氣象災害對新疆地區(qū)主要作物產量影響的灰色關聯分析

吾米提·居馬太 沈曉輝 趙黎

摘要 基于新疆1978—2014年洪澇、旱災、風雹災及冷凍4種農業(yè)氣象災害受災面積、同期糧食平均單產及糧食作物單產有關統計數據，采用線性和灰色關聯分析法對新疆地區(qū)37年氣象災害特征及其對主要糧食、經濟作物單產影響進行分析。結果表明，氣象災害災情總體呈受災面積大、成災率高、波動幅度大的特點，干旱災和風雹災危害較大，冷凍災和洪澇災其次；所有作物與干旱災受災面積關聯度最大，冬小麥、春小麥和玉米與冷凍災受災面積關聯度最小，而棉花和甜菜與洪澇災受災面積關聯度最小；干旱和風雹是影響新疆地區(qū)農業(yè)生產的主要氣象災害。

關鍵詞 農業(yè)氣象災害；作物產量；灰色關聯法；新疆地區(qū)

中圖分類號 S162.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）22-0211-01

1 資料與方法

研究資料選取《新疆維吾爾自治區(qū)統計年鑒》1978—2014年農作物總播種面積，以及旱災、洪澇、風雹、冷凍氣象災害成災受災面積和作物產量資料。根據糧食產量變動趨勢，將1978—2014年劃分為1978—1994年、1994—2002年、2002—2014年3個階段。采用線性趨勢分析、灰色關聯分析法對農業(yè)氣象災害災情變化趨勢進行分析，確定災害強度指數，客觀反映不同災害對作物產量造成的影響[1-3]。

2 結果與分析

2.1 新疆作物產量變化特征

1978—2014年新疆作物總產量為2.826 8億t，單個年份總產最小值為375萬t，2013年達最大值，產量為1 377萬t，主要農作物單產和總產呈增加趨勢（圖1）。第一階段（1978—1994年）新疆地區(qū)作物單產和總產均波動上升；第二階段（1994—2002年）新疆糧食單產和總產仍呈波動上升，但總產波動幅度較大；第三階段（2002—2014年）單產量波動小，2007年達最高（6 287 kg/hm2），總產呈上升趨勢[4]。

2.2 新疆氣象災害變化特征

新疆1978—2014年平均受災率和災害強度指數分別為28%和51%（圖2）。其中，3個階段受災率高于研究期平均值年份分別占29.4%、62.5%、58.3%，災害強度高于研究期平均值年份分別占29.4%、50.0%、91.6%，說明研究期氣象災害受災范圍呈先上升后下降趨勢，而災害強度增大。

2.3 作物產量和氣象災害關聯分析

2.3.1 作物單產與受災范圍。第一階段，洪澇、旱災、風雹災及冷凍農業(yè)氣象災害受災率與作物單產關聯性表現為：作物單產與風雹災呈強關聯，其次為旱災和冷凍災；從受災范圍看，風雹災是該階段關鍵氣象災害；所有作物單產與洪澇災關聯最弱，即危害最小。第二階段，4種災害受災率與作物單產關聯性表現與第一階段相比：稻谷、小麥和甜菜單產與第一階段關聯性一致，與風雹災呈強關聯，其次是旱災和冷凍災，最后是洪澇災；從受災范圍看，旱災對棉花單產危害顯著上升，風雹災危害下降，與旱災呈強關聯。旱災對棉花單產的危害呈上升趨勢，這與氣候變化有關系，主要影響因子是氣溫和降水，有待進一步研究。第三階段與第二階段相比：旱災成為最強關聯，對作物單產影響最大；對稻谷而言，洪澇災影響上升，風雹災影響下降；從受災范圍看，對小麥、玉米、棉花和甜菜而言，該階段旱災危害最重，其次是風雹和洪澇災，冷凍災危害最小。結合災害數據可知，風雹災發(fā)生率較高，而洪澇災發(fā)生頻率低[5]。

2.3.2 作物單產與災害強度。第一階段，4種農業(yè)氣象災害強度指數與作物單產關聯性表現為：風雹災與稻谷、小麥、玉米、棉花、甜菜的單產均呈現強關聯；冷凍災害對稻谷和玉米單產的危害居第2位，而對于小麥、棉花、甜菜3種作物單產的危害居第2位的為旱災，洪澇災與5種作物單產的關聯性最小；從災害強度來講，作物生產受風雹災危害較大，洪澇災害危害較小。第二階段與第一階段相比：洪澇災強度指數顯著上升至強關聯，其次是風雹災和冷凍災，最后為旱災，說明從災害強度出發(fā)，作物單產在此階段受洪澇災害危害較大。第三階段與第二階段相比：風雹災害強度指數與作物單產關聯度上升為第1位，為強關聯；對稻谷、小麥和玉米，旱災關聯度為第2位，對棉花和甜菜關聯度居第2位的為冷凍災；冷凍災害強度指數對稻谷單產關聯度居第3位，洪澇災害強度指數對小麥和玉米單產關聯度居第3位，旱災災害強度指數對棉花和甜菜單產關聯度居第3位。

3 結論

分析結果表明，1978—2014年新疆作物平均受災率和災害強度指數為28%和51%，而1978—1994年、1995—2002年、2003—2014年3個階段新疆作物受災率分別為29.4%、62.5%、58.3%，作物受災強度分別為29.4%、50.0%、91.6%。表明20世紀90年代前新疆糧食作物受災率和受災強度明顯低于90年代中期后。1978—2014年對新疆作物受氣象災害影響范圍分析結果顯示，不同作物受不同災害受災范圍影響不同，但同種災害對同種作物影響保持不變；受災范圍對作物單產影響存在階段性波動，20世紀90年代中期前關聯度最大，90年代中期后略下降后上升；不同災害造成受災范圍有差別，2002年前風雹災為關鍵氣象災害，2002年后關鍵災害變?yōu)楹禐腫6]。

風雹災和洪澇災對新疆作物單產有更明顯的影響。災害強度對作物單產的影響，在20世紀90年代中期前災害強度指數先減小后增大，90年代中期后受災強度不斷減小；災害強度對作物單產影響程度存在差異，表明作物單產變化受不同災害強度影響更敏感。

4 參考文獻

[1] 劉芬，余玉平，黃芳，等.1978—2014年江西省農業(yè)氣象災害對農作物生產的影響[J].現代農業(yè)科技，2017（24）：211-212.

[2] 溫丹蘋，李靜，何朋飛.黑龍江省農業(yè)氣象災害與大豆產量的灰色關聯分析[J].自然災害學報，2017，26（4）：56-62.

[3] 呂凱，陳磊，高振魁，等.安徽省農業(yè)氣象災害時間分布特征與灰色關聯分析[J].中國農學通報，2017，33（23）：83-88.

[4] 蔡波，胡凱，傅青.氣象災害對江西省不同季水稻產量影響的灰色關聯分析[J].廣東農業(yè)科學，2017，44（7）：1-7.

[5] 彭傳梅.河南省農業(yè)氣象災害對糧食產量影響的灰色關聯度分析[J].江西農業(yè)學報，2017，29（4）：106-110.

[6] 高姣姣.重慶市主要氣象災害對農作物產量的影響及其綜合評價[D].重慶：西南大學，2016.