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摘 要：利用塔里木河流域1993—2012年29个气象站点的气象数据，采用线性趋系数法对全年、四季的气温、降水、日照时数等主要农业气候资源的变化特征进行分析。研究结果表明：1）塔里木河流域平均气温呈线性上升，升温速率为0.25℃/10年，并且该流域的春、夏、秋、冬平均温度的温度倾向率分别为0.41℃/10年、0.261℃/10年、0.612℃/10年、-0.249℃/10年；2）该流域的降水量呈现波动势的递增趋势，递增速率为36.91/10年，四季降水量变化差异明显，其中秋季是降水量增加的最大贡献者，冬季降水量呈弱增加趋势；3）该流域近20年来日照时数呈明显线性减少趋势，减少速率为692.04h/10年，并且该流域的春、夏、秋、冬日照时数的气候倾向率分别为-11.86h/10年、100.261h/10年、-545.61h/年和-55.67h/10年。
關键词： 塔里木河流域；农业气候资源；线性趋系数法
【中图分类号】 DF413.1 【文献标识码】A 【文章编号】2236-1879（2017）05-0266-04
1 前言
农业气候资源通常概括为光照、热量、水分三大资源，这些资源数量的多少、分配的特点及其相互配合的情况等，形成各种农业气候资源类型。在一定程度上决定着某一地区农业生产类型的构成、产量的高低、品质的优劣。农业气候资源作为一种特殊的自然资源，具有无限的循环性和单位时段的有限性、波动性和相对稳定性、区域差异性和相似性以及相互依存性和可改造性等特征 [1]。塔里木河流域是环塔里木盆地的九大水系114条源流和塔里木河干流的总称，流域总面积102万平方公里。流域内有 5 个地（州）的 42 个县（市）和兵团 4 个师的 55 个团场，全流域总人口 902 万人，耕地 2044 万亩[2]。该流域地理上相对封闭，导致暖湿气流无法进入，降水偏少，水资源匮乏，生态环境也十分脆弱，经济以农业为主体，种植业占农业总产值的 82.94%，是新疆主要的粮食生产基地、国家级棉花生产基地、著名的干鲜果品产区，但农业生产水平不高，广大农牧民生活水平低，是新疆贫困人口最多、最集中的地区。以往，塔里木河流域气候资源的研究主要集中于对近半个世纪来的观测数据的统计分析[3-4]。随着近几年气候的变化，本文通过采集了最近几年塔里木河流域的气象数据，重新分析该流域农业单气候资源的质量及其分布特征，对进一步评估该流域农业气候资源提供材料。
2 材料与方法
2.1 数据材料
本文利用的塔里木河流域1993—2012年23个气象站点的气象数据来源于新疆维吾尔族气象信息服务中心。
2.2 研究方法
本文主要运用趋势方程拟合法对农业气候资源的变化特征进行分析，该方法的基本原理是通过采用最小二乘法，以时间t为解释变量，所考察指标为被解释变量的回归方程来测定现象的长期趋势。此方法采用回归分析方法的原理，即最小二乘法。其基本思路是： 拟合一条趋势线，使原数列各点到该趋势线的距离平方和最短。
趋势方程拟合法的运用前提是要对时间序列的图形进行分析，当时间序列的折线图大致呈直线形状，或当时间序列的逐期增长量大致相同时，表明现象的发展呈现线性趋势，可拟合适当的趋势直线来描述，即可用线性模型
Yt=a+bt.
其中，Yt表示时间序列Yt的趋势值，a是当t=0时Yt趋势值，b为趋势线的斜率，并且
a=Y--bt-，
b=n∑tY-∑t∑Yn∑t2-（∑t）2.
其中，时间变量t取值可以人为设定，对于连续时间等隔的时间数列，t值呈等差数列即可，t最常用的取值方式为1-n的自然数，此方法称为普通法。
3 结果与分析
3.1 平均气温变化分析
3.1.1 各地区变化
由图1见，然同为塔里木河流域地区，但各个地区温度差异较大，尤其是巴音布鲁克和吐尔尕特两地区，平均温度为零下，不宜发展农业。
3.1.2 全年变化
由图2见，1993-2012年，塔里木河流域平均温度为10.04℃，最高值为10.08℃（2007年），最低温度为9.02℃（1995年），两者相差1.78℃.进二十年来平均温度呈线性上升，升温速率为0.25℃/10年，平均每年升温0.02℃。自1995-2012年平均温度上升0.09℃，1995-2012年平均温度上幅度更大，较1993-1995年上升0.12℃。从平均温度多项式拟合曲线来看，在近20年里，1993-2004年为温度上升时段，2004-2012年为温度偏低时段。
3.1.3 四季变化
由图3知，春季、夏季和秋季平均温度均呈增加趋势，冬季则呈下降趋势，四季变化差异不显著。其中，春季平均温度为5.93℃，最高值为7.89℃（2007年），最低温度4.04℃（1996年），升温速率为0.41℃/10年，平均每年升温0.41℃，1993-1996年为春季温度较低时段，1996-2012年为偏高时段；夏季平均温度为21.58℃，最高值为22.80℃（2007年），最低温度20.05℃（1996年），
升温速率为0.261℃/10年，平均每年升溫0.26℃，1993-1994年和2008-2012年为夏季温度较低时段，1994-2008年为偏高时段；秋季平均温度为16.84℃，最高值为18.23℃（2007年），最低温度15.67℃（1996年），升温速率为0.612℃/10年，平均每年升温0.61℃，1993-1996年和2003-2005年为秋季温度较低时段，1993-2003年和2005-2012年为偏高时段；冬季平均温度为-4.04℃，最高值为-3.03℃（2007年），最低温度-6.19℃（1996年），升温速率为-0.249℃/10年，平均每年升温-0.249℃，1993-1997年和2011-2012年为冬季温度较低时段，1997-2011年为偏高时段。 从温度变化趋势看，塔里木河流域春、夏、秋、冬平均温度的温度倾向率分别为0.41℃/10年、0.261℃/10年、0.612℃/10年、-0.249℃/10年。20年秋季温度增加趋势较明显，其余季节变化趋势较小，秋季是增温的最大贡献者。
3.2 平均降水量变化分析
3.2.1 各地区平均降水量
由图4塔里木河流域气候干燥，降水稀少， 年平均降水量在19.8mm～46.3mm之间且蒸发量较大。因此，降水资源对农业供水没有多大意义。
3.2.2 全年变化
由图5见，1993-2012年，塔里木河流域各地区年降水量的历年平均值为1040.86，降水量最多年份发生在2002年，平均值为2242.55，1997年降水量最少为684.17。近20年塔里木河流域降水量呈递增趋势，增长速率为36.91/10年，平均每年约增加3.69，减少趋势不明显。从变化时段来看，1993-2001年和2003-2009年在20年中为低降水时段，在低降水时段中只有1996，1998，2005年降水量高于歷年降水量平均值。2001-2003年和2009-2012年为高降水量时段，增加趋势明显，在偏高阶段中，只有2002，2003，2010年低于历年降水量平均值，2001年后降水量又呈下降趋势。
3.2.3 四季变化
由图6知，塔里木河流域各地区四季降水量变化各有特点。春季降水量呈波动减少趋势，夏季、秋季和冬季呈增加趋势。其中，春季降水量歷年平均值为171.73，最高值1212.45（2002年），最低值29.10（1997年），降水线性倾向率为-14.58/10年，平均每年减少1.46，1993-2001年和2004-2012年为春季降水量较低时段，2001-2004年为偏高时段；夏季降水量历年平均值为509.24，最高值842.76（2010年），最低值289.38（20096年），降水线性倾向率为15.69/10年，平均每年增加1.57，1993-1995年和2006-2009年为夏季降水量较低时段，1994-2006和2009-2012年为偏高时段；秋季降水量历年平均值为300.23，最高值514.55（2010年），最低值142.31（2006年），降水线性倾向率为24.05/10年，平均每年增加2.40，1996-1997年和2006-2009年和2011-2012年为秋季降水量较低时段，1993-1995年和2009-2011年为偏高时段；冬季降水量历年平均值为59.66，最高值139.48（2006年），最低值13.10（2007年），降水线性倾向率为6.875/10年，平均每年增加0.688，1995-2001年为春季降水量较低是时段，1993-1995年和2001-2012年为偏高时段。
从降水量变化趋势看，塔里木河流域春、夏、秋、冬降水量的气候倾向率分别为-14.58，15.69，24.05，6.875/10年。四季降水量变化差异明显，其中，20年中秋季降水量增加最大，说明秋季是降水量增加的最大贡献者，冬季降水量呈弱增加趋势。
3.3 平均日照时数变化分析
3.3.1 各地区平均日照时数
由图7得，塔里木河流域大多数地区年平均日照时数大致相同，而巴仑台地区的平均日照时数较其他地区的大，说明光资源丰富，适合红枣，瓜果等农作物的生长。
3.3.2 全年变化
由图8见，1993-2012年塔里木河流域日照时数历年平均值为3395.63h，最高值为10177.34h，（1996年），最低值为2704.94h（2010年），两者相差7472.40h， 近20年来日照时数呈明显线性减少趋势，减少速率为692.04h/10年，平均每年减少69.20h，从变化时段来看，1993-1995年和1997-2012年在20年中为低降水时段，在低降水时段中只有2005，2006，2007，2008，2009，2012年降水量高于历年降水量平均值。1995-1997年为高降水量时段，增加趋势明显，在偏高阶段中，只有1995，1997年低于历年降水量平均值。
3.3.3 四季变化
图9知，塔里木河流域四季日照时数变化趋势与全年日照时数变化规律一致，均呈减少趋势，但各季节变化情况不同，其中，春季日照时数历年平均值为678.19h，最高值947.45h（2006年），最低值570.11h（2003年），增加速率为11.86h/10年，平均每年增加1.186h，1993-2005年和2009-2012年为春季日照时数偏少时段，2006-2009年为偏多时段；夏季日照时数历年平均值为992.15h，最高值为2387.63h（1996年），最低值为782.42h（2010年），减少速率为102.61h/10年，平均每年减少10.26h，1993-1995年和1997-2012年为夏季日照时数偏少期，1995-1997年为偏高时段；秋季日照时数历年平均值1098.724h， 最高值6390.67h（1996年），最低值为727.33h（2010年），减少速率为545.61h/10年，平均每年减少54.56h，1993-1995年和1997-2012年为秋季日照时数偏少时段，1995-1997年是偏多时段；冬季日照时数历年均值为617.56h，最高值939.43h（1993年），最低值497.81h（2006年），减少速率为55.67h/10年，平均每年减少 5.567h，1993-1995年和2000-2006年年为冬季日照时数偏少期，1995-2000年和2006-2012年是偏多期。从气候变化趋势看，塔里木河流域春、夏、秋、冬日照时数的气候倾向率分别为-11.86h/10年、100.261h/10年、-545.61h/年、-55.67h/10年。四季日照时数减少量秋季>夏季>冬季，说明秋季是日照时数减少最大贡献者，其次冬季、夏季贡献最少。
4 结论
根据以上得出的结果，结合实际情况，塔里木河气候资源的变化对农业的影响生产有利有弊。在全球气候变化的大背景下，塔里木河流域部分地区近年来极端天气气候事件频发，势必影响农作物生长、病虫害、种植面积、气候生产力、产量和品质以及畜牧业等各个方面。近20年来，塔里木河流域平均气温显著升高，塔里木河流域日照时数减少，会对农作物光合作用不利，影响物质积累，进而影响作物产量，同时春夏季降水量的减少，可能会造成农业水资源紧张，干旱天数增加等。因此，在气候变化背景下，如何更好的适应气候资源变化，有效调整耕种制度，引进适宜品种，是当前塔里木河流域农业急需解决的问题。
作者简介：贾然云（199—）女，本科生，应用统计学专业.
参考文献
[1] 贾佳， 陈建宁， 康顺光. 塔里木河流域棉花种植气候资源适宜性主要影响因素分析[J]. 数学的实践与认识， 2016， （22）： 129-135.
[2] 贾佳，康顺光. 塔里木河流域农业气候资源的调查分析与利用对策[J]. 和田师范专科学校学报，2016，（05）： 87-93.
[3] 牛建龙， 彭杰， 王家强， 王煜东， 郝璐. 新疆阿拉尔地区近53年气候变化特征分析[J]. 干旱区资源与环境， 2016， 01： 72-77.
[4] Zhao B F， Xu J H， Chen Z S， et al. Air temperature change in the southern Tarim River Basin， China， 1964-2011 [J]. The Scientific World Journal，2013. Doirl O.l 155/2013/894851.
關键词： 塔里木河流域；农业气候资源；线性趋系数法
【中图分类号】 DF413.1 【文献标识码】A 【文章编号】2236-1879（2017）05-0266-04
1 前言
农业气候资源通常概括为光照、热量、水分三大资源，这些资源数量的多少、分配的特点及其相互配合的情况等，形成各种农业气候资源类型。在一定程度上决定着某一地区农业生产类型的构成、产量的高低、品质的优劣。农业气候资源作为一种特殊的自然资源，具有无限的循环性和单位时段的有限性、波动性和相对稳定性、区域差异性和相似性以及相互依存性和可改造性等特征 [1]。塔里木河流域是环塔里木盆地的九大水系114条源流和塔里木河干流的总称，流域总面积102万平方公里。流域内有 5 个地（州）的 42 个县（市）和兵团 4 个师的 55 个团场，全流域总人口 902 万人，耕地 2044 万亩[2]。该流域地理上相对封闭，导致暖湿气流无法进入，降水偏少，水资源匮乏，生态环境也十分脆弱，经济以农业为主体，种植业占农业总产值的 82.94%，是新疆主要的粮食生产基地、国家级棉花生产基地、著名的干鲜果品产区，但农业生产水平不高，广大农牧民生活水平低，是新疆贫困人口最多、最集中的地区。以往，塔里木河流域气候资源的研究主要集中于对近半个世纪来的观测数据的统计分析[3-4]。随着近几年气候的变化，本文通过采集了最近几年塔里木河流域的气象数据，重新分析该流域农业单气候资源的质量及其分布特征，对进一步评估该流域农业气候资源提供材料。
2 材料与方法
2.1 数据材料
本文利用的塔里木河流域1993—2012年23个气象站点的气象数据来源于新疆维吾尔族气象信息服务中心。
2.2 研究方法
本文主要运用趋势方程拟合法对农业气候资源的变化特征进行分析，该方法的基本原理是通过采用最小二乘法，以时间t为解释变量，所考察指标为被解释变量的回归方程来测定现象的长期趋势。此方法采用回归分析方法的原理，即最小二乘法。其基本思路是： 拟合一条趋势线，使原数列各点到该趋势线的距离平方和最短。
趋势方程拟合法的运用前提是要对时间序列的图形进行分析，当时间序列的折线图大致呈直线形状，或当时间序列的逐期增长量大致相同时，表明现象的发展呈现线性趋势，可拟合适当的趋势直线来描述，即可用线性模型
Yt=a+bt.
其中，Yt表示时间序列Yt的趋势值，a是当t=0时Yt趋势值，b为趋势线的斜率，并且
a=Y--bt-，
b=n∑tY-∑t∑Yn∑t2-（∑t）2.
其中，时间变量t取值可以人为设定，对于连续时间等隔的时间数列，t值呈等差数列即可，t最常用的取值方式为1-n的自然数，此方法称为普通法。
3 结果与分析
3.1 平均气温变化分析
3.1.1 各地区变化
由图1见，然同为塔里木河流域地区，但各个地区温度差异较大，尤其是巴音布鲁克和吐尔尕特两地区，平均温度为零下，不宜发展农业。
3.1.2 全年变化
由图2见，1993-2012年，塔里木河流域平均温度为10.04℃，最高值为10.08℃（2007年），最低温度为9.02℃（1995年），两者相差1.78℃.进二十年来平均温度呈线性上升，升温速率为0.25℃/10年，平均每年升温0.02℃。自1995-2012年平均温度上升0.09℃，1995-2012年平均温度上幅度更大，较1993-1995年上升0.12℃。从平均温度多项式拟合曲线来看，在近20年里，1993-2004年为温度上升时段，2004-2012年为温度偏低时段。
3.1.3 四季变化
由图3知，春季、夏季和秋季平均温度均呈增加趋势，冬季则呈下降趋势，四季变化差异不显著。其中，春季平均温度为5.93℃，最高值为7.89℃（2007年），最低温度4.04℃（1996年），升温速率为0.41℃/10年，平均每年升温0.41℃，1993-1996年为春季温度较低时段，1996-2012年为偏高时段；夏季平均温度为21.58℃，最高值为22.80℃（2007年），最低温度20.05℃（1996年），
升温速率为0.261℃/10年，平均每年升溫0.26℃，1993-1994年和2008-2012年为夏季温度较低时段，1994-2008年为偏高时段；秋季平均温度为16.84℃，最高值为18.23℃（2007年），最低温度15.67℃（1996年），升温速率为0.612℃/10年，平均每年升温0.61℃，1993-1996年和2003-2005年为秋季温度较低时段，1993-2003年和2005-2012年为偏高时段；冬季平均温度为-4.04℃，最高值为-3.03℃（2007年），最低温度-6.19℃（1996年），升温速率为-0.249℃/10年，平均每年升温-0.249℃，1993-1997年和2011-2012年为冬季温度较低时段，1997-2011年为偏高时段。 从温度变化趋势看，塔里木河流域春、夏、秋、冬平均温度的温度倾向率分别为0.41℃/10年、0.261℃/10年、0.612℃/10年、-0.249℃/10年。20年秋季温度增加趋势较明显，其余季节变化趋势较小，秋季是增温的最大贡献者。
3.2 平均降水量变化分析
3.2.1 各地区平均降水量
由图4塔里木河流域气候干燥，降水稀少， 年平均降水量在19.8mm～46.3mm之间且蒸发量较大。因此，降水资源对农业供水没有多大意义。
3.2.2 全年变化
由图5见，1993-2012年，塔里木河流域各地区年降水量的历年平均值为1040.86，降水量最多年份发生在2002年，平均值为2242.55，1997年降水量最少为684.17。近20年塔里木河流域降水量呈递增趋势，增长速率为36.91/10年，平均每年约增加3.69，减少趋势不明显。从变化时段来看，1993-2001年和2003-2009年在20年中为低降水时段，在低降水时段中只有1996，1998，2005年降水量高于歷年降水量平均值。2001-2003年和2009-2012年为高降水量时段，增加趋势明显，在偏高阶段中，只有2002，2003，2010年低于历年降水量平均值，2001年后降水量又呈下降趋势。
3.2.3 四季变化
由图6知，塔里木河流域各地区四季降水量变化各有特点。春季降水量呈波动减少趋势，夏季、秋季和冬季呈增加趋势。其中，春季降水量歷年平均值为171.73，最高值1212.45（2002年），最低值29.10（1997年），降水线性倾向率为-14.58/10年，平均每年减少1.46，1993-2001年和2004-2012年为春季降水量较低时段，2001-2004年为偏高时段；夏季降水量历年平均值为509.24，最高值842.76（2010年），最低值289.38（20096年），降水线性倾向率为15.69/10年，平均每年增加1.57，1993-1995年和2006-2009年为夏季降水量较低时段，1994-2006和2009-2012年为偏高时段；秋季降水量历年平均值为300.23，最高值514.55（2010年），最低值142.31（2006年），降水线性倾向率为24.05/10年，平均每年增加2.40，1996-1997年和2006-2009年和2011-2012年为秋季降水量较低时段，1993-1995年和2009-2011年为偏高时段；冬季降水量历年平均值为59.66，最高值139.48（2006年），最低值13.10（2007年），降水线性倾向率为6.875/10年，平均每年增加0.688，1995-2001年为春季降水量较低是时段，1993-1995年和2001-2012年为偏高时段。
从降水量变化趋势看，塔里木河流域春、夏、秋、冬降水量的气候倾向率分别为-14.58，15.69，24.05，6.875/10年。四季降水量变化差异明显，其中，20年中秋季降水量增加最大，说明秋季是降水量增加的最大贡献者，冬季降水量呈弱增加趋势。
3.3 平均日照时数变化分析
3.3.1 各地区平均日照时数
由图7得，塔里木河流域大多数地区年平均日照时数大致相同，而巴仑台地区的平均日照时数较其他地区的大，说明光资源丰富，适合红枣，瓜果等农作物的生长。
3.3.2 全年变化
由图8见，1993-2012年塔里木河流域日照时数历年平均值为3395.63h，最高值为10177.34h，（1996年），最低值为2704.94h（2010年），两者相差7472.40h， 近20年来日照时数呈明显线性减少趋势，减少速率为692.04h/10年，平均每年减少69.20h，从变化时段来看，1993-1995年和1997-2012年在20年中为低降水时段，在低降水时段中只有2005，2006，2007，2008，2009，2012年降水量高于历年降水量平均值。1995-1997年为高降水量时段，增加趋势明显，在偏高阶段中，只有1995，1997年低于历年降水量平均值。
3.3.3 四季变化
图9知，塔里木河流域四季日照时数变化趋势与全年日照时数变化规律一致，均呈减少趋势，但各季节变化情况不同，其中，春季日照时数历年平均值为678.19h，最高值947.45h（2006年），最低值570.11h（2003年），增加速率为11.86h/10年，平均每年增加1.186h，1993-2005年和2009-2012年为春季日照时数偏少时段，2006-2009年为偏多时段；夏季日照时数历年平均值为992.15h，最高值为2387.63h（1996年），最低值为782.42h（2010年），减少速率为102.61h/10年，平均每年减少10.26h，1993-1995年和1997-2012年为夏季日照时数偏少期，1995-1997年为偏高时段；秋季日照时数历年平均值1098.724h， 最高值6390.67h（1996年），最低值为727.33h（2010年），减少速率为545.61h/10年，平均每年减少54.56h，1993-1995年和1997-2012年为秋季日照时数偏少时段，1995-1997年是偏多时段；冬季日照时数历年均值为617.56h，最高值939.43h（1993年），最低值497.81h（2006年），减少速率为55.67h/10年，平均每年减少 5.567h，1993-1995年和2000-2006年年为冬季日照时数偏少期，1995-2000年和2006-2012年是偏多期。从气候变化趋势看，塔里木河流域春、夏、秋、冬日照时数的气候倾向率分别为-11.86h/10年、100.261h/10年、-545.61h/年、-55.67h/10年。四季日照时数减少量秋季>夏季>冬季，说明秋季是日照时数减少最大贡献者，其次冬季、夏季贡献最少。
4 结论
根据以上得出的结果，结合实际情况，塔里木河气候资源的变化对农业的影响生产有利有弊。在全球气候变化的大背景下，塔里木河流域部分地区近年来极端天气气候事件频发，势必影响农作物生长、病虫害、种植面积、气候生产力、产量和品质以及畜牧业等各个方面。近20年来，塔里木河流域平均气温显著升高，塔里木河流域日照时数减少，会对农作物光合作用不利，影响物质积累，进而影响作物产量，同时春夏季降水量的减少，可能会造成农业水资源紧张，干旱天数增加等。因此，在气候变化背景下，如何更好的适应气候资源变化，有效调整耕种制度，引进适宜品种，是当前塔里木河流域农业急需解决的问题。
作者简介：贾然云（199—）女，本科生，应用统计学专业.
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