塔里木河流域棉花種植氣候條件分析

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1、塔里木河流域棉花種植氣候條件分析閆慧潔１，張艷波１，王樹國(guó)１，王萬雄２（１．塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院，新疆阿拉爾８４３３００；２．甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，蘭州７３００7０）摘要：圍繞棉花種植的適應(yīng)性展開研究，利用典型相關(guān)分析法提取指標(biāo)，采用權(quán)重建立多元線性回歸模型求得適宜度并進(jìn)行分級(jí)，最后進(jìn)行了塔里木河流域棉花種植適宜度劃分。結(jié)果表明，塔里木河流域棉花種植適宜度劃分與實(shí)際棉花產(chǎn)量地區(qū)分布一致，相關(guān)程度高。對(duì)棉花種植適宜性的研究，一定程度上為地區(qū)棉花種植業(yè)的發(fā)展提供了宏觀上的指導(dǎo)和借鑒，促進(jìn)了棉花種植業(yè)在整個(gè)塔里木河流域的科學(xué)發(fā)展。..關(guān)鍵詞：塔里木河流域；適宜性；植棉業(yè)

2、中圖分類號(hào)：Ｓ５６２；Ｓ１６２．５＋４文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ：０４３９－８１１４（２０１５）０３－０５２７－０３棉花是中國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物，而塔里木河流域種植的棉花無論是在穩(wěn)定棉紡織工業(yè)發(fā)展和保證國(guó)家安全方面，還是在穩(wěn)定邊防和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，均具有重要的戰(zhàn)略地位［１，２］?？茖W(xué)合理地綜合評(píng)價(jià)塔里木河流域棉花農(nóng)業(yè)氣候資源，掌握光、熱、水資源的優(yōu)劣勢(shì)，對(duì)因地制宜指導(dǎo)棉花生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)良種布局區(qū)域化、引種科學(xué)化，分區(qū)制定植棉技術(shù)規(guī)程，充分合理利用農(nóng)業(yè)氣候資源起著極其重要的作用。塔里木河（簡(jiǎn)稱塔河）流域位于新疆南部天山與昆侖山、阿爾金山山脈之間，流域輻射面積達(dá)１．０５×１０６ｋ

3、ｍ２，形成以綠洲為中心、以水資源為重要約束條件的互相作用的系統(tǒng)。整個(gè)流域在地域上包括塔里木盆地周邊向心聚流的９大水系和塔河干流、塔克拉瑪干沙漠及東部荒漠區(qū)。目前，與塔河干流有地表水聯(lián)系的只有和田河、葉爾羌河、阿克蘇河和開都－孔雀河，形成目前“四源一干”的格局。行政范圍包括巴音郭勒蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區(qū)、和田地區(qū)的４２個(gè)市縣與新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱兵團(tuán)）的阿拉爾市、圖木舒克市以及農(nóng)一師、農(nóng)二師、農(nóng)三師、農(nóng)十四師的諸多團(tuán)場(chǎng)。該區(qū)熱量充足、氣候干燥、降雨極少，年≥１０℃積溫為３８００～４７００℃，無霜期大多在２００ｄ左右，是新

4、疆重要的早中熟優(yōu)質(zhì)棉區(qū)，是我國(guó)最適宜的植棉地區(qū)。塔里木河流域地區(qū)植棉優(yōu)勢(shì)在近３０年尤其顯著，植棉規(guī)模迅速擴(kuò)大。１材料與方法數(shù)據(jù)來自《中國(guó)棉花統(tǒng)計(jì)資料匯編》、《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》、《新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)統(tǒng)計(jì)年鑒》等。氣象數(shù)據(jù)篩選自塔里木河流域２３個(gè)縣（市）棉花種植信息以及月平均降水量、月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫、月平均日照時(shí)數(shù)、月平均最大風(fēng)速、月平均風(fēng)速等７個(gè)影響指標(biāo)。通過層次分析法建立多元線性回歸模型［３］，得到塔里木河流域棉花種植適宜度區(qū)劃。２結(jié)果與分析假設(shè)收集的數(shù)據(jù)中棉花相應(yīng)的數(shù)據(jù)為產(chǎn)出指標(biāo)，對(duì)氣象數(shù)據(jù)取平均值得到影響指標(biāo)。在產(chǎn)出指標(biāo)中提出一個(gè)典

5、型變量，在影響指標(biāo)中也提出一個(gè)典型變量，并使這一對(duì)典型變量具有最大的相關(guān)；然后又在每一組指標(biāo)中提出第二個(gè)典型變量，使得在與第一個(gè)典型變量不相關(guān)的典型變量中，這兩個(gè)典型變量線性組合之間的相關(guān)性最大。利用ＳＡＳ軟件進(jìn)行模型計(jì)算與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果，如表１所示。由表１中數(shù)據(jù)可知，前兩個(gè)典型變量相關(guān)系數(shù)較高，表明相應(yīng)典型變量之間密切相關(guān)。由程序運(yùn)行得到的冗余度分析結(jié)果得出，產(chǎn)出指標(biāo)被典型變量解釋的能力如表２所示。由表２可知，前兩對(duì)典型變量的解釋能力均較強(qiáng)；第一、二對(duì)典型變量具有較高的解釋比例，典型相關(guān)系數(shù)的平方表明，產(chǎn)出指標(biāo)中分別有９１．５１％和４５．３０％的信息可以有相

6、應(yīng)的影響變量予以解釋；前兩對(duì)典型變量的重疊系數(shù)較大，產(chǎn)出指標(biāo)的方差被典型變量解釋的比例分別為５８．２８％，０．６６％，第三對(duì)典型變量的產(chǎn)出指標(biāo)被影響指標(biāo)解釋的比例和產(chǎn)出指標(biāo)方差被典型變量解釋比例比較小，所以舍棄第三對(duì)典型變量，選取第一、二對(duì)典型變量進(jìn)行分析。鑒于原始的計(jì)量單位不同，不宜直接比較，采用標(biāo)準(zhǔn)化的典型系數(shù)，給出的典型相關(guān)模型如表３所示。典型相關(guān)模型中假設(shè)棉花總種植面積ｙ１、棉花總產(chǎn)量ｙ２、棉花單產(chǎn)ｙ３為產(chǎn)出指標(biāo)，對(duì)氣象數(shù)據(jù)取平均值得到月平均降水量ｘ１、月平均氣溫ｘ２、月平均最高氣溫ｘ３、月平均最低氣溫ｘ４、月平均日照時(shí)數(shù)ｘ４、月平均最大風(fēng)速ｘ６、月

7、平均風(fēng)速ｘ７為影響指標(biāo)。由此分析可以得出，選取反映氣溫的指標(biāo)月平均氣溫、月平均最低氣溫，反映日照的指標(biāo)月平均日照時(shí)數(shù)和反映風(fēng)速的指標(biāo)月平均風(fēng)速為棉花種植適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)。這４項(xiàng)指標(biāo)兩兩評(píng)價(jià)的結(jié)果見表４。下面定義ＣＲ＝作為衡量所得權(quán)重向量是否合理的指標(biāo)，稱ＣＲ為隨機(jī)一致性比率，其中ＣＩ＝稱為以后自行指標(biāo)，ＲＩ稱為隨機(jī)一致性指標(biāo)，具體見表５。表５中ｎ為比較判斷矩陣的階數(shù)，當(dāng)ＣＩ＝＜０．１時(shí)，歸一化得到特征向量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，否則說明比較判斷矩陣不夠合理，需要進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)表６數(shù)據(jù)得出比較判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率滿足ＣＲ＜０．１，都通過了一致性的檢驗(yàn)。得到的權(quán)重

8、為Ｗ＝（０．３１０００．９１５９０．１２８４０．２２