山阴县气候条件变化对富硒小米产量及品质的影响分析

山阴县气候条件变化对富硒小米产量及品质的影响分析

温建雅1，朱彩芬1，韩佳婷2，宿江华3，温建波4

（1.朔州市气象局 036000；2.朔州市平鲁区气象局 037600；3.锡林浩特国家气候观象台 026000；4.朔州市山阴县气象局 036900）

摘要：本文利用山阴县气象局及农业局提供的1991~2023年逐月平均气温、降水量、日照时数及逐年富硒小米亩产资料，选择线性回归法和滑动平均法探讨全县气候变化特征，并利用相关性方法分析各个气象要素对富硒小米产量及品质的影响。

关键词：气候条件   富硒小米产量   影响  山阴县

引言

山阴县是历史文化名城，为山西省朔州市辖县，在山西省以北，境内南北高，中间低，境内时火山岩沉积区，土壤内富含硒等微量元素，再加上全县属于大陆性季风气候区，存在较大的昼夜温差，得天独厚的地理位置和气候条件比较适宜于富硒小米种植。近年来，山阴县通过调整农业生产结构，使得小米产业不断朝着精细化方向发展，全县小米种植面积进一步扩大，通过发展优质富硒小米，使其成为当地特色主导产业。因此，分析山阴县气候变化特征，并探讨其对富硒小米产量的影响，对于提升富硒小米产品质量，增强农民经济收入水平具有十分重要的现实意义。

1、研究资料和方法

本文选用山阴县基本气象观测站1991~2023年逐月平均气温、降水量和日照时数气象要素资料和惠牧源农牧专业合作社联合社种植的富硒小米亩产资料，选择线性回归法和滑动平均法对全县气候变化特征进行分析，并选择相关性法分析各个气象要素对富硒小米产量的影响。

2、山阴县气候变化特征

2.1气温

通过对1991~2023年山阴县年平均气温进行分析，山阴县多年气温平均值为8.5℃，整体呈现出升高的趋势（图1），气候变化倾向率为0.395℃/10a，r值为0.5814，通过了α=0.01的显著性水平检验，说明山阴县年平均气温升高趋势极为显著。结合滑动平均曲线，1991~1998年山阴县平均气温以快速升高趋势为主；1998~2012年呈现出波动下降的趋势；从2012年往后山阴县平均气温先呈现出快速升高后以缓慢增加趋势为主。

图1 1991~2023年山阴县年平均气温变化趋势图

2.2降水量

统计结果表明，1991~2023年山阴县年平均降水量为377.3mm，整体降水量以增加趋势为主（图2），平均每年以1.7378mm的速率递增，r值为0.1931，未通过显著性水平检验，说明递增趋势不太显著。结合曲线图，山阴县研究时段内的降水量整体以波动变化趋势为主。

图2 1991~2023年山阴县年降水量变化趋势图

2.3日照时数

经统计结果表明，1991~2023年山阴县年平均日照时数为2647h，整体呈现出下降的趋势（图3），平均每年以5.695h的速率递减，研究时段内共减少189.5h，r值为0.3511，通过了α=0.05的显著性水平检验，下降趋势较为显著。结合曲线图，可将山阴县年日照时数划分为两个阶段，在2007年之前，山阴县年日照时数呈现出快速下降的趋势，从2007年往后，山阴县日照时数以波动增加趋势为主。

图3 1991~2023年山阴县年日照时数变化趋势图

3、气候变化对富硒小米产量及品质的影响

3.1富硒小米产量特征

这里以山阴县惠牧源农牧专业合作社联合社（简称“合作社”）种植的富硒小米的产量为例，分析气候变化对富硒小米产量及品质的影响。1991~2023年合作社平均富硒小米亩产为165.5kg，结合平均值曲线（图4），在2017年之前，合作社年富硒小米亩产量在100~150kg之间，且这段时间富硒小米产量变化较为平稳，基本没有太大的波动幅度变化，进入到2018年后，合作社富硒小米亩产大幅度升高，平均每年富硒小米亩产增幅达到50kg左右，升高幅度较大。结合曲线图，除了1991~2017年合作社富硒小米亩产呈现出小幅度增加趋势，只是这种变化趋势并不显著，从2017年往后以直线增加趋势为主。

图4 1991~2023年合作社富硒小米亩产

3.2气候变化对富硒小米产量及品质的影响

结合下表中的相关系数表，在富硒小米生育期内，各月及年平均气温与富硒小米产量之间均呈现出正相关关系，尤以9月和年平均气温与富硒小米产量之间的关系最为显著，且通过了α=0.01的显著性水平检验；在分析降水量与富硒小米产量之间的关系时，除了5~7月、9月降水量与富硒小米产量之间呈现出负相关关系外，其余各月降水量与富硒小米产量之间呈现出负相关关系，且以8月份降水量与富硒小米产量之间的关系较为显著，且通过了α=0.05的显著性水平检验；通过分析日照时数与富硒小米产量间的关系，除了6月、9月和年日照时数外，山阴县其余各月日照时数与富硒小米产量之间呈现出负相关性关系，只是相关性系数不太显著，说明日照时数对富硒小米产量的影响不大。

表1 1991~2023年合作社富硒小米生育期各月、年平均气温、降水量和日照时数与

富硒小米产量之间的相关性表

另外，气候变化对富硒小米品质的影响主要表现在两个方面，分别是营养价值和农产品安全。首先是营养价值的变化。近33年山阴县气温整体呈现出升高的趋势，当地气候变暖现象显著，将会造成富硒小米中的蛋白质含量下降，对应的碳水化合物含量增加，直接对人类的饮食结构和营养摄入产生负面影响。其次则是农产品的安全性。气候变化会造成农作物遭受病虫害风险加大，为了防治病虫害，人们会加大农药和其他化学物质的使用量，而农药残留会增加农产品安全风险。

结论：

（1）1991~2023年山阴县多年气温平均值为8.5℃，整体呈现出升高的趋势，气候变化倾向率为0.395℃/10a，通过了α=0.01的显著性水平检验，说明山阴县年平均气温升高趋势极为显著；

（2）年山阴县年平均降水量为377.3mm，整体降水量以增加趋势为主，平均每年以1.7378mm的速率递增，未通过显著性水平检验，说明递增趋势不太显著；

（3）山阴县年平均日照时数为2647h，整体呈现出下降的趋势，平均每年以5.695h的速率递减，研究时段内共减少189.5h，通过了α=0.05的显著性水平检验，下降趋势较为显著；

（4）各月及年平均气温与富硒小米产量之间均呈现出正相关关系，尤以9月和年平均气温与富硒小米产量之间的关系最为显著，且通过显著性水平检验；除5~7月、9月降水量外，其余各月降水量与富硒小米产量之间呈现出负相关关系，以8月降水量与富硒小米产量间的关系较为显著，且通过了显著性水平检验；合山阴县各月及年日照时数与富硒小米产量之间的相关性系数不显著，说明日照时数对富硒小米产量的影响不大。

参考文献：

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作者简介：温建雅（1994.10），女，汉族，山西省山阴县人，本科，助理工程师，从事研究方向或职业：气象预报。