新疆主要氣象災害對農作物產量的影響及其防治

劉笑 趙瑩瑩 吳品儒

摘要：本文通過對新疆主要氣象災害和農作物產量數據的搜集、整理，利用偏相關分析法對二者之間的密切程度進行探索。結果發現，1980年～2017年間四種主要氣象災害與十種主要農作物單產的相關性表現為：風雹和低溫呈現出強相關性，而洪水和旱災的相關性較弱。最后通過搜集相關資料，為對農作物產量影響比較嚴重的風雹和低溫兩種氣象災害提出相應的防治措施。

關鍵詞：氣象災害；農作物；偏相關；防治

1.引言

氣象災害是指由大氣圈物質能量的變化和異常活動而引發的自然災害，即異常的氣象氣候事件對人類生命財產、生產生活和生態環境等造成的損害【1】。我國地域廣大，地勢復雜，季風氣候顯著，是世界上氣象災害發生頻率最高的國家之一，我國每年70%以上的國土、50%以上的人口以及80%的工農業生產地區和城市，不同程度地受到氣象災害的沖擊和影響，造成的直接經濟損失占到國民生產總值的3%～6%【2】。我國的氣象災害主要有暴雨洪澇、干旱、熱帶氣旋、霜凍低溫等7大類20余種。其類型呈現出多樣性、群發性、交替性、連鎖性。與其他自然災害相比，氣象災害特點諸多。就時間分布特征而言，呈現出頻繁性、季節性、持續性、階段性；就空間分布特征而言，呈現出普遍性和差異性。

在農業的發展中，農作物的良好生長是農業發展的前提，農作物要想良好的生長必須保證在其生長過程中不受外界因素的影響，但是隨著全球氣候變化，各種氣象災害性天氣接連發生，對農作物的生長造成了巨大的影響，輕者造成產量的下降，嚴重的則可能會造成農作物絕產。因此，研究氣象災害對于農作物產量的影響，有助于農業生產者對氣象災害影響程度的把握，從而做出相應及時的防治措施。

2.研究區概況

新疆位于我國西北邊陲，地處73°40′E ～ 96°18′E、34°25′N～48°10′N之間，總面積約占中國陸地面積六分之一。由于新疆遠離海洋，深居內陸，四周有高山阻隔，海洋氣流不易到達，因此形成明顯的溫帶大陸性氣候。其日照時間長，熱量充足，晝夜溫差大，有利于農業的發展，并且在經濟發展中對農業依存度較高【3】。然而新疆地域遼闊、地形復雜、氣候干旱、環境脆弱。氣象災害種類多、發生頻率高、強度大、范圍廣，造成的損失嚴重【4】。資料表明，新疆的風、沙、雪有關的多項觀測記錄是中國同類災害的極值。因而新疆氣象災害造成損失的比例特別高，約占各種自然災害數量的80%和直接經濟損失的60%以上，已成為我國受氣象災害影響嚴重的省區之一（我國氣象災害造成的直接經濟損失已占GDP的3%～6%）。新疆氣象災害在21世紀初期造成的經濟損失每年超過20億元人民幣。

3.研究方法與數據來源

3.1偏相關分析

相關分析主要是通過對相關系數的計算與檢驗來測定要素之間相互關系的密切程度。偏相關分析也稱凈相關分析，它在控制其他變量的線性影響的條件下分析兩變量間的線性相關性，所采用的工具是偏相關系數（凈相關系數）【5】。控制變量個數為一時，偏相關系數稱為一階偏相關系數；控制變量個數為二時，偏相關系數稱為二階相關系數；控制變量個數為零時，偏相關系數稱為零階偏相關系數，也就是相關系數。計算過程如下：

（1）偏相關系數的計算。一階偏相關系數。在3個變量中，任意兩個變量的偏相關系數是在排除其余一個變量影響后計算得到的，稱為一階偏相關系數，公式為：

二階偏相關系數。在4個變量中，任意兩個變量的偏相關系數是在排除其余兩個變量影響后計算得到的，稱為二階偏相關系數，公式為：

3.2數據來源

氣象相關的數據資料主要來源于國家氣象中心1990～ 2017年54個氣象站的地面氣候資料，氣象災害資料來源于中國種植信息網，選自1990～2017年新疆地區發生的水災、旱災、風雹災、低溫災及具有受災面積、農作物災害波及面積的資料。農作物相關數據資料主要來源于相應年份的《新疆統計年鑒》。

4.新疆氣象災害對農作物產量影響分析

4.1新疆氣象災害與農作物產量情況

分析調查數據發現（見圖1）：自1980年以來，新疆的氣象災害在2001～2010年間，無論是成災率還是受災率都呈現出迅猛上升趨勢，并且其中以旱災的成災、受災最為明顯。每10年的旱災受災增長率大約可以達到68.9%，在2001～2010年時間段，新疆的旱災成災率和受災率達到峰值。其次是風雹災，在新疆地區風雹災每10年的增長率大約可以達到57.7%，在2011～2017年間增長率才稍有下降。接著是低溫災，新疆地區的低溫災是在進入1990年后呈明顯增加趨勢，同樣是在2001～2010年間達到了最大值。最后是洪水災，由于新疆特殊的地理氣候特點，洪水災的成災、受災率較低。

4.2新疆農作物產量與氣象災害受災率相關分析

利用SPSS12.0軟件對新疆主要農作物單位產量和氣象災害受災率進行偏相關分析，并對相關性進行排序，發現四種主要氣象災害與十種主要農作物單產的相關性表現為：風雹和低溫呈現出強相關性，而洪水和旱災的相關性較弱（見表2）。其中風雹對于水稻、小麥、豆類、棉花、油料、甜菜、蔬菜、其他等絕大多數農作物都有很大影響；低溫也對很多農作物產量有影響，但其中影響最明顯的是玉米、薯類白酒，影響最弱的是其他作物；洪水和旱災也對農作物產量也有一定的影響，但影響不如風雹、低溫強烈。