方山县黄芪产量与气象因素之间的相关性分析论文_王莉

方山县黄芪产量与气象因素之间的相关性分析论文_王莉

(山西省方山县气象局,山西 吕梁 033000)

摘要:本文选取方山县1989~2018年黄芪主要生长期(3-11月)平均气温、降水量以及日照时数等气象资料以及黄芪产量等相关资料,通过气候倾向率以及相关性分析等数理统计方法对方山县黄芪产量与气象因素之间的相关性进行分析。结果表明:1989-2018年方山县黄芪生长期平均气温与黄芪产量之间整体上呈现出负相关,也就是随着温度的上升,黄芪产量不断下降,反之则随着温度的降低,黄芪产量随着下降;黄芪生长期降水量与黄芪产量之间呈现正相关性,即随着降水量的增加,黄芪产量也随之上升,反之则随着降水量的减少,黄芪产量随着下降。黄芪生长期降水量与黄芪产量之间呈现零相关性,说明方山县日照时数对黄芪产量没有规律性影响。

关键词;黄芪;产量;气象因素;相关性分析

1.资料来源和研究方法

本文主要利用1989~2018年3-11月份方山县平均气温、降水、日照时数等气象资料及同期黄芪单产数据为分析资料。本文主要采取气候倾向率以及相关性分析等数理统计分析方法对方山县黄芪产量与气象因素展进行分析。

2.黄芪生长习性

2.1幼苗生长期

从子叶或冬芽出土到花芽形成前为幼苗期。黄芪种子吸水膨胀后,一般在地温达5~8℃时就可发芽,以25℃发芽最快,仅需3~4天。土壤水分以18%~24%对出苗最有利。生产上多在春季地温5~8℃时播种,播后12~15天就可出苗。在伏天地温达20~25℃时的雨季播种,播后5~8天即可出苗。当幼苗出土后,小苗5出复叶出现前,根系发育还不十分完善,吸收能力差,根系入土较浅而最怕干旱,尤其是干热风。小苗5出复叶出现后,根瘤形成,吸收根显著增多,根系的水分、养分供应能力增强,叶面积扩大,光合作用增强,幼苗生长显著加快,在生育期短的地方,一般春播当年不开花,均为幼苗生长期。越冬后的黄芪根每年春季当地温上升到5~8℃以上开始萌芽,10℃以上陆续出土,称为返青期,返青后迅速生长,约30天即可长到接近正常植株的高度,其后生长速度又减缓下来。

2.2现蕾开花期

从花蕾由叶腋间现出到果实出现前为花蕾期。2年生以上植株一般6月初在叶腋中出现花蕾,先是中部枝条叶腋现蕾,以后陆续向上,蕾期20~30天,先期花蕾于7月初开放,花期为20~25天。花期若遇干旱,会影响授粉结实。在生育期长的地方,春播黄芪于8月下旬现蕾开花。

2.3结果期

从小花凋谢至果实成熟为结果期。2年生以上的黄芪每年7月中旬进入结果期,果期约30天,1年生黄芪9月为果期。果期如遇高温干旱,种皮不透性增多,硬实率增加。黄芪根在开花结果前,生长速度最快,此时地上部光合产物主要输送到根部积累,以后由于开花结果消耗养分,根部生长变缓。

2.4枯萎休眠期

地上部枯萎至第二年返青前为枯萎休眠期。秋季气温降低,光合作用显著减弱后,叶片开始变黄,地上部枯萎,此时地下部越冬芽已形成。黄芪抗寒能力很强,不加任何覆盖即可越冬。

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3.方山县黄芪产量特征分析

近30年来,方山县黄芪单产呈增加趋势,平均每年增加3.574kg/hm2。由图还可知,30年中方山县黄芪年平均单产为381.9 kg/hm,黄芪单产最多的年份为2017年,黄芪单产是500kg/hm2,最少的为1999年、1994年,黄芪单产是 300kg/hm2。

4.方山县黄芪生长期气象要素特征分析

4.1平均气温

由1989-2018年方山县黄芪生长期(3-11月份)平均气温变化趋势分析不难看出,方山县近30年来在黄芪主要生长期(3-11月份)平均温度呈上升变化趋势,气候倾向率为0.271℃/10a,也就是说方山县平均每10年黄芪生长气温大约增加0.3℃。此外,方山县近30年黄芪生长期气温平均值为12.7℃,黄芪生长期平均气温的最高值为13.8℃,出现在1999年,黄芪生长期平均气温最低值为11.2℃,出现在1992年,黄芪生长期平均气温最高值与最低值的差值为2.6℃,这说明方山县年际间黄芪生长期的热量资源存在一定的差异。

4.2降水量

通过对1989-2018年方山县黄芪生长期(3-11月份)降水量变化趋势进行分析能够获悉,方山县近30年黄芪生长期降水量整体上呈现出显著性增加变化趋势,气候倾向率为66.609mm/10a。在30年黄芪生长期降水量平均值为530.6mm,黄芪生长期降水量最大值为733.4mm,出现在2016年,黄芪生长期降水量最小值为279.4mm,出现在1999年,黄芪生长期降水量最大值同最小降水量之间相差了454.0mm。

4.3日照时数

分析1989-2018年方山县黄芪生长期(3-11月份)日照时数变化趋势能够获悉,方山县近30年黄芪生长期日照时数整体上呈现出略微增加变化趋势,气候倾向率为7.232h/10a。在30年中黄芪生长期日照时数平均值为530.6mm,黄芪生长期日照时数最大值为2198.9h,出现在2005年,黄芪生长期日照时数最小值为1812.9h,出现在2007年,最大值同最小值相差不大。

5.方山县黄芪产量与气象因素之间的相关性分析

相关性分析是指对2个或多个具备相关性的变量元素进行分析,从而衡量2个变量因素的相关密切程度。根据散点图,当自变量取某一值时,因变量对应为一概率分布,如果对于所有的自变量取值的概率分布都相同,则说明因变量和自变量是没有相关关系的。反之,如果,自变量的取值不同,因变量的分布也不同,则说明两者是存在相关关系的。两个变量之间的相关程度通过相关系数R来表示。相关系数R的值在-1和1之间,但可以是此范围内的任何值。正相关时,R值在0和1之间,散点图是斜向上的,这时一个变量增加,另一个变量也增加;负相关时,r值在-1和0之间,散点图是斜向下的,此时一个变量增加,另一个变量将减少。R的绝对值越接近1,两变量的关联程度越强,R的绝对值越接近0,两变量的关联程度越弱。若两个变量的变化方向无一定规律则为零相关。

在本文中因变量(y)为方山县1989-2018年逐年黄芪单产;自变量分别是黄芪生长期平均气温(X1)、降水量(X2)、日照时数(X3)。1989-2018年方山县黄芪生长期平均气温与黄芪每公顷平均产量之间呈负相关性,相关系数为-0.08426,未通过显著性检验水平,说明温度对黄芪产量影响较小;1989-2018年方山县黄芪生长期降水量与黄芪每公顷平均产量之间呈正相关性,相关系数为0.8319,通过了显著性水平检验,说明降水量对黄芪产量的影响较大;1989-2018年方山县黄芪生长期日照时数和黄芪每公顷平均产量之间呈零相关性,即近30年方山县黄芪生长期日照时数和黄芪的变化没有一定的规律。此不难看出,1989-2018年方山县黄芪生长期平均气温与黄芪产量之间整体上呈现出负相关,也就是随着温度的上升,黄芪产量不断下降,反之则随着温度的降低,黄芪产量随着下降;黄芪生长期降水量与黄芪产量之间呈现正相关性,即随着降水量的增加,黄芪产量也随之上升,反之则随着降水量的减少,黄芪产量随着下降。黄芪生长期降水量与黄芪产量之间呈现零相关性,说明方山县日照时数对黄芪产量没有影响。

参考文献:

[1]田祥东,韩景红,韩依水.浅析气候变暖对农业的影响及应对措施[J].农业与技术,2014

[2]吴亮,杜少佳,岳鹏宇.浅谈恒山黄芪生长的气象条件[J].山西气象,2007(02).

论文作者:王莉

论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期

论文发表时间:2019/12/6

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