 0 03 11 月 0 63 0 02 0 03 12 月 0 63 0 04 0 43 1 月 0 78 0 02 0 00 2 月 0 33 0 25 0 08 3 月 0 63 0 31 0 49 4 月 0 39 0 20 0 10 5 月 0 51 0 42 0 72 6 月 0 42 0 06 0 32 表2 1981 2009 年山东微山县站点气象因素之间相关系数分析 47许 世 卫 等 冬 小 麦 单 产 与 气 象 因 素 关 系 研 究 趋势产量 笔者发现从1981 2009 年的29 个样本中 用11 年 平 滑 基 本 可 以 消 除 短 周 期 并 反 映 技 术 进 步 等因素对单产的贡献 图1 采 用11 年 滑 动 平 均 产 量 作 为 某 一 年 的 趋 势 产 量 其式见式 1 式 中 表 示 序 列 年 号 中 第t 年 的 趋 势 产 量 yt 表 示第t 年的产量 则气象产量 yw yt 1 2 模型 首 先 建 立 气 象 产 量 模 型 并 根 据 上 节 中 气 象 因 素 之间的相关性 对模型变量进行分解与重整 使因素间 的 相 关 性 消 除 保 证 各 重 要 的 气 象 因 素 对 产 量 的 影 响 能够体现出来 2 1 气象产量模型 气 象 产 量 是 由 光 照 降 水 量 和 气 温 等 决 定 7 11 如 式 2 所示 yw ss rf tr 2 其中 yw 为冬小麦 气象产量 ss 为月均光 照向量 rf 为 降 水 量 向 量 tr 为 月 日 均 气 温 向 量 为 误 差 项 向 量 a b g 分 别 为 光 照 降 水 量 和 气 温 的 待 求 产 量 系 数 向 量 由 于 光 照 与 降 水 量 间 存 在 显 著 的 负 的 相 关 关 系 因 此 这 些 变 量 在 同 一 方 程 中 就 有 多 重 共 线 性 故 有 必 要对方程进行处理 消除变量间的相关性 2 1 1 气 象 因 素 之 间 的 相 关 关 系 由 于ss 与rf 之 间 有 相 关关系 假设它们之间有线性关系见式 3 ss a0 a1rf 3 通过估计式 3 可以得到a0 和a1 2 1 2 相 关 影 响 因 素 进 行 分 解 与 合 并 将 式 3 代 入 式 2 得到式 4 yw a0 a1rf rf tr 4 展开式 4 并合并同类项 得到式 5 yw a0 a1 rf tr 5 将 式 5 进 行 整 理 定 变 化 后 的 光 照 向 量 为nss a0 变 化 后 的 降 水 量 产 量 系 数 向 量B b a1 并 将nss 和B 代入 5 得到式 6 yw nss Brf tr 6 这 样 就 可 以 通 过 式 6 估 计 出 a B 和 g 的 值 即 也 就导出气象因素的产量向量系数 2 2 气象产量的积分回归模型与正交多项式求解 趋势产量表示在正常年份 气候变化无差异的 情 况 下 单 产 的 总 体 趋 势 曲 线 所 对 应 的 产 量 它 与 实 际 单 产 是 有 差 异 的 其 差 可 以 看 作 是 天 气 变 化 的 结 果 也 就 是 说 气 象 产 量 等 于 实 际 产 量 减 去 趋 势 产 量 气 象 产 量 可 以 大 于 或 小 于0 如 果T 年 的 气 象 产 量 大 于 0 其含义是 与正常年份相比 该年的气候有利于产量 的增加 反之气象产量小于0 2 2 1 Fisher 积 分 回 归 模 型 气 象 产 量 是 光 照 降 水 量 和 气 温 函 数 英 国Fisher 14 提 出 作 物 从 播 种 到 成 熟 整 个生育期间各时期气象要素对产量的影响可以用积分 回 归 的 形 式 表 示 将 气 象 产 量 的 概 念 模 型 式 6 表 示 为扩展的费希尔积分回归模式形式 年 份 产 量 实 际单 产 趋势 单 产 图1 1981 2009 年山东微山县冬小麦实际单产与趋势产量 48 7 为 气 象 产 量 0 为 常 数 xi t 为 气 象 因 素 i 1 表 示 修 正 后 的 光 照nss i 2 表 示 降 水 量rf i 3 表 示 气 温 tr ai t 为xi t 对 气 象 产 量 的 影 响 系 数 t 为 时 间 t 为 冬 小 麦 生 长 期 j 表 示 自 变 量 时 段 数 ai t 与xi t 分 别 为 回归系数与气象因素随时间t 变化的函数 2 2 2 切比雪夫正交多项式 用正交多项式来逼近积分 回 归 模 型 15 将ai t 表 示 为 时 间t 的 正 交 多 项 式 线 性 函数 即 8 式 中 ji 为 j 次 多 项 式 将 式 8 代 入 式 7 得 经整理得 9 9 式中 10 j 可以从切化雪夫 正交多项式中推导 如式 11 11 考 虑 到 生 产 实 际 生 产 情 况 确 定 了 上 年10 月 到 当 年6 月 为 山 东 微 山 县 的 冬 小 麦 生 育 周 期 因 此 根 据 式 11 经过推导 可得到切比雪夫正交表 如表3 所示 3 结果与分析 3 1 正交多项式的逐步回归 经 上 述 变 化 式 9 就 是 一 个 典 型 的 多 元 线 性 回 归 方程 采用逐步回归的办法求解方程得式 12 表4 列 出 了 正 交 多 项 式 进 行 逐 步 回 归 后 的 系 数 检 验 值 和 方 程 检 验 值 结 果 表 明 冬 小 麦 生 育 期 内 各 阶 段的光照 降 水量 气温对气象产量有显著的效果 3 2 气象要素对气象产量的系数 根据式 12 中的系数和式 8 可以得出 光 照 产 量 的 影 响 系 数 为 a ss 1 0576 j 1 0 5889 j 3 0 2170 j 5 13 降 水 量 对 产 量 的 影 响 系 数 为 a rf 0 0183 j 3 0 0059 j 5 14 气 温 对 产 量 的 影 响 系 数 为 a tr 1 6411 j 0 0 1087 j 2 0 2731 j 3 0 1254 j 4 0 1661 j 5 15 气象要素对单产的影响见表5 3 3 气象要素对气象产量影响的机理分析 3 3 1 苗 期 10 月 上 旬 或 中 旬 播 种 到12 月 的 越 冬 前 10 月 降 雨 有 利 于 未 来 产 量 增 加 降 水 量 每 增 加1mm 单 产 增 加1 65kg hm 2 但 气 温 过 高 不 利 单 产 增 加 每 增 加1 单 产 下 降207 kg hm 2 10 月 降 雨 对 保 证 齐 苗 和 苗 期 生 长 有 利 若 播 种 后 长 时 间 气 温 过 高 则 容 易 形成旺苗 遭遇冬季低温造成冻苗 死苗 11 月 降 雨 有 利 于 未 来 产 量 增 加 每 增 加1mm 单 产 增 加2 25kg hm 2 同 时 相 对 较 高 的 气 温 有 利 于 单 产 增 加 每 增 加1 单 产 增 加272 4kg hm 2 冬 前3 叶1 心 的 壮 苗 是 保 证 冬 小 麦 安 全 越 冬 的 前 提 产 量 形 成 的 关 键 是 群 体 分 蘖 而 群 体 形 成 的 关 键 时 期 是 越 冬 前 11 月 一 定 的 降 水 和 适 宜 的 高 温 有 利 于 冬 前 蘖 的 形成 进而保证高产群体的形成 有利于获得高产 3 3 2 越冬期 1 2 月 12 月和1 月降水对产量的影响 不 明 显 良 好 的 光 照 有 利 于 高 产 光 照 每 增 加1h 单 产 增 加135 3 kg hm 2 至166 5 kg hm 2 光 照 对 产 量 的 影 响远远大于水分和温度 温度过低不利于小麦的越冬 月份 10 11 12 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 4 3 2 1 0 1 2 3 4 3 28 7 8 17 20 17 8 7 28 4 14 7 13 9 0 9 13 7 14 5 14 21 11 9 18 9 11 21 14 表3 n 9 时 不同时期x 对应的正交表 12 49许 世 卫 等 冬 小 麦 单 产 与 气 象 因 素 关 系 研 究 这主要与该地区的生态区域特点和品种选择有关 3 3 3 返 青 拔 节 期 3 4 月 3 月 上 旬 为 返 青 期 3 月 中 下 旬 至4 月 为 拔 节 期 有 上 述 曲 线 图 可 知 2 3 4 月 降 水 尤 其 是3 4 月 的 降 水 有 利 于 单 产 的 增 加 每 增 加1mm 单 产 就 增 加4 95 kg hm 2 和4 2 kg hm 2 3 4 月 的 冬 小 麦 处 于 返 青 拔 节 期 是 小 麦 一 生 中 需 水 最 多 也 是 最 关 键 的 时 期 良 好 的 光 照 对 应 降 水 的 减 少 但 降 水 不 足 将严重影响小麦小穗分化和穗粒数 不利于高产大 穗 的 形 成 影 响 产 量 该 时 期 降 水 作 用 表 现 为 迟 钝 型 与 小 麦 的 需 水 特 征 一 致 性 较 差 这 可 能 与 数 据 源 的 生 态 气 候 因 素 有 关 返 青 拔 节 期 气 温 每 升 高1 单 产 就 增 加44 85 kg hm 2 和75 15 kg hm 2 温 度 增 加 对 产 量 形 成 的 影 响 表 现 较 为 突 出 这 与 该 时 期 小 麦 的 生 长 发 育特性有关 3 3 4 开 花 灌 浆 期 5 6 月 5 月 小 麦 处 于 开 花 灌 浆 期 平 均 降 水 量 为67 7mm 表1 过 多 的 降 水 不 利 于 授 粉 和 灌 浆 在 此 时 期 每 增 加1 mm 的 降 水 量 气 象 产 量 会 下 降2 25kg hm 2 和1 65kg hm 2 对 于 光 照 可 能 与数据源的所在生态区有关 良好的光照条件 在一定 情 况 下 即 伴 随 一 定 的 高 温 5 月 气 温 过 高 容 易 造 成 干 热 风 高 温 低 湿 型 即 高 温 催 熟 逼 熟 现 象 造 成 减 产 从 气 候 特 征 来 看 6 月 的 降 水 一 般 分 布 在6 月 中 下 旬 因 此 对 于 冬 小 麦 而 言 已 是 收 获 季 节 分 析 的 意 义 不大 4 结论与讨论 1 本 研 究 是 用 切 比 雪 夫 正 交 多 项 式 来 拟 合 Fisher 积 分 回 归 模 型 所 得 气 象 因 素 的 产 量 系 数 能 够 结合作物生长特征 从机理上进行解释 2 许 多 学 者 用 正 交 多 项 式 拟 合Fisher 气 象 单 产 模 型 求 出 了 气 象 因 素 的 单 产 系 数 9 11 但 在 气 象 因 素 的相关问题上 没有进行合理的处理 本研究中 笔者 根据气象因素降水量和光照的相关关系进行了替代转 化 使各气象因素能够较为全面地反映单产系数 3 如果气象因素降水量和光照之间是完全相关 则 在 方 程 中 将 剔 除 一 个 气 象 因 素 也 就 是 说 知 道 降 水 量 或 光 照 任 一 变 量 就 可 以 知 道 另 一 个 变 量 但 对 结 果并没有影响 4 由 于 在 进 行 气 象 因 素 对 冬 小 麦 单 产 影 响 研 究 的 过 程 中 只 考 虑 了3 个 主 要 气 象 因 素 但 在 不 同 的 地 区可能气象因素不同 如沿海地区 作物单产可能受台 风或风速的影响较为严重 在干旱热带地区 可能降水 量 是 唯 一 影 响 单 产 的 因 子 因 此 今 后 的 模 型 实 证 分 析应该考虑更多的气象因素 5 总之 笔者的研究是基于气象因素和冬小麦单 产 的 时 间 序 列 数 据 在 对 相 关 的 气 象 因 素 进 行 替 代 转 化 后 利 用 正 交 多 项 式 来 拟 合Fisher 气 象 产 量 模 型 求 得 能 够 反 映 气 象 因 素 的 单 产 系 数 在 实 际 应 用 工 作 中 可 以 根 据 降 水 量 光 照 和 气 温 等 气 候 要 素 指 标 可 以 作 出 气 象 产 量 预 报 然 后 再 根 据 所 拟 定 的 趋 势 产 量 作出产量预测 同时还可以根据产量系数 采用灌溉或 盖膜增温措施提高小麦产量 此方法为农作物单产短 期预测和提高单产方法提供了理论基础 参考文献 1 杨 晓 光 刘 志 娟 陈 阜 全 球 气 候 变 暖 对 中 国 种 植 制 度 可 能 影 响 气 候 变 暖 对 中 国 种 植 制 度 北 界 和 粮 食 产 量 可 能 影 响 的 分 析 J 中 国农业科学 2010 43 2 329 336 2 杨 晓 光 刘 志 娟 陈 阜 全 球 气 候 变 暖 对 中 国 种 植 制 度 可 能 影 响 未来气候 变化对中 国种植制 度北界的 可能影响 J 中国农业 科学 2010 43 11 2280 2291 3 王 连 喜 李 菁 李 剑 萍 等 气 候 变 化 对 宁 夏 农 业 的 影 响 综 述 J 中 国 农业气象 2011 32 2 155 160 4 孙 芳 杨 修 林 而 达 等 中 国 小 麦 对 气 候 变 化 的 敏 感 性 和 脆 弱 性 研 究 J 中国农业科学 2005 38 4 692 696 表4 正交多项式逐步回归检验值 变量系数 T 检验值 方程检验F 10 18 3 78 R 2 0 6774 AdjR 2 0 4982 p nss1 1 0576 2 03 p nss3 0 5889 3 09 p nss5 0 2170 2 92 p rf3 0 0183 4 10 p rf5 0 0059 3 49 p tr0 1 6411 3 10 p tr2 0 1087 1 82 p tr3 0 2731 2 27 p tr4 0 1254 3 62 p tr5 0 1661 3 35 cons 3 22 0 04 表5 气象因素对单产的影响系数 指标 降水量 kg hm 2 mm 光照时数 kg hm 2 h 气温 kg hm 2 10 月 1 65 57 00 207 00 11 月 2 25 63 15 272 40 12 月 4 20 135 30 124 35 1 月 4 95 166 50 41 85 2 月 0 00 0 00 44 40 3 月 4 95 166 50 44 85 4 月 4 20 135 30 75 15 5 月 2 25 63 15 9 00 6 月 1 65 57 00 6 90 50 上接第28 页 害 为植株成活和速生快长创造条件 3 结语 笔 者 对 龙 眼 大 树 移 栽 成 活 率 不 高 成 因 的 探 讨 提 出移栽季节不适宜 植株树况不佳 植后管理粗放等影 响因素 与王大兴等 10 14 研究结果相似 试验针对大树 移 栽 挖 掘 断 根 时 易 留 桩 茬 搬 运 栽 植 时 土 球 易 破 损 而 出现移栽树被腾空 主侧根被架空等现象 提出回填压 实 和 细 土 填 塞 的 栽 植 方 法 有 助 于 解 决 当 今 科 研 生 产 较易忽视的问题 试验针对性地提出采用合理的起苗 方法 选择适宜的移栽季节 实施得当的定植管理等龙 眼大树移综合技术 移栽成活率可达95 以上 参考文献 1 中 国 农 业 百 科 全 书 编 委 会 中 国 农 业 百 科 全 书 果 树 卷 M 北 京 农业出版社 1993 54 55 2 农 业 部 发 展 亚 热 带 果 树 办 公 室 中 国 热 带 亚 热 带 果 树 M 北 京 中 国农业出版社 1998 91 92 94 98 3 苏 木 兰 张 经 贤 泉 州 龙 眼 生 产 五 十 年 及 产 业 化 经 营 对 策 J 福 建 果树 2000 4 46 4 泉 州 市 科 学 技 术 编 纂 委 员 会 泉 州 科 学 技 术 志 M 北 京 中 国 科 学 技术出版社 1994 24 5 泉 州 市 地 方 志 编 纂 委 员 会 泉 州 年 鉴 2002 年 M 方 志 出 版 社 2003 32 6 泉 州 市 区 划 办 泉 州 市 农 业 局 泉 州 龙 眼 种 质 资 源 调 查 区 划 报 告 R 1984 21 23 7 华中农学院 果树研究法 M 北京 农业出版社 1979 245 248 8 邱 武 陵 福 建 果 树50 年 M 北 京 福 建 教 育 出 版 社 2000 62 63 68 70 261 264 9 柯 冠 武 我 国 龙 眼 科 技 工 作 的 进 展 与 成 就 J 中 国 果 树 1989 4 6 8 10 刘贤团 龙眼大树搬迁移栽技术 J 福建果树 1996 4 45 47 11 吴 文 星 成 年 龙 眼 树 移 栽 成 活 率 低 的 原 因 及 解 决 途 径 J 福 建 果 树 2002 1 54 55 12 曾