降水量与积温对玉米气象产量影响的综合分析

[摘 要] 气象条件的改变对农作物的产量和品质产生严重的影响，研究好玉米产量和气象因素之间的关系就显得十分重要了。本次研究过程中采用了文献分析法、回归分析法和通径分析法，综合对本溪地区玉米气象产量与本溪地区积温之间的关系，通过对研究结果进行分析，玉米的气象产量和玉米生育期内降水量的多少呈现明显的正相关的现象，而在对玉米的气象产量与玉米生育期内降水量和积温进行线性分析发现，可以使用特定线性方程对本溪地区的玉米气象产量和玉米剩余期内的降雨量和积温之间的关系进行分析和描述，对方程中的各个变量进行偏回归方程分析和通径分析都显示出，在本溪地区降雨量的多少对玉米气象产量的影响明显大于积温对玉米气象产量的影响。对辽宁本溪地区的降雨量来说，其对该地区玉米气象产量起着明显的促进作用，而积温呈现出负面作用的现象。

[关键词] 本溪地区 玉米气象产量 降雨量 积温 影响

[中图分类号] S513 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2015）08-0294-02

玉米是我国种植面积最大的经济型、粮食型作物之一，同时也是世界上种植面积最大，分布范围最广以及产量最高的农作物之一。从我国玉米的栽培面积和总体产量来看，玉米的仅次于小麦和水稻的种植面积和产量，位于第三位。最近几年，随着农业产业结构不断调整，畜牧业和玉米加工业不断深化发展，市场上对玉米的需求量在不断提升，在玉米栽培过程中，单单依靠扩大种植面积已经不能够满足市场对玉米的需求，在生产过程中必须要求我们提高玉米的单位面积的生产产量。而在玉米生产过程中，造成玉米单产年际间出现波动的主要因素有干旱、水灾等气象灾害，其中气象因素中影响较大的是玉米生育期间的降水量的多少和积温的高低。因此，研究好降雨量和积温变化对玉米气象产量的影响具有十分重要作用和意义。辽宁省本溪地区是玉米种植的主要地区，其玉米产量和品质的高低直接影响到该地区粮食安全。而在研究降雨量和积温对玉米气象产量综合影响过程中，我们通常会将玉米的整体产量划分为趋势产量和气象产量，但是因为趋势产量变量因素难以控制，因此，研究玉米的气象产量与降水量和积温的变化关系对于提高玉米的单位面积产量来说更加具有现实意义。

1 研究资料和研究方法

1.1 资料来源

选取1995年到2014年本溪地区玉米剩余期间的数量和积温气象材料，这些材料主要由本溪气象局提供，而本溪地区1995～2014年的玉米单位面积的产量数据主要由本溪地区的统计局提供。

1.2 玉米气象产量的计算方式

玉米气象产量在计算过程中需要排除在不同时期农业科学技术进步和生产力提升以及政策等和因素导致的玉米产量发生的变化，选择那些主要是由于气象因素造成玉米产量发生变化的一部分产量。在本次研究过程中，为了定量和定性的对降水量和积温对玉米产量所造成的影响，首先应该进行玉米产量的时间序列分析，玉米的实际产量可以认为是平稳变产量和显著波动产量之和，通过对原始的玉米产量进行滑动平均模拟实验就可以得到玉米的趋势产量。然后将趋势产量从原始玉米产量种减去，剩下的一部分就是气象产量。在对玉米的趋势产量进行计算过程中，必须选择用平均历史资料的时间段数量n，然后根据历史资料计算时间t的滑动平均值进行确定，其公式可以定义为Mt=（xt-n+1+AA+ xt+1+ xt）/n。在n这个数据选择过程中，可以采用均方模拟合误差最小的原则进行判断，在计算过程中，使用DPS3.0专业统计分析软件对数据进行分析和研究。

1.3 玉米气象产量和玉米生育期内降水量和积温的相关分析

在进行线性回归分析过程中，首先应该采用统计分析法中的相关系数分析方法，计算出气象产量以及可能会对玉米产量造成严重影响的各个生育期内的气象因子的相关系数。然后根据计算结果的大小依次进行排列，根据计算出系数的大小，判断出计算出的各种气象因子对玉米气产量是否具备明显的相关性，然后再对玉米的气象产量和玉米生整个生育期内降水量和积温情况分析进行线性回归分析和通径分析。在本次研究过程中，线性回归分析以及通径分析计算方式按照文献《田间试验与统计分析》中的相关要求和步骤开展研究。

2 研究结果分析

2.1 玉米原始产量和玉米剩余期内数量和积温关系的分析

表1本溪地区玉米生育期内降水量、积温及原始产量

表2生育期内降水量和积温与玉米原始产量的相关分析

将本溪地区玉米生育期积温和降雨量以及玉米的原始产量进行整理，如表1所示。然后直接将本溪地区降水量和积温情况与本地区的原始产量进行相关分析，得到表2数据，通过对表2进行分析和研究显示，玉米原始产量和降雨量的相关系数为3.6，显著水平为0.12，而原始产量和积温之间的相关系数为-0.28，显著水平为0.18，根据相关要求这两着的研究都没有达到显著的水平。由此可以看出，在研究过程中，只是研究原始产量和降雨量以及积温的关系是远远不够。

2.2 玉米气象产量的计算和相关分析

2.2.1玉米气象产量的计算

表3玉米气象产量的计算

在计算过程中，主要采用了DPS专业统计软件系统对1995年到2014年本溪地区的玉米产量进行滑动平均分析，按照均方拟合误差最小的原则计算出来n=7是最佳的时段数。由此可以推断出1995年2000年本溪地区的玉米趋势产量，然后对这个时段的玉米原始产量做一次滑动平均分析，得到最佳时段数n为2。根据这个时段数就可以对这个时段的玉米趋势产量进行推断，然后就能够得到1995年到2014年本溪地区玉米气象产量，详细情况见表3。为了确定玉米气象产量和降雨量以及积温相关性，对其进行了相关分析，分析结果显示降水量对气象产量的相关系数为0.75，积温是-0.63。这样可以进一步研究玉米气象产量和这两个气象因子之间的相关性。

2.2.2玉米气象产量对降水量和积温的线性回归分析

让玉米气象产量作为依变量，对玉米生育期内的降水量和积温进行线性回归分析，就能够得到二元一次线性方程，y=10267.62+7.57x1-4.58x2，在这个方程中，y代表的是玉米的气象产量，x1为生育期内降雨量，x2为生育期内的积温情况，然后对这个方程进行显著性检测，相关系数为r为0.81，W值为13.88，显著水平为Q=0.003

2.2.3玉米气象产量与降水量和积温的通径分析

本次研究过程中，为了显示出玉米生育期内将数量和积温对玉米气象产量之间的促进和限制作用，对其进行通径分析。分析结果显示，降水量的直接作用是0.56，呈现促进作用，通过积温数值为0.16，相关系数为0.75，而积温的直接作用为-0.36，呈现出负相关趋势，通过降水为量为-0.26，相关系数为-0.63。通过分析我们可以直接看出，降水量对玉米气象产量的直接作用大于积温的作用，其作用是正向的，并且可以通过积温增强这种正向作用，而在玉米生育期内积温对气象产量的作用是负向的，通过降水量还能够增强这种负向作用，其相关系数到达到了0.63。

3 讨论和分析

3.1 气象因素对玉米原始产量的影响

气候因子通过影响玉米地气象产量从而对玉米的产量造成不同程度的影响，因此，研究气象因素对玉米气象产量的影响具有十分重要的显示意义。但是本次研究过程中单单从玉米的原始产量对玉米生育期内的降雨量和积温这两个气象因素之间的关系进行研究意义不大，而是应该重点研究气象产量和这两个因素之间的显著关系。其相关系数分别是0.75和-0.63，当降雨量持续低于300mm，积温高于3000度之后往往会对玉米气象产量造成严重的影响和危害。

3.2 气象产量的计算

本次研究过程中，对气象产量的计算主要同时采用时间序列分析法进行的，在计算过程中，首先经趋势产量的数据计算出来，然后再用历史产量减去趋势产量就得到了气象产量。在计算过程中，对于同一组实际产量数据，采用不同的计算方式可能会得到不同的计算结果。有研究文献就指出，在计算过程中，通过曲线模拟计算和多元回归等计算方法对气象产量进行计算，当回归系数越大时，其描述出来的气象产量和气候因素之间的关系就更为准确。而本次研究过程中，主要使用的是通过进行两次滑动平均计算分析，获得了气象是产量和降水量以及积温两个气象因素之间的相关关系性。并且研究的两个因素的相关关系性都达到了显著水平，为接下来分析奠定了坚实的基础。

3.3 玉米生育期内降水量和积温对玉米产量的影响分析

在本溪地区，降水量和积温一直是影响本地区玉米生产的重要气象因素，通过本次对本溪地区的降水量和积温对气象产量的影响分析，其数据都达到了显著相关的条件。在本次研究过程中，玉米气象产量和玉米生育期的内的降水量和气象产量可以采用线性回归方程进行描述，但是在描述过程中，这两个气候因子对气象产量的作用和影响呈现出明显的差异性。通过进行通径分析显示，生育期内降水量对气象产量的影响呈现出正相关性，而积温对气象产量的影响呈现出负相关性，并且降雨量的对促进气象产量提升的作用明显优于积温作用，降雨量促进作用还可以通过积温的增强对气象产量促进的作用。本次研究与本溪地区玉米实际生产情况是完全符合的，本溪地区在辽宁省属于高温和干旱的地方，降雨量是直接影响到玉米生产的主要气象因素，因此，结合本次实验研究，在今后的玉米生产过程中，为了保证切实提高玉米产量，本溪地区应该积极采取蓄水保墒，发展滴灌种植技术，提高玉米产量。

参考文献

[1]李永华，高阳华，廖良兵，韩逢庆. 重庆地区玉米气象产量变化及气候影响因子简析[J]. 西南大学学报（自然科学版）. 2011（03）

[2]刘玉兰，任玉，王迎春，郭晓雷. 气候变化下宁夏引黄灌区玉米产量及其构成因素的预估（英文）[J]. Agricultural Science & Technology. 2011（05）

[3]崔力，王春玲，李改琴，姚胜，吴非洋，许庆娥，董建设，齐瑞英，刘晓燕.濮阳市夏玉米产量与气象因子的关系分析[J]. 中国农学通报. 2010（16）

[4]贾建英，郭建平. 气候变化对东北地区玉米产量的影响（英文）[J].Agricultural Science & Technology. 2010（06）

[5]马雅丽，王志伟，栾青，胡良温，张爱芝. 玉米产量与生态气候因子的关系[J]. 中国农业气象. 2010（04）

[6]曹士亮，于芳兰，王成波，李辉. 降水量与积温对玉米气象产量影响的综合分析[J]. 作物杂志. 2010（03）