氣象因子與春茶及中高檔春茶產量的灰色關聯分析

楊俊虎，張行才，王 超，陸小強

（1.浙江師范大學地理與環境科學學院，浙江金華 321004；2.金華市氣象局，浙江金華 321004）

春茶是越冬后茶樹第1次萌發的芽葉采制而成的茶葉。春茶茶葉肉肥厚，芳香物質和維生素等含量較高，因此，其營養物質豐富。春季溫度比較適中且雨量充分，再加上茶樹經過了冬季的休養生息，使得春季茶芽肥碩、色澤翠綠、葉質柔軟，且含有豐富的維生素、氨基酸，使春茶滋味鮮活、香氣宜人且富有保健作用。在需要高質量、高產量的春茶時，就要考慮影響春茶生長發育的因素。影響春茶及中高檔春茶產量的因子是多方面的，我們認為其他因子在一段時間內基本可以保持相對平衡狀態，而春茶及中高檔春茶的產量在很大程度上取決于氣象因子，其他因子的影響相對較小。灰色關聯分析法雖然在分析樣本的數量上存在一定的局限性，但其為影響茶葉產量的氣象因素作定量化分析提出了一種思路，是對影響春茶生長的氣象因子進行量化研究的一種嘗試。

本研究通過對春茶的產量與氣象因子進行關聯分析，可以深入了解影響春茶及中高檔春茶產量的主要氣象因子，這在生產上具有一定的研究意義。

1 灰色關聯分析法

灰色關聯分析是灰色系統理論的一種分析方法，它是依據因子之間發展態勢的相似或相異程度來衡量因子間關聯程度的方法[1-2]。對于2個系統之間的因素，其隨時間或不同對象而變化的關聯性大小的量度，稱為關聯度。就是說在系統發展變換過程中，如果2個因素變化的趨勢具有一致性或相似性，那么它們的同步變化程度就比較高，就認為這2個因素之間的關聯程度較高；相反則它們的關聯度相對較低。灰色關聯分析法具有樣本需求量少（最少3個數據）、數據不需要有規律性分布形式、計算方法簡便、工作量少、定量分析結果與定性分析結果一致、精準度高、適用范圍廣的優勢[3]，特別適用于子因子和母因子之間不存在嚴格數學關系的情況[4-7]。本研究以潛山縣1986—1995年連續 10 a的氣象資料和該縣塘嶺茶場同期春茶記載數據（表1）為例，對春茶產量、中高檔春茶產量與氣象因子的關聯度進行計算分析。

表1 春茶和中高檔春菜產量與影響產量的氣象因子

2 關聯度計算步驟

設x0（t）為母序列，代表年度產量；xi（t）為子序列[9]，i的取值范圍為1～3；t表示時間，即年份。x0代表春茶產量和中高檔春茶產量，x1代表2—3月降雨量，x2代表3月份空氣相對濕度，x3代表4月中旬平均氣溫。首先對表1數據中的春茶產量與氣象因子進行無量綱化處理，計算得出初始化數據（表2）。

表2 數據初始化

進行無量綱化后要計算t時刻的絕對差，并求出最小和最大的絕對差值，以便對下一步的關聯系數進行計算，其公式為：△0i（t）＝│x0（t）－xi（t）│，絕對差的最小值和最大值分別為△min＝min△0i（t），△max＝max△0i（t）。得出絕對差值，如表3所示。

由表 3 可知，△min＝0，△max＝0.781 8。

表3 絕對差

關聯系數的求解方程為：

式中，k的取值范圍為0～1，這里取k值為0.5，計算求出關聯系數列于表4。

表4 關聯系數

用公式（1）求出關聯系數并且由此可求出關聯度，用n代表年數，關聯度計算公式為：

根據表4的關聯系數用公式（2）求解出關聯度（表5），從而得到本研究所要的結果。

表5 春茶產量與氣象因子的關聯度

用上述同樣方法計算，得出中高檔春茶產量與氣象因子的關聯度（表6）。

表6 中高檔春茶產量與氣象因子的關聯度

3 結果與分析

3個氣象因子關聯度的計算結果如圖1，2所示。關聯度直接反映各個比較序列對參考序列的影響大小[10]，即各氣象因子對春茶產量變化的影響大小。

從圖1，2可以看出，春茶產量與氣象因子關聯度大小依次為：3月空氣相對濕度＞4月中旬平均氣溫＞2—3月降雨量。對春茶來說，3月空氣相對濕度和4月平均氣溫對春茶產量的影響較大，所以，這2個因子是影響春茶產量的關鍵因子。根據潛山縣的地理位置與氣象條件來看，3月份降雨有時來的早有時來的晚，波動相對大一些；4月份隨著梅雨季節到來，會下降，降溫的大小可能相對來說不穩定。因此，這2個因素對春茶產量的影響較大。2—3月氣溫回轉，降水是相對穩定的，所以對春茶產量的影響較小。為了提高春茶的產量，我們可以增加3月份空氣濕度和4月份空中云量，從而增強大氣逆輻射，起到保溫作用，這樣可以提高春茶產量。

中高檔春茶產量與氣象因子的關聯度大小依次為2—3月降水量＞3月空氣相對濕度＞4月中旬平均氣溫。可見，對中高檔春茶產量影響的關鍵氣象因子為2—3月降水量和3月空氣相對濕度。2—3月足夠多的降水對中高質量春茶產量的影響是至關重要的，因此，在降水量少的時候以灌溉來彌補降水的不足。3月份氣溫開始回升，地面水汽蒸發量增大，如果空氣相對比較干燥，應及時采取相關措施增加空氣濕度。4月份平均氣溫相對來說比較穩定，對中高質量茶產量影響較小。

4 討論

本研究對茶的產量與氣象因子進行了灰色關聯分析，與春茶產量相關性最大的氣象因子為3月空氣相對濕度，而與中高檔春茶產量相關性最大的為2—3月降雨量。因此，潛山縣在茶葉種植管理中，應在相應的時間段人工彌補這2個因子的不足，這樣既可以提高春茶的產量，又可以提高春茶的品質（即中高檔春茶的產量），從而為當地茶農帶來較高的經濟收益。

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