分类：论文范文 发表时间：2021-07-27 10:26
摘要：气候资源是农业生产的基本要素之一，当前全球气候变暖对农业造成一定的影响。对1990～2016年新疆生产建设兵团所在地区农业气候资源、农业生产要素、农业生产效率以及气候对农业生产效率的影响进行了研究。首先梳理了当地气温、降水和日照的变化特征和趋势;然后利用主成分分析当地农业生产的影响因素，基于投入产出理论利用数据包络模型分析当地农业生产效率，进一步构建农业生产效率和气象因素的多元线性回归模型。研究结果表明:多年来当地气温升高，降水增加，日照时长减少，南疆气温升高趋势比北疆明显，降水增量低于北疆;年平均气温变化以中长周期为主，降水从频繁的短周期转变为中长周期，波动幅度加剧;研究期内，气温和降水变化没有明显的突变点;自然资源、科技、现代农业生产条件和资金投入对当地农业生产影响较大;当地农业生产效率稳步提高，在当前气象变化条件下，气温和降水都对农业生产效率产生正效应，气温对农业生产效率的促进作用远高于降水。保障当地农业生产的长期稳定，要积极应对气候变化，充分利用气象资源变化带来的有利方面，预防极端天气带来的危害，提高农业生产的适应性和自我缓解能力。
关键词：气候变化；农业生产效率；Morlet小波分析；超效率数据包络模型(SE-DEA)
全球气候变暖趋势下，气象因素变化影响经济社会的发展。目前新疆地区是气候变化响应最敏感的地区，气温升高趋势高于全国同期平均值，降雨增加最多［1］。新疆生产建设兵团(以下称简兵团)地处新疆境内，是典型的内陆干旱区，少雨，昼夜温差大，冬冷夏热，日照时间长，区域气候差异显著［2］。农业是兵团经济社会发展的基础，充分认知气候变化特征和趋势，梳理气象变化对农业生产的影响，有助于提高兵团农业应对气候变化的适应性，保证兵团农业经济的稳定发展。
1数据来源和研究方法
1.1数据收集和整理
主要研究期选择1990～2016年，各类数据从历年《新疆生产建设兵团统计年鉴》《新中国五十年-新疆生产建设兵团卷》等进行收集整理。依据农业生产函数理论和兵团农业生产情况，选择农业生产相关指标有:第一产业总产值，农作物总播种面积，有效灌溉面积，第一产业固定资产投资，农林牧渔业生产中间消耗，第一产业年末就业人数，农业技术人员，农业机械总动力，化肥施用量(折纯)，气候因素主要是年均气温、年均降水和年均日照时数。其中，第一产业总产值、固定资产投资和农林牧渔业生产中间消耗都转换以1990年为基期的不变价。
1.2主要研究方法
研究应用的方法主要有:①小波分析原理，以Morlet小波作为基小波函数分析兵团多年气象特征，判断多年来气温和降水的周期规律，利用小波变化方差分析气温和降水波动的主周期、次周期等［11，12］;②借助M-K检验法和滑动T-检验法对兵团气温和降水进行突变分析［11］;③主成分分析方法(principlecomponentsanalysis，PCA)用于分析兵团农业生产要素重要程度对比，分析结果作为选取兵团农业经济生产效率分析中投入要素的参考［13］;④超效率数据包络(SE-DEA)模型可以计算出有效决策单元的具体效率值，便于效率的进一步分析。现借助超效率模型分析兵团农业1990～2016年投入产出效率［14］;⑤多元线性回归分析主要是分析气候变化对兵团农业生产效率的长期影响［13］。
2兵团农业气候变化
2.1气候现状
影响兵团农业生产的主要气候资源有:热量、水分和光能，根据历年统计数据情况，分别对兵团1990～2016年的年平均气温和降水情况、2000～2016年日照时数进行描述。
气温变化情况如图1所示，兵团地区近27a来平均气温10.1°C，有缓慢升高趋势，逐年增量平均达到0.03°C。南疆地区(包含东疆地区，下同)平均年气温12.6°C，北疆地区平均年气温7.9°C，南北疆气温均表现为上升趋势，南疆地区平均增温比北疆地区高0.03°C。
2.2气象周期和突变检验
2.2.1周期分析
借助Morlet小波分析兵团多年气象特征，判断多年来气温和降水的周期规律，利用小波变化方差分析波动的主周期、次周期等。
2.2.2突变检验
借助M-K检验法和滑动T检验法对1990～2016年兵团气温和降水进行突变分析。气温突变检验中，M-K检验求得统计值Z为2.08，大于1.64，通过95%的显著性检验。从图6(a)中可以看出，1994年以后统计变量UF＞0，气温一直保持上升趋势，UF和统计变量UB有3个交点。滑动T检验中，气温序列长是27，根据气温周期波动情况，2个子序列长度均取10，显著性水平设为a=0.05，f=n1+n2－2=18，显著性水平值为2.101。通过图6(b)来看，T统计量序列一直在显著性水平临界线范围之内。综合两种检验结果，说明兵团气温在1990～2016年无明显突变。
3气候变化对农业生产效率的影响
3.1兵团农业影响因素分析
从农业生产的主要因素:自然资源、资本、劳动力、科学技术等多方面考虑，结合现代农业生产的基本情况，选取以下农业生产要素:农作物总播种面积，有效灌溉面积，第一产业固定资产投资，农林牧渔业生产中间消耗，第一产业年末就业人数，农业技术人员，农业机械总动力，化肥施用量，年均气温，年均降水。
3.2兵团农业生产效率
基于主成分分析情况，选取第一产业总产值作为产出，以下指标作为生产投入:农作物总播种面积，有效灌溉面积，第一产业固定资产投资，农林牧渔业生产中间消耗，第一产业年末就业人数，农业技术人员，农业机械总动力，化肥施用量。借助数据包络方法以1990～2016年兵团农业生产投入产出作为决策单元，测算农业生产效率，结果如图8所示。
4结论和建议
对兵团农业气候特征和农业生产效率进行综合分析，得出以下结论。
(1)兵团气候干旱，降水量少，日照丰富，区域气候差异性大。
(2)多年来兵团气温和降水量均有上升趋势，日照时长有所减少，南北疆气候变化有一定差异。
(3)气温周期变化主要以中长期为主，波动平缓，降水周期从频繁的短周期和长周期为主转变为以中长周期为主，并且波动幅度加大。
(4)1990～2016年气温和降水虽然有波动变化和上升趋势，但不存在显著的突变点。
(5)土地和水资源是兵团农业的基础，科技和现代化的生产技术对兵团农业生产有重要的影响。
(6)兵团农业生产效率长期稳步增长，气温升高和降水增加都有助于农业生产效率的提高，相比较而言，气温的促进作用更加明显。
当前气候变暖趋势促进了兵团农业生产效率的提高，但是从气温和降水的周期波动特征来看，波动幅度加剧使得极端天气出现的频率有增加趋势，会更频繁的引起干旱、低温冻害等天气灾害，冲击农业生产，并且当气温升高到一定程度时会对农业产生负向冲击。保障兵团农业生产:①要全面了解和掌握兵团农业气候特征和规律，提高异常天气的预报和预警能力，完善预警机制;②要充分利用气候变化的有利影响，结合水热变化特点，积极调整种植制度和结构，提高兵团农业应对气候变化的适应性;③提高兵团农业应对气候变化带来的负向冲击的缓解能力，尤其是抵御极端天气带来的气象灾害能力，比如通过改良农作物品种，提高农作物抗旱、抗冻和抗风等性能，调整种植结构，改进耕种方式，南疆地区种植需水量少，耐风沙作物，深入推广高新节水灌溉技术等;④要提高农业气象工作的财政支持，提高农业气象服务水平，积极开展农业保险，推动农业气象灾害应急措施和制度的建设和完善。
参考文献
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