气象灾害对中宁县枸杞生产影响的评估

李渊 王璐 刘智贤 王静梅

摘 要 以宁夏中宁县枸杞为样本，选取中宁县舟塔乡为研究区域，利用SPSS相关方法，通过对2008—2018年期间枸杞生长期的光、温、水、土壤含水率、地温进行配置组合，选定干旱和连阴雨作为中宁枸杞生产中主要的气象致灾因子，并划分等级进行量化评估，无灾、重灾、特重灾评估较准确，轻灾、中灾评估准确率相对略低，灾害评估较理想，为中宁县枸杞产业气象防灾减灾提供参考。

关键词 枸杞;气象灾害;评估;中宁县

中图分类号：S567.19 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.081

现阶段，利用风险源、风险载体的风险等级进行风险评估是比较公认且常用的研究方法。近年来，随着气象灾害引起的损失增多，众多学者将气象灾害风险评估逐渐引入研究视野。但目前大部分研究是以单种气象灾害、农业生态地区法为基础进行定性化研究[1]，果树气象灾害风险评估方面的研究较少。

1 资料来源及数据处理

1.1 研究区域选取及数据来源

选取宁夏中宁县舟塔乡为代表点，相关气象数据源自中宁县气象局气象观测资料，枸杞产量数据来源于《宁夏统计年鉴》。

1.2 数据处理

1.2.1 枸杞产量数据处理

树龄对枸杞产量的影响较大，导致进行枸杞单产气象产量的分离存在较大困难，而使用枸杞总产量进行气象产量分离能消除一部分上述因子的影响。因此，用多项式法提取枸杞趋势产量（图1）。用枸杞总产量动态相对偏差百分率[2]来表征中宁枸杞产量与气象条件的相关度，以便消除不同区域的农业水平与气象条件时空差异对研究结果的影响。

（1）

式（1）中：i为年份;Y?i为i年枸杞气候产量动态相对偏差百分率;Yi为i年枸杞实际产量;yi为i年枸杞趋势产量。

1.2.2 相关气象资料处理

枸杞年生育期在3—11月，以旬为时段，统计枸杞生育期日照时间、气温、降水、相对湿度、地温、土壤含水率等相关气象因子及这些因子间组合资料。为避免因子的不同量纲对统计结果造成影响，各因子均用其距平百分率[2]进行统计。

2 结果与分析

2.1 中宁县枸杞生育期气象灾害因子提取

气象灾害对枸杞生长发育的影响一般不仅是一种气象因子的影响，而是以多要素互相配置的影响较为常见。因此，将中宁枸杞栽培区舟塔乡的光（日照时间）、温（积温）、水（旬降水量、大气相对湿度）、土壤含水率、地温等主要气象要素进行配置组合，与枸杞气候产量动态相对偏差百分率进行回归，回归方程为：

Y=816.646+6.54X1-1 031.218X4   （2）

R=0.898，F=13.143，F≥F0.01=0.242

式（2）中：X1表示平均气温与降水量的比值;X4表示日照时间与大气相对湿度的比值（SPSS软件已自动剔除相关度过小数值）。

通过式（2）可以看出，平均气温与降水量比值和日照时间与大气相对湿度比值与中宁县枸杞生长期相关度最大，说明中宁枸杞生长期的农业气象灾害以干旱、连阴雨为主[3]。中宁县雨季多集中于7—9月，一般年份降雨量能满足果实生长需求，但在多雨年份，尤其是连阴雨天气，既影响果实着色，又会导致大量裂果发生。式（2）F≥F0.01，表示所选取的气象灾害因子基本能够反映研究区枸杞农业气象灾害的分布实况。

2.2 灾情指数计算

目前应用较多的灾害风险等级评估模型[4]为：

P=W×H×λ（3）

（3）式（3）中：P表示风险指数，W表示承灾体脆弱性指数，H表示致灾因子危险性，λ表示不同灾害间的危险性。随后，将式（2）中X1、X4这两个经过处理的枸杞生育期气象灾害因子作为气象灾害脆弱指数（W）。由于单一气象要素致灾强度和频率不同，可以将单一气象灾害因子不同强度的发生频率作为相应灾害因子的危险性指数（H），不同气象灾害因子对枸杞影响的频率作为灾害因子间的危险性指数（λ）。

（4）

根据式（4）得到对应年份枸杞生育期气象灾害灾情指数（P），并将此作为灾害风险评估指标，与枸杞相对气象产量进行分析。

式中：Pik表示气象灾情指数;Wijk表示不同气象灾害等级;i表示年份;j表示气象灾害风险因子，j取1（干旱）、4（连阴雨）;k表示气象灾害发生的强度，k取0（無）、1（轻）、2（中）、3（重）、4（特重）;Hj表示灾害风险因子的强度频率;λj表示气象灾害发生频率。P越大则表示枸杞生育期气象灾害灾情越重，灾情对枸杞产量影响也越大。

2.3 气象灾害等级划分

将枸杞气候产量动态相对偏差百分率Y的标准化处理值作为灾害实况，再将2013—2018年的X1标准值≥0.1、X4标准值≤-0.1的值和Y≤0.0的灾害实况值，按离散程度等分成4组，由小到大依次将灾情等级划分为轻、中、重、特重4个等级。对应X1和X4的值采用内插法和分级幅值法赋值：1～3、4～6、7～9、10～12，见表1。X1<0.1为无灾，X4>0.1为无灾，无灾年份W值按0分赋值，Y>0.0的年份为实况无灾年份。

2.4 主要枸杞生育期气象灾害发生频率

根据表1统计影响中宁县枸杞生育期主要气象灾害发生频率，结果见表2，连阴雨X4灾害最多，发生频率为68%;干旱X1危害较少，发生频率为34%

2.5 不同气象灾害对作物影响比重

气象灾害对枸杞影响的大小用不同灾害因子指数占总灾害指数的比例计算，计算结果为λX1=13%，λX4=87%，可见，连阴雨对中宁县枸杞生育期影响最大。

2.6 中宁县枸杞生育期气象灾害综合评价

将气象灾害因子按表1赋值，将各种灾害发生频率及不同气象灾害对作物影响大小带入（4）式，计算不同年份气象灾害综合灾情指数（P），将不同年份气象灾害综合灾情指数和枸杞气候产量动态相对偏差百分率的标准值分为5组，对应灾害等级为无、轻、中、重、特重。对中宁县2008—2018年主要气象灾害对枸杞生育期的影响进行综合评估，并与实况进行对比分析，结果显示。2008—2018年期间，中宁县枸杞生产无灾1年，与实况一致，评估准确。有灾9年，其中轻灾5年，与实况相符4年，准确率80%，中灾3年，与实况相符2年，准确率66.6%，重灾1年，与实况相符，特重灾1年，与实况相符。由此可见，无灾、重灾、特重灾评估较准确，轻灾、中灾评估准确率相对略低，灾害评估较理想。

3 结论

由于缺少枸杞产量实况调查资料，给枸杞灾害评估工作带来很大不便。本研究采用采用SPSS方法，利用枸杞产量资料进行综合评估，结果表示，影响枸杞生育期的气象灾害为干旱和连阴雨。采用SPSS提取气象灾害因子的方法虽然有一定局限性[5]，但研究结果所显示的中宁枸杞生育期气象灾害分布与实际情况基本一致，将以上气象因子作为影响中宁县枸杞生育期主要气象灾害因子，具有一定的参考价值。

参考文献：

[1] 许彦平，姚晓红，刘晓强.气象灾害对天水市蜜桃生产影响的评估[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2016，44（1）：149-154.

[2] 许彦平，姚晓红，袁亚萍.气象灾害对天水苹果生产影响的评估技术研究[J].自然资源学报，2010，25（1）：155-161.

[3] 姚晓红，许彦平，姚延锋.天水市农业气象灾害对主要粮食作物生产影响的量化评估研究[J].安徽农业科学，2009，37（8）：3660-3662.

[4] 常立民.花蕾期冻害对中、晚熟苹果坐果率的影响[J].山西果树，1998（2）：11-12.

[5] 段海来，王春林，唐力生，等.华南地区晚稻洪涝灾害风险评估[J].生态学杂志，2014，33（5）：1368-1373.

（责任编辑：刘昀）