近50年我国粮食产量变化的数学分析

本文运用概率统计的有关方法，研究建国以来我国粮食单产与总产的变化及单产对总产的贡献，探讨了不同因素对粮食单产的影响，预测2030年我国粮食单产的发展趋势。     

基于LMDI模型的我国省域粮食生产变化影响因素分析

从耕地利用角度对影响粮食生产变化的因素在时间和空间上产生的影响进行科学分析;应用对数平均迪氏分解法(Logarithmic mean weigh division,LMDI)将影响1980—2010年我国省域粮食生产变化的因素分为粮食单产、复种指数、耕地面积和粮作比例;对粮食生产及其分解因素的统计指标在省级层面进行分析。结果表明:1980—2010年我国粮食产量增加22 592.3万t,粮食生产格局重心由南重北轻逐渐演变为北重南轻;4个因素中粮食单产对粮食产量变化起到最显著的促进作用,但增产作用逐年降低,并被复种指数和粮作比例所替代;耕地面积减少在一定程度上限制了我国粮食产量的持续增加;全国各省域之间粮食生产变化的分解因素效应有比较显著的空间差异,河北、湖北、新疆等14个区域的粮食单产和复种指数效应的叠加效应使得其粮食生产增加显著,而上海、浙江、福建等复种指数与粮作比例的叠加效应对粮食增产的影响最大。粮食单产效应的逐渐减小与耕地面积累积效应起负面作用表明我国粮食生产增加主要是粮食单产作用,且正逼于其上限,耕地利用中要严格保护数量,提升耕地质量。     

基于RLI的粮食单产变化因素分解模型及实证研究——以河北省为例

为了揭示河北省粮食单产变化的时序特征及其决定因素,利用1993—2013年相关数据,基于改进的拉氏因素分解方法,构建粮食单产变化的因素分解模型,从作物和区域的角度对河北省粮食单产变化进行定量分解。结果表明:河北省粮食单产呈明显上升趋势,但单产变化的稳定性降低;从单产变化的作物贡献看,小麦和玉米的单产变化效应最大,对河北全省单产变化的平均贡献率达108.91%;从单产变化的区域贡献看,邯郸、沧州、邢台和保定发挥主导作用,其中邯郸市对河北全省粮食单产变化的贡献最大;从生产力效应和结构效应的综合作用看,生产力效应是粮食单产变化的主导因素,平均贡献率达76.43%,而粮食结构效应贡献相对较小,平均贡献率为23.57%。     

生育期气候变化对我国水稻主产区单产的影响——基于扩展C-D生产函数的实证分析

基于扩展的C-D生产函数模型,利用1984-2014年15个省份的水稻投入产出及气象数据,探讨了生育期气候变化对水稻单产的影响,并系统考察了气候因素对水稻单产的非线性及区域差异性影响程度。结果表明:一方面,水稻生育期降水增加对水稻单产具有负向影响,但其对不同地区的具体影响有所不同。同时,降水变化的二次项对水稻单产具有显著的负向影响。从各区域来看,水稻全生育期降水增加对西南地区水稻单产的边际影响为正,而对东北地区、华东地区、华中地区以及华南地区水稻单产的边际影响为负。另一方面,水稻全生育期内气温升高对水稻单产具有负向影响,且气温变化与水稻单产之间存在明显的"倒U型"关系。从各区域来看,气温升高对华东地区、华中地区、华南地区以及西南地区水稻单产的边际影响为负,而对东北地区水稻单产的边际影响为正。     

山东省粮食生产变化及其影响因素的灰色关联分析

探索粮食主产区粮食生产波动变化特征及其影响因素,进而有针对性地采取措施来优化粮食生产结构、提高粮食产量对保障国家粮食安全具有重要意义.本文以我国重要的粮食主产区山东省为例,对2000-2012年粮食生产结构以及产量时空变化进行分析,并采用灰色关联分析法探讨影响粮食总产量的主要因素.研究发现,近十几年来山东省粮食总产量及单产小幅波动但基本呈稳定上升趋势,小麦和玉米占粮食生产结构比重不断增加;农业从业人口、作物单产和农业投入是影响粮食生产的最主要因素.     

耕地非农化对粮食生产影响研究——基于耕地质量变化角度的分析

耕地非农化不仅会影响到耕地资源的数量,也会影响到耕地资源的质量。在建设用地“占一补一”平衡制度下,耕地非农化主要是影响到耕地的质量。本文侧重从耕地质量变化的角度探讨了耕地非农化影响粮食生产的机理。通过对我国改革开放以来耕地非农化规模与粮食单产关系的实证研究,结果显示:耕地非农化规模与粮食单产水平负相关,耕地非农化规模每提高1个百分点,粮食单产水平会下降0.14个百分点。这说明我国的耕地非农化造成了耕地质量水平的下降,并对粮食单产产生了不利影响。     

中国近期耕地资源的变化及其对粮食产能的影响

依据中国近10 a（2000-2008年）耕地资源的变化,分析了粮食综合生产能力的变化及其影响因素,包括耕地面积、粮食播种面积、粮食单产水平和粮食总产量的年际变化率以及四者之间的相关关系。结果表明,耕地面积对粮食产量并无决定性关系,影响我国近期粮食产能的最主要因素是粮食的播种面积和单产水平,两者的年际变化率均与粮食总产量年际变化率呈较强的相关性,变化趋势基本一致。最后基于研究所得出的结论对保护耕地与粮食安全的措施进行了探讨。     

多尺度耕地利用时空变化及粮食生产影响研究

近年来随着新型城镇化和农业现代化的持续推进,我国的耕地利用状况发生了重大变化。耕地利用时空格局变化分析对于合理利用耕地资源、实现区域粮食安全可持续发展意义重大。本文利用GIS技术和统计分析技术从不同时空角度分析河南省耕地利用变化及其对粮食生产的影响。通过选取耕地面积、复种指数、粮播比、粮食单产等重要耕地指标,结合河南省统计数据,对2006—2017年河南省耕地时序变化和多尺度空间变化进行分析,构建耕地压力指数以研究耕地变化对粮食生产的影响效应,为不同区域因地制宜优化耕地空间布局和发展农业经济提供参考和技术支持。     

辽宁省各种作物对粮食总产量的不同影响方式

以辽宁省近26年的粮食总产量、播种面积和单位面积产量为源数据,研究播种面积和单产是如何影响粮食总产的,以期为生产实践提供更有效的理论指导.首先分析其分布变化趋势,并采用逐步回归对各种作物单产和播种面积变化对粮食产量的影响进行了分析.得出如下结论,辽宁省近26年粮食总播种面积呈下降趋势,粮食总产量和平均单产受气候条件影响呈波动式增加;粮食总播种面积和平均单产均显著影响着粮食总产量的变化,并且粮食平均单产的变化对总产的影响要大于粮食播种面积的影响;各种作物的产量和播种面积变化都影响粮食总产量的变化,但各种作物对粮食总产量影响的方式不同,其中玉米、水稻、高粱和小麦主要是通过单产的变化影响粮食总产量,谷子、玉米和小麦则是通过播种面积的改变来影响粮食总产量的变化.     

河北省粮食产量变化贡献因素分解与测算——基于粮食内部结构调整的视角

利用河北省1980~2015年粮食生产数据,采用RLI模型对1980~2015年河北省粮食生产变化的贡献因素进行了分解测算,并对比分析了粮食播种面积变动、各作物单产水平变化和粮食种植结构调整对河北省粮食生产变动的贡献。测算结果显示,粮食作物单产水平的提高是粮食增产的首要贡献因素,其中,小麦和玉米单产水平的提高是影响作物生产力效应的主体,贡献率为101.84%;作物种植结构调整中,玉米的贡献率最大;播种面积变化的产量效应为负,对粮食增产的贡献率为-21.69%。粮食产量变化的3个贡献因子,在研究期不同时段的作用差异显著。     

吉林省粮食单产影响因素分析

吉林省是我国重要的商品粮基地,研究其单产的变化对确保吉林省粮食供给具有重要意义。以1984～2007年主要农业生产条件作为自变量,采用多元线性回归分析其对单产的影响。计量结果表明,灌溉比例、每公顷化肥施用量、农机动力、成灾比例等4个因素对粮食单产水平的解释力达87.9%。其中灌溉比例、化肥施用量、减少成灾比例对单产的提高有积极的影响,而增加机械动力减少了粮食产量,对此,我们需要有相应的对策。     

华北夏谷区2001—2015年谷子育种变化

【目的】对华北夏谷区近15年谷子区域试验数据进行分析,探讨谷子育种变化趋势,为谷子品种改良提供参考。【方法】利用2001—2015年华北夏谷区参试品种的主要农艺性状数据,研究其变化规律;以通过鉴定的51个育成品种为材料进行分析,并与15年间华北地区谷子生长季6—9月份气候因素进行相关分析,梳理通过鉴定的51个品种的类型。【结果】2001—2015年华北夏谷区区域试验参试品种各农艺性状在年度间变异较大,随着年份的推移,产量、生育期、株高、穗长、单穗重和穗粒重持续增加,千粒重基本不变,公顷穗数略有下降。51个通过鉴定品种的整体变化趋势与所有参试品种的变化趋势基本一致。51个通过鉴定品种间产量、生育期、株高、穗长、千粒重和公顷穗数差异极显著,单穗重、穗粒重和出谷率差异不显著。华北夏谷区谷子生育期气候趋向于暖湿的变化趋势。通过鉴定的品种产量和生育期、单穗重、穗粒重呈极显著正相关,与最低温、降水量呈极显著负相关。最低温、最高温、降水量、生育期、穗粒重、出谷率决定谷子产量85.17%的变异。对产量贡献较大且为负效应的是最低温,为正效应的是最高温。近几年谷子育种水平有所提高,品种类型较丰富多样,抗除草剂品种和优质米类型逐渐增多,反映了轻简栽培和优质是目前的主要育种方向。但是以冀谷19、豫谷1、冀谷25等3个主干品种为亲本来源的品种数为26个,占杂交选育品种的57.8%,育成品种亲本范围相对较窄的问题越来越严重。【结论】2001—2015年华北夏谷区区域试验育成品种产量有所提高,品种类型较丰富多样,育种水平取得一定的进步。然而,造成产量显著差异的原因主要取决于气候因素,而且品种培育的亲本选择狭窄可能是育种突破的关键瓶颈。在今后的育种过程中,要从亲本创制和选择着手,丰富亲本类型;提高品种穗粒重和出谷率,以适应气候变化,提高夏谷产量。     

Identifying the limiting factors driving the winter wheat yield gap on smallholder farms by agronomic diagnosis in North China Plain

North China Plain(NCP) is the primary winter wheat production region in China, characterized by smallholder farming systems. Whereas the winter wheat average yield of smallholder farmers is currently low, the yield potential and limiting factors driving the current yield gap remain unclear. Therefore, increasing the wheat yield in NCP is essential for the national food security. This study monitored wheat yield, management practices and soil nutrient data in 132 farmers' fields of Xushui County, Baoding City, Hebei Province during 2014–2016. These data were analyzed using variance and path analysis to determine the yield gap and the contribution of yield components(i.e., spikes per hectare, grain number per spike and 1 000-grain weight) to wheat yield. Then, the limiting factors of yield components and the optimizing strategies were identified by a boundary line approach. The results showed that the attainable potential yield for winter wheat was 10 514 kg ha~(–1). The yield gaps varied strongly between three yield groups(i.e., high, middle and low), which were divided by yield level and contained 44 farmers in each group, and amounted to 2 493, 1 636 and 814 kg ha~(–1), respectively. For the three yield components, only spikes per hectare was significantly different(P0.01) among the three yield groups. For all 132 farmers' fields, correlation between yield and spikes per hectare(r=0.51, P0.01), was significantly positive, while correlations with grain number per spike(r=–0.16) and 1 000-grain weight(r=–0.10) were not significant. The path analysis also showed that the spikes per hectare of winter wheat were the most important component to the wheat yield. Boundary line analysis showed that seeding date was the most limiting factor of spikes per hectare with the highest contribution rate(26.7%), followed by basal N input(22.1%) and seeding rate(14.5%), which indicated that management factors in the seeding step were the most important for affecting spikes per hectare. For desired spikes per hectare(6.598×10~6 ha~(–1)),the seeding rate should range from 210–300 kg ha~(–1), seeding date should range from 3th to 8th October, and basal N input should range from 90~(–1)80 kg ha~(–1). Compared to these reasonable ranges of management measures, most of the farmers' practices were not suitable, and both lower and higher levels of management existed. It is concluded that the strategies for optimizing yield components could be achieved by improving wheat seeding quality and optimizing farmers' nutrient management practices in the NCP.     

寒地水稻高产群体产量构成因素分析

通过对不同肥密因素构成的60个质量群体进行调查。结果表明:寒地水稻高产群体有效穗数集中在450万~495万穗.hm-2,穗粒数应控制在90~130粒,在此限度内,穗粒数对产量影响不明显;产量构成因子在不同产量群体中表现不同,在高产群体中表现为结实率穗粒数穗数粒重;在中产群体中表现为穗数穗粒数结实率粒重;在低产群体中表现为穗数结实率穗粒数粒重。     

培两优3076产量及构成因素的灰色关联度分析

[目的]为南方稻区制定水稻高产栽培措施提供理论依据。[方法]对湖北随州市曾都区培两优3076产量各构成因素进行了灰色关联度分析。[结果]各因素与水稻产量之间的关联序为每公顷穴数>每公顷有效穗数>千粒重>结实率>每穗总粒数>每穗实粒数>每穴有效穗数。[结论]在制定适宜的栽培措施时,应在适当加大种植密度的同时,提高水稻结实率和千粒重,保证水稻的高产稳产。     

玉米自交系籽粒产量密度效应分析

本试验选择20个玉米自交系,设置低密度6.75万株/hm2和高密度11.25万株/hm2两个处理,对群体籽粒产量和单株平均籽粒产量进行分析。结果表明:所有自交系的单株平均籽粒产量,低密度处理均高于高密度处理;有16个玉米自交系的群体籽粒产量与相应的单株平均籽粒产量呈负相关性;各自交系在对应的两个密度条件下,单株平均籽粒产量间差异显著;11.25万株/hm2密度可作为当前开展耐密种质鉴定、耐密育种和耐密生理研究的适宜密度。     

基于LMDI模型的新疆粮食生产影响因素分析

从新疆耕地利用角度出发,对影响新疆粮食生产变化的因素进行时间和空间上的科学分析,应用对数平均迪氏分解法(Logarithmic mean weigh division,LMDI)对2000~2014年新疆粮食生产影响因素进行分解研究,因素分别分解为耕地面积、粮食单产、复种指数和粮作比例,同时,对粮食产量变动及其分解因素的统计指标在GIS中属性挂链进行空间分析。结果表明,(1)2014年全新疆粮食总产量为1 390.81万t,15年间粮食产量增加552.03万t,其中在14个地州中,塔城地区的粮食增加量最多达到209.70万t;(2)耕地面积、复种指数、粮作比例和粮食单产的贡献产量分别为231.67万t,377.26万t,-202.32万t和145.41万t;(3)从各地州看,粮食生产空间格局分异大,各个分解因素的累加效应存在区域性空间差异。     

杂交稻‘Ⅱ优1259’的生物学特性与产量结构分析

为明确杂交稻‘Ⅱ优1259’的生物学特性和产量结构,根据其参加长江中下游中稻区域试验的结果,分析其生物学特性,进行相关分析和通径分析。结果表明,‘Ⅱ优1259’高产、适应性广,在福建省感稻瘟病,在长江中下游高感稻瘟病,在海南省抗苗瘟,轻感穗颈瘟。产量结构分析表明,每穗粒数对产量的贡献率为57.1%,每公顷穗数为19.7%,结实率为13.5%,千粒重为7.4%。每公顷穗数和每穗粒数对每公顷总粒数的贡献率分别为26.3%和71.8%。每公顷总粒数对库容量的贡献率为95.2%,千粒重的贡献率为4.2%。库容量对稻谷产量的贡献率86.3%,结实率的贡献率为13.1%。‘Ⅱ优1259’高产的关键是稳定穗数培育大穗,增加单位面积的总粒数,扩大库容量。     

小麦品种烟宏2000测土配方施肥效果分析

烟宏2000是速生丰产的半冬性小麦品种,为了探究该品种的施肥模型,充分发挥烟宏2000的增产潜力,开展烟宏2000测土配方施肥试验,研究不同施肥处理条件下株高、公顷总茎蘖数、公顷穗数、穗粒数、千粒重、公顷产量和肥料利用率。试验结果表明,氮磷钾配方施肥效果最好,在株高、公顷总茎蘖数和千粒重上均显著优于其他处理;无磷区和无钾区表现相当,在株高、公顷总茎蘖数和穗粒数上显著优于无氮区和空白区;无氮区表现最差,仅在株高和公顷总茎蘖数显著强于空白区。理论公顷产量氮磷钾区>无磷区>无钾区>无氮区>空白区,3种肥料的增产效果和对肥料利用率的影响均表现为氮肥>钾肥>磷肥。综上所述,在烟宏2000种植过程中,氮肥发挥最大作用,但配方施肥是最合理的施肥方法。     

基于GWR模型的渭北黄土旱塬粮食单产空间分异 及其影响因子分析——以陕西彬县为例

【目的】 通过探究渭北黄土旱塬区粮食单产在县域尺度上的空间分异特征及其影响因子,为小尺度粮食单产及其影响因子的空间分异研究、区域粮食单产提高提供科学依据。【方法】 应用空间自相关、最小二乘法和地理加权回归模型（GWR）,研究渭北黄土旱塬区典型粮食主产县陕西彬县粮食单产的空间分布特征及其影响因子的空间分异。【结果】 彬县粮食单产的Moran’s I指数为0.328,显著性检验的Z值为5.51,呈北高南低的局部空间集聚特征。坡度、耕层厚度、土壤有机质、道路密度和施肥成本对彬县粮食单产具有正向影响,土壤类型、侵蚀程度和地下水埋深对彬县粮食单产具有负向影响,各解释变量回归系数的相对极差范围为0.55—14.11。空间上,耕层厚度、土壤类型、侵蚀程度、土壤有机质和道路密度对彬县南部、东南部梁峁丘陵沟壑区粮食单产的影响强于北部黄土旱塬区,而坡度、地下水埋深和施肥成本则表现出相反的空间非平稳性特征。OLS模型回归系数的显著性与GWR模型回归系数的相对极差呈负相关关系。GWR模型的R ²比OLS模型提高了0.04,AIC值减少了11.04。 【结论】 彬县粮食单产之间存在显著的空间正相关关系;土壤有机质、施肥成本和地下水埋深是渭北黄土旱塬区县域粮食单产的最主要影响因子;同一影响因子在县域内的不同空间位置对粮食单产的影响程度存在较大差异,且各影响因子对粮食单产影响程度的空间非平稳性是导致OLS模型回归系数显著性水平较低的主要原因。GWR模型在空间非平稳性数据建模方面的解释能力与估计精度都优于OLS模型,且能够实现模型估计参数的空间可视化。