氣象災害對中寧縣枸杞生產影響的評估

李淵 王璐 劉智賢 王靜梅

摘 要 以寧夏中寧縣枸杞為樣本，選取中寧縣舟塔鄉為研究區域，利用SPSS相關方法，通過對2008—2018年期間枸杞生長期的光、溫、水、土壤含水率、地溫進行配置組合，選定干旱和連陰雨作為中寧枸杞生產中主要的氣象致災因子，并劃分等級進行量化評估，無災、重災、特重災評估較準確，輕災、中災評估準確率相對略低，災害評估較理想，為中寧縣枸杞產業氣象防災減災提供參考。

關鍵詞 枸杞;氣象災害;評估;中寧縣

中圖分類號：S567.19 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.081

現階段，利用風險源、風險載體的風險等級進行風險評估是比較公認且常用的研究方法。近年來，隨著氣象災害引起的損失增多，眾多學者將氣象災害風險評估逐漸引入研究視野。但目前大部分研究是以單種氣象災害、農業生態地區法為基礎進行定性化研究[1]，果樹氣象災害風險評估方面的研究較少。

1 資料來源及數據處理

1.1 研究區域選取及數據來源

選取寧夏中寧縣舟塔鄉為代表點，相關氣象數據源自中寧縣氣象局氣象觀測資料，枸杞產量數據來源于《寧夏統計年鑒》。

1.2 數據處理

1.2.1 枸杞產量數據處理

樹齡對枸杞產量的影響較大，導致進行枸杞單產氣象產量的分離存在較大困難，而使用枸杞總產量進行氣象產量分離能消除一部分上述因子的影響。因此，用多項式法提取枸杞趨勢產量（圖1）。用枸杞總產量動態相對偏差百分率[2]來表征中寧枸杞產量與氣象條件的相關度，以便消除不同區域的農業水平與氣象條件時空差異對研究結果的影響。

（1）

式（1）中：i為年份;Y?i為i年枸杞氣候產量動態相對偏差百分率;Yi為i年枸杞實際產量;yi為i年枸杞趨勢產量。

1.2.2 相關氣象資料處理

枸杞年生育期在3—11月，以旬為時段，統計枸杞生育期日照時間、氣溫、降水、相對濕度、地溫、土壤含水率等相關氣象因子及這些因子間組合資料。為避免因子的不同量綱對統計結果造成影響，各因子均用其距平百分率[2]進行統計。

2 結果與分析

2.1 中寧縣枸杞生育期氣象災害因子提取

氣象災害對枸杞生長發育的影響一般不僅是一種氣象因子的影響，而是以多要素互相配置的影響較為常見。因此，將中寧枸杞栽培區舟塔鄉的光（日照時間）、溫（積溫）、水（旬降水量、大氣相對濕度）、土壤含水率、地溫等主要氣象要素進行配置組合，與枸杞氣候產量動態相對偏差百分率進行回歸，回歸方程為：

Y=816.646+6.54X1-1 031.218X4? ?（2）

R=0.898，F=13.143，F≥F0.01=0.242

式（2）中：X1表示平均氣溫與降水量的比值;X4表示日照時間與大氣相對濕度的比值（SPSS軟件已自動剔除相關度過小數值）。

通過式（2）可以看出，平均氣溫與降水量比值和日照時間與大氣相對濕度比值與中寧縣枸杞生長期相關度最大，說明中寧枸杞生長期的農業氣象災害以干旱、連陰雨為主[3]。中寧縣雨季多集中于7—9月，一般年份降雨量能滿足果實生長需求，但在多雨年份，尤其是連陰雨天氣，既影響果實著色，又會導致大量裂果發生。式（2）F≥F0.01，表示所選取的氣象災害因子基本能夠反映研究區枸杞農業氣象災害的分布實況。

2.2 災情指數計算

目前應用較多的災害風險等級評估模型[4]為：

P=W×H×λ（3）

（3）式（3）中：P表示風險指數，W表示承災體脆弱性指數，H表示致災因子危險性，λ表示不同災害間的危險性。隨后，將式（2）中X1、X4這兩個經過處理的枸杞生育期氣象災害因子作為氣象災害脆弱指數（W）。由于單一氣象要素致災強度和頻率不同，可以將單一氣象災害因子不同強度的發生頻率作為相應災害因子的危險性指數（H），不同氣象災害因子對枸杞影響的頻率作為災害因子間的危險性指數（λ）。

（4）

根據式（4）得到對應年份枸杞生育期氣象災害災情指數（P），并將此作為災害風險評估指標，與枸杞相對氣象產量進行分析。

式中：Pik表示氣象災情指數;Wijk表示不同氣象災害等級;i表示年份;j表示氣象災害風險因子，j取1（干旱）、4（連陰雨）;k表示氣象災害發生的強度，k取0（無）、1（輕）、2（中）、3（重）、4（特重）;Hj表示災害風險因子的強度頻率;λj表示氣象災害發生頻率。P越大則表示枸杞生育期氣象災害災情越重，災情對枸杞產量影響也越大。

2.3 氣象災害等級劃分

將枸杞氣候產量動態相對偏差百分率Y的標準化處理值作為災害實況，再將2013—2018年的X1標準值≥0.1、X4標準值≤-0.1的值和Y≤0.0的災害實況值，按離散程度等分成4組，由小到大依次將災情等級劃分為輕、中、重、特重4個等級。對應X1和X4的值采用內插法和分級幅值法賦值：1～3、4～6、7～9、10～12，見表1。X1<0.1為無災，X4>0.1為無災，無災年份W值按0分賦值，Y>0.0的年份為實況無災年份。

2.4 主要枸杞生育期氣象災害發生頻率

根據表1統計影響中寧縣枸杞生育期主要氣象災害發生頻率，結果見表2，連陰雨X4災害最多，發生頻率為68%;干旱X1危害較少，發生頻率為34%

2.5 不同氣象災害對作物影響比重

氣象災害對枸杞影響的大小用不同災害因子指數占總災害指數的比例計算，計算結果為λX1=13%，λX4=87%，可見，連陰雨對中寧縣枸杞生育期影響最大。

2.6 中寧縣枸杞生育期氣象災害綜合評價

將氣象災害因子按表1賦值，將各種災害發生頻率及不同氣象災害對作物影響大小帶入（4）式，計算不同年份氣象災害綜合災情指數（P），將不同年份氣象災害綜合災情指數和枸杞氣候產量動態相對偏差百分率的標準值分為5組，對應災害等級為無、輕、中、重、特重。對中寧縣2008—2018年主要氣象災害對枸杞生育期的影響進行綜合評估，并與實況進行對比分析，結果顯示。2008—2018年期間，中寧縣枸杞生產無災1年，與實況一致，評估準確。有災9年，其中輕災5年，與實況相符4年，準確率80%，中災3年，與實況相符2年，準確率66.6%，重災1年，與實況相符，特重災1年，與實況相符。由此可見，無災、重災、特重災評估較準確，輕災、中災評估準確率相對略低，災害評估較理想。

3 結論

由于缺少枸杞產量實況調查資料，給枸杞災害評估工作帶來很大不便。本研究采用采用SPSS方法，利用枸杞產量資料進行綜合評估，結果表示，影響枸杞生育期的氣象災害為干旱和連陰雨。采用SPSS提取氣象災害因子的方法雖然有一定局限性[5]，但研究結果所顯示的中寧枸杞生育期氣象災害分布與實際情況基本一致，將以上氣象因子作為影響中寧縣枸杞生育期主要氣象災害因子，具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1] 許彥平，姚曉紅，劉曉強.氣象災害對天水市蜜桃生產影響的評估[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2016，44（1）：149-154.

[2] 許彥平，姚曉紅，袁亞萍.氣象災害對天水蘋果生產影響的評估技術研究[J].自然資源學報，2010，25（1）：155-161.

[3] 姚曉紅，許彥平，姚延鋒.天水市農業氣象災害對主要糧食作物生產影響的量化評估研究[J].安徽農業科學，2009，37（8）：3660-3662.

[4] 常立民.花蕾期凍害對中、晚熟蘋果坐果率的影響[J].山西果樹，1998（2）：11-12.

[5] 段海來，王春林，唐力生，等.華南地區晚稻洪澇災害風險評估[J].生態學雜志，2014，33（5）：1368-1373.

（責任編輯：劉昀）