氣候對云南元謀西紅柿產量的影響分析

代　仙，何　萍

（1.云南師范大學旅地學院，昆明 650000；2.云南楚雄師范學院地理科學與旅游管理學院，云南楚雄 675000）

氣候對云南元謀西紅柿產量的影響分析

代仙1，何萍2

（1.云南師范大學旅地學院，昆明 650000；2.云南楚雄師范學院地理科學與旅游管理學院，云南楚雄 675000）

利用元謀1995-2014年逐月氣溫、降水、日照時數資料和近20年以來西紅柿產量數據，采用相關分析的方法，對元謀氣候與西紅柿產量之間的關系進行分析與研究，在此基礎上提出提高西紅柿生產產量的對策。研究結果表明：時間分布上，元謀縣在1995-2014年間，降水量、日照時數及相對濕度呈現一個波動下降的趨勢，氣溫呈現波動上升的形態，西紅柿產量呈增長趨勢，影響因素上，影響西紅柿產量最大的自然因素是氣溫，其次是降水和相對濕度，影響西紅柿產量較大的人文因素是種植面積。

云南元謀；氣候；西紅柿生產；影響分析；相關分析

1　引言

在國外，關于氣候中降水量的問題研究的比較早.1910年韓葆（Hamberg）［1］研究瑞典首都斯德哥爾摩五十年（1861-1910年）的降水資料，得出斯德哥爾摩城市的降水量有明顯增加的趨勢；此后，克拉特采爾［2］、章農［3］等先后對美國的芝加哥、厄巴拉和圣路易斯等城市的氣候做了大量研究工作，發現城市氣溫、降水、日照等氣候因子的變化都與當地經濟作物產量變化有直接聯系.早在1993年吳仕榮等［4］用相關分析方法開展對金沙江干熱河谷農業資源和經濟作物的開發進行研究，得出氣候變化會影響瓜果蔬菜的生產產量；在2013年陳紅翔等［5］用相關分析、灰色關聯度方法分析氣候變化對海原縣主要糧食作物產量的影響，得出平均氣溫對糧食總產量和玉米單產的影響最大，降水量與小麥單產的關聯度最大；武利明等［6］用相關分析和實驗論證方法分析環境因子對西紅柿生長發育的影響，得出如果西紅柿生長發育處在一個高溫環境（≥30℃）時，降低光照的強度，可提高西紅柿生長和果實發育的速度，進而提高西紅柿產量.

在國內，主要集中于對新疆［7-8］、山東［9］、江 蘇［10］、黑龍江［11］、長江三角洲［12］等這樣的大城市地區氣候與農作物之間的關系研究，多數學者涉及到氣候變化對當地西紅柿影響只是對短歷時降雨量、多年平均降雨量等某個時間尺度進行研究，有的則是作為研究對象的一小部分被提及到.而影響西紅柿產量的因素較復雜，從影響機理入手研究氣候對西紅柿的影響的比較少，研究西紅柿范圍廣，針對某一類影響因子的分析研究沒有很強的針對性.本文重點從氣象因子入手研究氣候對元謀西紅柿產量的影響，元謀縣是改革開放以來利用優越的氣候資源和便利的鐵路交通逐漸發展起來的重要蔬菜生產地區，在云南蔬菜生產中占有重要地位，盡管目前元謀西紅柿單產已達到了較高的水平，但生產仍存在潛在的風險［13-16］.本文既在前人工作的基礎上根據產量統計資料和歷年氣象數據，用相關分析法分析年平均溫度、年平均降水量、年相對濕度、年總日照時數等多個氣候因子對西紅柿產量的影響，找出影響西紅柿產量的主要氣象指標因子，又對影響元謀西紅柿產量的人文因子進行分析，從而為未來元謀西紅柿產量的預測提供依據.

2　研究區概況

2.1自然地理環境

2.1.1地理位置

元謀縣屬于滇中高原北部，隸屬楚雄彝族自治州.地處101°35′-102°06′E、25°23′-26°06′N之間，北鄰四川省會理縣，南倚祿豐縣，西接大姚縣，西南與牟定縣毗連，西北與永仁縣相連，東接武定縣.元謀縣城距云南省省會昆明190公里，距離四川省攀枝花市145公里，距離楚雄州府135公里.全縣國土面積2022平方公里.

2.1.2氣象水文條件

元謀從河谷到山頂依次為河谷南亞熱帶、山地中亞熱帶、山地北亞熱帶及山腰暖溫帶-中溫帶等垂直氣候帶，夏季多受西南季風影響［17］，年蒸發量為降水量的6.4倍，年平均相對濕度為53%，年平均風速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，年平均氣溫22℃，年日照時數2670小時，有利于農作物生長.縣境內河流屬金沙江水系，主要河流有金沙江、龍川江.金沙江從元謀縣西北方向進入，轉東北部出境，呈“U”字型，在縣內長度約47公里.龍川江河流從元謀縣西南方向進入，朝北流入金沙江，在縣境內長度為63公里.

2.1.3地形地貌

元謀縣境內的山分為三臺山、白草嶺、魯南山三個主要山系.三臺山由南至北，層巒疊嶂；白草嶺自西北走向東南，逶迤連綿；魯南山自北向南轉向東，蜿蜒起伏；構成了東南高、西北低，四周高、中間低的地勢，元謀縣所處的山間盆地屬于滇中高原發育較全的新生代山間斷陷盆地滇中盆地的一部分，展布于周圍山地之中.

2.1.4資源環境

自然資源豐富，境內植物共有123個科462種，以禾本科和菊科居多.境內年降水量15.22億立方米，地表水年徑流量2.67億立方米，還具有一定規模的“大菜園、大果園、大花園”等一批自然景觀.

2.2人文地理環境

2010年，根據第六次中國人口普查數據，元謀縣總人口215795人，境內的主要民族有漢族、彝族、僳僳族、苗族、回族、傣族等21種民族，少數民族占總人口的33.6%.2012年與2007年相比，一、二、三產業比重由42.35∶18.2∶39.45調整為38.1∶27.4∶34.5，科、教、文、衛、體、社會保障等全面發展.

2.3元謀西紅柿生產概況

元謀西紅柿是云南省楚雄州元謀縣的主要蔬菜產業支柱，元謀縣地處金沙江流域干熱河谷區，降水量少，光熱資源比較豐富，冬春氣候溫暖，元謀縣獨特的氣候非常適合農作物生長.一年四季可種水果蔬菜，被稱為“金沙江邊上的大菜園”、“成昆鐵路線上的菜籃子”，元謀縣的西紅柿采用大棚生產，品質好、營養豐富、口感好、耐貯運，具有傳統的栽培技術優勢，［18］有“天然溫室”之美好聲譽.西紅柿是元謀縣向外銷售蔬菜的主要品種之一，西紅柿產品銷往全國各地及東南亞、南亞等地區，深受廣大消費者喜愛，近年來，元謀縣不僅不斷引進優新西紅柿品種和外資的投入，而且還充分利用農業專業協會輻射來帶動西紅柿種植.［19］

3　資料與方法

3.1資料來源

文中所用的年平均氣溫，降水量，日照時數，西紅柿生產產量數據來自云南省氣象局氣象信息中心1995-2014年的氣象資料，元謀1995-2014年《統計年鑒》.

3.2研究方法

利用相關分析法［20］分析氣溫、降水量、日照時數、相對濕度對元謀西紅柿產量的影響，該方法的優點是方便從總體上把握兩組指標之間的相關關系，不需考慮兩組變量中各個變量之間的對應關系，直接從整個考慮就可以了.對于兩個要素x與y之間值的樣本值分別為xi與yi（i=1，2，3，…，n），它們的相關系數計算公式如下：

相關系數r越接近于1（+1或-1）相關系數越強；越接近于0，相關關系越弱.R＜0表示為負相關，R＞0表示為正相關，系數在0.3以下則為弱相關，0.3-0.5是低度相關，0.5-0.8是顯著相關，0.8以上為高度相關.經相關系數檢驗后，最后得出結論.檢驗公式為：

4　結果與分析

4.1元謀縣主要氣候因子變化趨勢分析

4.1.1平均氣溫

1995-2014年云南元謀縣年平均氣溫的變化見圖1，趨勢方程為：y=0.0602x+21.168，說明元謀縣近20年平均氣溫總體呈上升趨勢，波動不大，1999年以前平均氣溫波動小，2005年至今，平均氣溫的波動較大，差值在2℃左右，2012年平均氣溫最高（23.3℃），元謀具備了西紅柿生產的充足氣溫條件.

圖1　1995-2014年元謀縣年平均氣溫變化Fig 1 The changes of annual average temperature in 1995-2014 of Yuanmou County

4.1.2降水量

從云南元謀縣的年平均降水變化（圖2）可以得出，趨勢方程為：y=-10.994x+648.04，近20年元謀縣的整體年平均降水量都在波動中減少，多年的平均降水量532.6mm，其中1998年降水量最高為742mm，2003年降水量最低為364mm.

圖2　1995-2014年元謀縣年降水量變化Fig 2 The variation of the annual precipitation in 1995-2014 of Yuanmou County

4.1.3日照時數

圖3是元謀年日照時數變化圖，變化趨勢是二次曲線，方程式為：y = 17.968x2 - 72048x + 70407.云南元謀縣20年來的日照時數變化明顯，2005年以前年日照時數呈下降趨勢，2005年至今年日照時數的呈上升的趨勢，其中，1996年日照時數最高為28372h，2008年日照時數最小為23730h，而多年的年平均日照時數為25801.61h.

圖3　1995-2014年元謀縣年日照時數變化圖Fig 3 The variation of annual sunshine time in 1995-2014 of Yuanmou County

4.1.4相對濕度

從圖4為元謀相對濕度變化圖，趨勢方程為：y=-0.5233x+63.095.從與中可以看出，云南元謀縣20年來的相對濕度變化明顯，5年滑動平均波動變化在5%以內，在這20年中，相對濕度最高值63%出現在1998年，2013、2014兩年都出現最低值為53%.按此變化趨勢，未來元謀相對濕度年變化將繼續出現波動下降的趨勢.

圖4　1995-2014年元謀縣相對濕度5年滑動平均變化趨勢Fig 4 The changes of the average relative humidity of 5 years moving trend in 1995-2014 in Yuanmou County

4.2西紅柿種植面積及產量變化分析

4.2.1種植面積

圖5是元謀縣西紅柿種植面積變化圖，趨勢方程為：y=1020.6x+76731.1.從圖5可知，元謀西紅柿種植面積在逐年增加，1995-2006年間種植面積緩慢增長，2006年以后種植面積呈快速增加趨勢，平均每年增加3297.5畝，1995-2014年20年間種植面積增加了26863畝，2014年的種植面積約為1995年的3.5倍.

圖5　1995-2014年元謀縣西紅柿種植面積變化Fig5 The changes of the Tomatoes planting area in 1995-2014 of yuanmou County

4.2.2元謀縣西紅柿產量變化分析及預測

通過對云南省楚雄彝族自治州統計年鑒及元謀縣統計年鑒資料整理，得出元謀縣西紅柿產量變化圖6，從圖6可以看出，云南元謀縣20年來西紅柿生產產量在逐年增加，1995年至2000年呈現緩慢下降趨勢，2000年至2006年，元謀縣西紅柿生產產量呈現緩慢增長趨勢，2006年至2007年又呈下降趨勢，從2007年開始，西紅柿生產產量呈現快速增長的趨勢，增長的速度超過之前的年份.

圖6　1995-2014年元謀縣西紅柿產量變化Fig 6 The changes of the Tomatoes production in 1995-2014 of Yuanmou County

圖7　元謀縣2015-2020年西紅柿產量預測圖Fig 7 The production forecast of Tomatoes in 2015-2020 year of Yuanmou County

根據元謀縣20年以來西紅柿產量的變化趨勢，預測元謀未來6年西紅柿產量如圖7所示，擬合的程度得出趨勢方程為：y = 704.28x2 - 9588x + 62101（R2 = 0.9613）.從預測趨勢圖7可以看出，未來幾年元謀西紅柿產量將呈上升趨勢.

5　相關系數分析

5.1相關系數

表1　元謀縣西紅柿產量與影響因子的相關分析tab1 Correlation analysis of Tomatoes yield and influence factor in Yuanmou County

取α=0.05，自由度n-2=18，通過檢驗.從表1可以看出，在自然因子中，相對濕度、平均降水量與西紅柿產量呈負相關關系，平均氣溫與西紅柿產量呈顯著相關關系，日照時數與西紅柿產量呈弱正相關關系；在人文因子中，種植面積與西紅柿產量存在線性關系，種植面積與西紅柿產量呈高度相關關系.

5.2元謀縣西紅柿產量與影響因子分析

5.2.1氣象因子與西紅柿產量的關系分析

通過對氣象要素和元謀西紅柿產量的相關系數分析，西紅柿產量與年平均氣溫呈顯著正相關.元謀縣近20年來平均氣溫有逐年升高的趨勢，尤其是在2008年以后，平均氣溫增長最快，隨著平均氣溫的上升，為每一年的西紅柿生長過程提供了穩定的氣溫條件，因此西紅柿產量也在不斷增長，特別是2008年以來，增長幅度很大.

相對濕度與西紅柿產量呈負相關、年降水量與西紅柿產量呈負相關，相對濕度、降水量呈下降趨勢，因為元謀西紅柿種植戶采用溝渠池塘水澆灌，元謀西紅柿露天種植少，而大多采用薄膜種植生產，隨著薄膜技術的提高，土壤濕度會因為使用薄膜而提高，而西紅柿產量對降水量的要求逐漸減少，所以天然相對濕度和降水量對元謀的西紅柿產量影響不大，出現了年降水量和相對濕度減少西紅柿產量增加的負相關關系.

日照時數與西紅柿產量呈微弱相關，元謀西紅柿生長從育苗到座果大多是有薄膜覆蓋，主要是薄膜起保溫作用促進西紅柿生長.隨著西紅柿的生長，西紅柿在元謀平均氣溫為22℃，極端最高氣溫為42℃，最低氣溫為-0.1℃的環境下，日照時數對西紅柿產量的影響弱.

在調控西紅柿生長發育過程中不能忽視氣象因素，利用人工調控的手段來調節光照、溫度、土壤含水量等環境因子，同時合理改善農業生態環境氣候變化對元謀西紅柿生產影響的措施，加強氣溫和日照時數變化的監測，充分開發利用氣候資源，為政府部門制定西紅柿生產結構政策調整和發展地方經濟提供科學依據.加強氣候變化與相應西紅柿生產對策研究，積極把氣候資源作為提高元謀西紅柿產量的一大優勢條件.

5.2.2人文因子與西紅柿產量的關系分析

5.2.2.1種植面積與西紅柿產量的關系分析

從表1及圖5可知，元謀種植面積與西紅柿產量相關關系為高度正相關.元謀縣西紅柿種植面積1995年10857畝到2014年37720畝，20年間種植面積增加了26863畝，西紅柿產量平均每五年增加5697.15t，種植面積平均每5年以50%的速度增加，特別是2010-2014年增加了92%，從2007年以后，西紅柿產量以每年大于10%的速度增加，2014年的西紅柿產量是2010年的2.1倍.因此，種植面積的增加是西紅柿增產的主要原因.

5.2.2.2土壤含水量與灌溉方式

據訪問調查，元謀縣西紅柿生產區域土壤含水量主要是靠湖泊水、池糖水灌溉以及降雨，龍川河為元謀西紅柿提供穩定的補給水源，適度土壤含水量，利于西紅柿生長，進而促進西紅柿產量增加；采用在薄膜之下滴灌以及合理灌溉方式可以促進西紅柿增產，高方勝等［20-21］研究表明，土壤相對含水量越大以及地下30cm處滴灌，西紅柿產量也就越高，西紅柿有顯著的增產效果.

5.2.2.3施肥類型及施肥技術

據訪問調查，元謀西紅柿種植戶通過對鉀、鎂等化學肥料與不同種類畜禽糞肥不同施用量的調配比，調查西紅柿的生長長勢等不同階段所需施肥類型，確定最佳配比組合，最終實現西紅柿高產，施肥技術水平的提高促進西紅柿生長的高度、莖粗，從而提高西紅柿產量.［22-25］

5.2.2.4保溫措施

元謀西紅柿生產地采用覆膜對西紅柿植株的莖粗和株高的生長有明顯的促進作用，并促進西紅柿增產.元謀縣年平均氣溫為22℃，極端最高氣溫為42℃，最低氣溫為-0.1℃。年總日照時數2670小時，年平均日照時數為每天7.3小時，日照百分率為60%.使用大棚生產有助于保持西紅柿生長不同階段的溫度，增加葉面積及葉綠素含量、開花數，提高座果率及產量，果形變異小.［26-27］

5.2.3其他因子與西紅柿產量的關系分析

由于市場經濟的發展，元謀由2008年GDP（147347萬元）到2014年GDP（39.33億元）近5年都以10%以上速度增加，用于農業生產中西紅柿投入的資金也在逐年增加，進而促進西紅柿增產；近幾年隨著政府政策支持及廣闊的市場需求，西紅柿種植面積也隨著增大，進而促進西紅柿增產.據調查，截止2014年，全縣共有10家以上主要以西紅柿為主的加工企業，產品主要銷往全國主要大中城市，甚至銷往國外，為元謀西紅柿產業的發展提供了堅強的后盾.同時，西紅柿生產過程中對西紅柿病蟲害防治等措施也能促進西紅柿增產.［28-29］

6　結論

元謀縣近20年來氣象要素變化情況得出，平均氣溫有逐年升高的趨勢，特別是近五年增長幅度很大；而年降水量、相對濕度都有下降的趨勢，波動較大，降水量在近五年下降速度減緩；日照時數20年以來波動較大，呈波動上升趨勢.

西紅柿產量呈現增長趨勢，增長速度逐年加快，2007年以前西紅柿產量不穩定，時隔三年產量就發生一次波動，而在2007年以后都呈增加趨勢.預測未來6年元謀西紅柿產量會逐年增加.

平均氣溫與元謀西紅柿產量的相關性最大，呈顯著相關，因此，年平均氣溫是影響元謀西紅柿生產產量的主要氣象因子，降水量、相對濕度次之.西紅柿種植面積是影響西紅柿產量的主要人文因子，西紅柿種植面積與西紅柿產量呈高度正相關，其他人文因子，如政府的宏觀調控、市場需求、施肥技術等影響西紅柿產量.

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［責任編輯 魯海菊］

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

國家自然科學基金項目（41465001）

代仙（1992-），男，云南昭通人，碩士生，研究方向：氣象和地理綜合研究。

何萍（1965-），女，教授，碩士生導師，研究方向：氣象、氣候與自然地理綜合研究。