维普资讯 http://www.cqvip.com 文章编号：１００２—２５２Ｘ（２００７）０４—００１５—０２ 黑龙江省作物长势与 气候因子关系的研究 李秀芬１，２，郑有飞 ，王 阳 （１、南京信息工程大学，江苏南京２１００４４；２、黑龙江省气象科学研究所，黑龙江哈尔滨１５００３０； ３．黑龙江省气象局，黑龙江哈尔滨１５０００１） 摘 要：利用黑龙江省３４个气象站１９９８～２００６年甸平均气温、旬降水数据与１９９８～２００６年 ５－９月的连续１３５旬的ＳＰＯＴ—ＶＥＧＥＴＡＴＩＯＮ卫星资料．对黑龙江省作物长势与气候Ｌ月子关系 进行研究。并通过ＮＤＶＩ与旬平均气温、匈降水之间零时滞偏相关分析和旬时滞问隔偏相天 分析．得ｊＩ｛现阶段黑尼汀省作物长势与温度、降水的定量关系。 关键词：作物长势：气候因子；偏相关分析 中图分类号：Ｓ１６２．５ 文献标识码：Ａ １ 引言 龙江省的春小麦的种植面积不大．因此，此次研究只考 气候是农业生产必需的自然条件之一，为农作物 虑玉米和大豆２种作物。样区选择了１７个玉米主产市 生长发育提供了光、热、水等能量和物质资源Ⅲ。气候 （县）和ｌ７个大豆主产市（县），其分布（见图１）。 变化在不同的时间尺度上影响农田生态系统。在季节 和年际尺度上，植物物候事件刚来作为植被对气候变 化响应的生态指示器。 此，阐明气候因子与作物长 势的关系，对于监测植被较长时间尺度的变化具有重 要意义。 欧洲空间局的ＳＰＯ ｒ—ＶＥＧＥＴＡＴＩＯＮ卫星数据具 有周期短、覆盖范同广、成本低．波段宽等优点，其第ｌ 通道和第２通道组合的归一化植被指数（ＮＤＶＩ）对植 被生长状况非常敏感，可以从宏观上反映作物长势［２１。 本文旨在用覆盖黑龙江省的ｌｋｍｘｌｋｍ的ＶＥＧＥ— 图１研究区分布 ＴＡＴＩＯＮ卫星的ＮＤＶＩ来分析作物长势与气候因子的 ２．２资料来源 关系。 ２资料与方法 ２．１ 研究区域 遥感数据来自比利时弗拉芒空间技术研究所 （ＶＩＴＯ）的遥感和大气数据处理中心．从空间分辨率 为ｌｋｍｘｌｋｍ的ＶＥＧＥＴＡＴＩＯＮ的ＮＤＶＩ数字图像中提 黑龙江省是农业大省，玉米、大豆、水稻和春小麦 取覆盖黑龙江省１９９８～２００６年５ ９月逐句的ＮＤＶＩ 产量臣大，被称为中国的粮仓。黑龙江省地域辽阔，南 数据，旬图象的生成应用了每天ＮＤＶＩ最大值合成 北跨１】２０ｋｍ，东西长约９３０ｋｍ；地形地貌复杂，气候多 技术（ＭＶＣ）１３１。气象数据来自位于研究区域内的３４个 变。黑龙江省有玉米、大豆、水稻和小麦４大主产作物． 气象站１９９８～２００６年的逐句平均气温和降水量数据。 『扫于水稻为灌溉作物，不受水分条件。而近几年黑 土地利用资料来自长春地理所２０ｏ０年的ＴＭ分类同 收稿日期：２００７—０９—１４ 第一作者简介：李秀芬（１９７３一），女，黑龙江省ＩｌＡ尔滨市人，南京信息一ｒ程大学．在读硕士生，高级 程师 ・ｌ５－ 维普资讯 http://www.cqvip.com 像。 ２．３资料处理 ３结果 ＮＤＶＩ具有叫显的季节变化格局ｆ见图２１，与作物 不同作物的ＮＤＶＩ具有一定 根据土地利用资料，提取ｍ研究样 ：内为旱田象 生长的季节变化相一致．元的ＮＤＶＪ值进行平均， 平均值来表示样 『人ｊ代表 差异。在整个生长季内，玉米的ＮＤＶＩ平均值与前一 作物（ 米或大 ）的平均生ｋ状７兄 符样 内代表作 句降水量的偏相关系数为０．５７０，相关显著，而与当旬 物的ＮＤＶＩ平均值汁箅方法如下： ＮＩ）、 Ｉｉｉ一－ ，的平均温度、降水和前一匈的平均温度的偏相关系数 分圳为０．３０５，０．２３６和Ｏ．１９２．不存在相关关系：大豆 的ＮＤＶＩ平均值与 句的平均温度、前一句的平均温 ｌ ＮＤＶＩ ．／Ｎ ４０３、０．３８４和 式中：ｉ表示年份（１９９８￣２００６年）；ｊ表乐甸（１３￣２７ 度和降水量的偏卡Ｈ关系数分别为０．甸）：Ｎ为样 内包含的旱【【ｌ的象５ｅ数。 ２．４分析方法 黑龙汀省的气 属ｒ离纬度人陆性季风气候，温 度与降水之间具仃一定的卡｝Ｊ炎＿ｌ性，为＿ｒｌ研究气温、降 水分刖对作物生Ｋ的影响，采Ｊ｝ｊ了偏相芙分析方法， 米消除气温与降水的相互影响。偏＿十Ｈ关系数的计算方 法如下Ｉ Ｉ： 相关系数计算： （ 。 一 。Ｊ（ 一 ）： 二：一二＝＝＝ 二： ｌ ｌ： ＼／ ）： 一 式巾： 为变垃ｘ 和变量ｘ：的卡｝Ｊ关系数 。， 分 别为变量Ｘ ，Ｘ 的平均值：ｎ为样本数： 偏相关系数计算： ｒ１ ２－－ｒ１３ｒ２３ ｒ１…—— ～一 Ｖ（Ｊ—ｒ ｌ—ｒ＝，） 式【１１：ｒｌ２、ｒｌ３、 分别表示变量ｘｌ与ｘ２、ｘ Ｊ与ｘ３、ｘ２ ｘ 的相关系数。变 ｘ。代表旬ＮＤＶＩ；变量ｘ 代表 旬平均气温；变量Ｘ 代表旬降水。本次研究分别计算 了生长季不同作物零时滞和旬时滞的ＮＤＶＩ 旬平 均气温、旬降水量的偏相关系数。计算偏相关系数 之后进行了似设检验。取显著性水平为Ｏ．Ｏ５，从相 关系数临界表中查到临界值为Ｏ．３２４，即偏相关系 数／＞０．３２４认为两者具有相关性，而＜Ｏ．３２４则不具相 关性｛ 。 １３ １４ １５ １６ １７ １８ １９ ２０ ２１ ２２ ２３ ２４ ２５ ２６ ２７ 甸 图２黑龙江省２个作物类型ＮＤＶＩ均值的季节变化 ・ｌ６・ ０．５４２ 相关 著．而ｌＪｊ当旬降水的偏相关系数为 ０．２２０，不存在卡Ｈ关关系（见表）。 表 作物ＮＤＶ【平均值与气象因子之间的偏相关关系 ４结论 （ｉ）｝ｆｉ破指数较真实地反映ｒ作物的生 状况。 Ｎ１）ＶＩ具彳『明 的季节变化格局， 作物生长的季节 变化梢一致．不嗣作物的ＮＩ）ＶＩ具有一定差异。 （２）作物生长状况与降水的时滞偏相关性比零时 滞相关性更显著．而与温度的时滞偏相关性则不如零 时滞相关性更显著；玉米与降水的相关性在整体上高 丁大豆与降水的相关性，而与温度的相关性则相反。 （３）从降水、气温与黑龙江省作物的生长状况相 关系数可看 ，影响玉米生长的主要气候因子是前一 句的降水：影响大豆生长的主要气候因子是当旬的平 均气温和前一句的降水。 参考文献 【１ｌ陈立亭、孙玉亭．黑龙江省气候与农业［Ｍ］．北京： 气象出版社．２１）００：１—１０． 【２１ Ｂｏｇａｅｒｔ Ｊ．，Ｚｈｏｕ，Ｌ．，Ｔｕｃｋｅｒ，ｃＪ．，Ｍｙｎｅｎｉ，Ｒ．Ｂ．＆ Ｃｅｕｌｅｍａｎｓ ＩＬ．，２００２．Ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｆｏｒ ａ ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ａｎｄ ｅｘ－ ｔｅｎｓｉｖｅ ｇｒｅｅｎｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｉｎ Ｅｕｒａｓｉａ ｉｎｆｅｒｒｅｄ ｆｒｏｍ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｄａｔａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅ－ ｓｅａｒｃｈ，２０（）１，１０７（１Ｏ）：１０２９—１０７５． 【３】中国科学院植物研究所．中国植被图【Ｍ】．北京：地 图出版社．１９８２：１５． 【４】黄嘉佑．气象统计分析与预报方法【ＭＪ．北京：气象 出版社．２００Ｏ：５－２０ Ｉ５１孙红雨，王长耀，牛铮，等．中国地表植被覆盖变化 及其与气候因子关系Ｕ］．遥感学报，１９９８，２（３）：２０８． Ｈｅｉｌｏｎｇ］ｉａｎｇ．，Ｑｉｘｉａｎｇ ２００７・４
