劉琰琰，韓 冬，楊 菲，楊再強

(1.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院高原大氣與環(huán)境四川省重點實驗室，四川 成都 610225；2.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210044)

氣象災(zāi)害對橡膠樹的影響及風(fēng)險評估綜述

劉琰琰1，韓 冬2，楊 菲2，楊再強2

(1.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院高原大氣與環(huán)境四川省重點實驗室，四川 成都 610225；2.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210044)

系統(tǒng)論述了影響我國南方橡膠樹生長、發(fā)育和產(chǎn)量的3種氣象災(zāi)害(寒害、臺風(fēng)災(zāi)害、旱災(zāi))的致災(zāi)指標(biāo)和致災(zāi)機理，并簡述了橡膠氣象災(zāi)害風(fēng)險評估的研究進(jìn)展，可為我國橡膠樹的栽培管理和防災(zāi)減災(zāi)提供重要參考。

橡膠樹；寒害；臺風(fēng)；旱災(zāi)；風(fēng)險評估

橡膠樹(Heveabrasiliensis)為大戟科橡膠樹屬的一種落葉喬木，原產(chǎn)于南美洲巴西，是非常典型的熱帶作物，也是橡膠樹屬11個種中被商業(yè)化大規(guī)模種植的一個樹種[1]。橡膠樹生長適宜的氣候條件主要為高溫、高濕、雨量充沛、晝夜溫差小、雨熱同期等[2]。目前，橡膠樹的種植范圍已經(jīng)擴展到亞洲、非洲、大洋洲的部分地區(qū)。全世界有40多個國家和地區(qū)種植橡膠樹。中國種植面積居全球第三位，產(chǎn)量占全球7.6%(2013年)，主要地區(qū)包括海南、云南、廣東、廣西和福建，其中以海南省橡膠種植面積最大，是中國天然橡膠主產(chǎn)區(qū)，橡膠產(chǎn)業(yè)已成為促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民和農(nóng)場職工增收的支柱型產(chǎn)業(yè)。天然橡膠是中國國防與經(jīng)濟建設(shè)不可或缺的戰(zhàn)略物資和稀缺資源，直接關(guān)系到國家經(jīng)濟發(fā)展、政治穩(wěn)定與國防安全。2015年2月1日頒布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于加大改革創(chuàng)新力度加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的若干意見》(即“一號文件”)在“圍繞建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式”標(biāo)題下，提出“啟動實施天然橡膠生產(chǎn)能力建設(shè)規(guī)劃”。因此，研究氣象災(zāi)害對中國橡膠生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響及災(zāi)害風(fēng)險評估對科學(xué)規(guī)劃和合理布局具有重要意義。

雖然中國華南地區(qū)的氣象條件基本滿足高溫高濕，但由于地處季風(fēng)區(qū)，夏季常受到臺風(fēng)災(zāi)害、冬季受到低溫影響，橡膠園在遭受氣象災(zāi)害破壞后，其生長和產(chǎn)量還需要一定的時間才能緩慢恢復(fù)。影響橡膠生長發(fā)育和產(chǎn)量的因素包括內(nèi)部因素、栽培措施和環(huán)境條件，內(nèi)部因素包括橡膠樹的遺傳特性、樹木品種、樹齡、物候、乳管機能等；栽培措施包括種植密度和管理技術(shù)措施；環(huán)境條件包括土壤狀況、氣象因子等[3-4]。其中，氣象因子對橡膠樹造成的危害面積大、持續(xù)時間長，顯著影響橡膠樹的生長發(fā)育和產(chǎn)量[4]。前人研究認(rèn)為對橡膠樹影響較大的氣象因子是氣溫與日照時間，其次是空氣相對濕度[5]。前人分別從溫度、水分、輻射等方面對橡膠樹的產(chǎn)膠量進(jìn)行研究，但關(guān)于氣象災(zāi)害對橡膠樹生長發(fā)育及生理等方面的影響還缺乏綜合和系統(tǒng)性的綜述。本文總結(jié)了寒災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和旱災(zāi)對橡膠樹的影響，可為各級政府及橡膠種植區(qū)域布局提供重要參考，也為橡膠樹的栽培管理和氣象災(zāi)害防御提供依據(jù)。

1 寒害對橡膠樹的影響

1.1 橡膠樹寒害的類型及寒害指標(biāo)的確定

受寒潮和冷空氣等影響，當(dāng)環(huán)境溫度降低或低溫累積到橡膠樹能忍受的溫度以下時，會發(fā)生寒害[6]。橡膠樹發(fā)生寒害的原因分為內(nèi)因和外因，內(nèi)因包括橡膠樹的個體差異、種間差異；外因主要指外界溫度對橡膠樹的影響。華南熱帶作物學(xué)院項目組研究[7]指出當(dāng)氣溫低于18 ℃時會降低橡膠樹乳膠的生成。一般認(rèn)為橡膠樹寒害類型分為平流型、輻射型和混合型3種類型[8]。溫福光等[9]將平流型寒害的臨界溫度確定為日平均氣溫為12 ℃，輻射型寒害的臨界溫度為日最低溫度≤5.0 ℃。

1.2 寒害對橡膠樹的危害

當(dāng)環(huán)境溫度低于橡膠樹的臨界寒害溫度會對橡膠樹體造成傷害，橡膠幼樹的新陳代謝在氣溫低于10 ℃時會受到顯著影響，葉片光合作用停止[10]。寒害對橡膠樹的影響為漸顯型，隨著氣溫的回升，寒害的后遺癥陸續(xù)出現(xiàn)[11]，寒害使橡膠樹的樹冠枯焦、葉片枯死；使橡膠樹的莖干出現(xiàn)黑斑、外層樹皮受損、整個樹皮受害甚至爆皮流膠；對根系的影響表現(xiàn)為主根根皮爆膠，側(cè)根干枯，吸收根和輸導(dǎo)根凍死[12]。15 ℃以下的低溫明顯推遲橡膠樹種子萌發(fā)[13]。經(jīng)受過寒害的橡膠樹由于割面受損發(fā)生小蠹蟲災(zāi)害的概率增大，通過調(diào)查證實橡膠樹遭受嚴(yán)重寒害是誘發(fā)小蠹蟲大發(fā)生的直接原因[10，14-15]。低溫還使橡膠樹葉片含氮量下降，鎂含量增加，直接影響當(dāng)年和第2年葉片光合作用而影響橡膠樹的生長及產(chǎn)量[16]。

1.3 寒害對橡膠樹的影響機理

目前關(guān)于橡膠樹的抗寒生理機制有較多研究[17-18]，研究表明植物葉片的蒸騰強度、光化學(xué)反應(yīng)、呼吸作用、細(xì)胞膜透性、原生質(zhì)粘度和抗氧化酶活性常作為反映植物抗寒性的指標(biāo)。光合作用是植物體內(nèi)重要的生理過程，低溫會造成植物光合速率的下降[19-20]，當(dāng)溫度降至引起寒害的臨界溫度時，光合作用就會受到抑制且低溫會增加冷敏感植物和抗冷植物發(fā)生光抑制的可能性[21]，研究發(fā)現(xiàn)，在自然條件下，日極端最低溫度較高時蒸騰強度高，溫度下降時，蒸騰強度也下降[17]。Mai等[22]認(rèn)為低溫處理1～10 h后，橡膠樹葉片的凈光合速率下降，非光化學(xué)淬滅升高，PSⅡ最大光化學(xué)量子效率變化不大；當(dāng)?shù)蜏靥幚頃r間延長到24～96 h，橡膠樹葉片的凈光合速率持續(xù)下降，非光化學(xué)淬滅降低，PSⅡ最大光化學(xué)量子效率顯著降低。這是由于低溫降低了激發(fā)能的利用效率，使激發(fā)能中用于光化學(xué)淬滅的部分降低，用于非光化學(xué)淬滅的部分升高，從而降低了橡膠樹葉片的氮素利用效率[23]。徐其興[24]指出在橡膠樹發(fā)生寒害的時期，光照多會減輕寒害的影響。研究證明橡膠樹受寒害程度與呼吸強度密切相關(guān)，橡膠樹受低溫影響，體內(nèi)代謝失調(diào)，表現(xiàn)為受害越重呼吸強度越大，橡膠樹葉片的呼吸作用隨氣溫的改變而改變，且不同品種、不同生育期的橡膠樹呼吸強度差異顯著[25]。細(xì)胞膜是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的媒介，能維持細(xì)胞的穩(wěn)定性，在低溫條件下，細(xì)胞膜被破壞，而且這種破壞是不可逆的，因而質(zhì)膜的透性變化可顯示細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能受損程度[26-27]，何景[28]研究發(fā)現(xiàn)橡膠苗的葉片細(xì)胞原生質(zhì)透性隨溫度的下降而提高，且由常溫直接下降到臨界溫度(10 ℃)時質(zhì)膜透性是可恢復(fù)的，當(dāng)由常溫降至受害溫度(-2 ℃)，質(zhì)膜透性無法恢復(fù)到原來的狀態(tài)。胡德友[29]對橡膠樹莖干和葉片的細(xì)胞原生質(zhì)粘度在低溫條件下的變化研究發(fā)現(xiàn)，橡膠無性系葉片和莖干對低溫的適應(yīng)程度存在差異，但兩者均與氣溫呈負(fù)相關(guān)。低溫還會直接影響橡膠樹葉片細(xì)胞原生質(zhì)粘度，何景等[28]研究指出，抗寒性較強的橡膠樹擁有高粘度的細(xì)胞原生質(zhì)，抗寒性較低的橡膠樹品種細(xì)胞原生質(zhì)粘度受到影響時所經(jīng)受的溫度高于抗寒性強品種。?，F(xiàn)周等[30]研究發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，橡膠樹葉片的過氧化物酶活性、丙二醛含量升高，抗壞血酸過氧化物酶活性降低?？寡趸甘潜Ｗo(hù)性酶，在低溫條件下，它們與活體氧和自由基發(fā)生反應(yīng)，保護(hù)細(xì)胞膜，減輕過氧化氫對細(xì)胞的傷害[31]。劉世紅等[32]研究了低溫對西雙版納30個橡膠樹品種的抗氧化系統(tǒng)的影響，發(fā)現(xiàn)在低溫脅迫下，抗寒性高的品種的超氧陰離子在不同溫度下變幅較小，超氧化物歧化酶(SOD)活性隨著溫度降低迅速提高，過氧化氫酶(CAT)活性隨溫度降低活性下降。低溫還會影響橡膠的物質(zhì)代謝，包括碳水化合物、氮化合物和氨基酸等[33]。

2 臺風(fēng)災(zāi)害對橡膠樹產(chǎn)量的影響

2.1 臺風(fēng)災(zāi)害對橡膠樹的危害

臺風(fēng)是地球上氣象災(zāi)害破壞性最大的天氣系統(tǒng)，臺風(fēng)因其發(fā)生頻次高、危害程度重、影響范圍廣而受到我國甚至全世界的廣泛關(guān)注[34]。臺風(fēng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成十分嚴(yán)重的災(zāi)害，不僅因其強度大、速度快，還因其帶來的次生災(zāi)害包括暴雨、風(fēng)暴潮、洪水等[35]會給橡膠生產(chǎn)帶來不利影響。隨著全球氣候變暖，影響和登陸我國的臺風(fēng)次數(shù)將增多，且在臺風(fēng)少發(fā)年份，偶發(fā)的一次臺風(fēng)襲擊，甚至可以造成比多發(fā)年份更為嚴(yán)重的風(fēng)害[36]。

當(dāng)臺風(fēng)風(fēng)力達(dá)到樹木所能承受的極限，樹木的特定部位不能抵抗風(fēng)壓時會發(fā)生臺風(fēng)災(zāi)害[37]。風(fēng)的水平作用力和樹木本身質(zhì)量產(chǎn)生的重力是形成臺風(fēng)災(zāi)害的主要作用力[38]。風(fēng)的水平作用力首先在樹冠中心形成水平壓力使樹干傾斜，而樹干傾斜則導(dǎo)致樹干和樹冠的重心偏移，由于重力作用，加劇了樹干偏移程度。如果風(fēng)速進(jìn)一步加強，將造成掘根、折干、折冠及樹干彎曲甚至樹干被連根拔起等危害，甚至引發(fā)病蟲害的發(fā)生[39]。臺風(fēng)伴隨的大風(fēng)會直接吹斷果樹、橡膠林[40]，使樹木被連根拔起[41-42]。孫洪剛等[40]總結(jié)了導(dǎo)致樹木發(fā)生風(fēng)害的因素，主要包括樹種特性、樹齡、根系深淺、樹冠形態(tài)、葉面積指數(shù)、樹高、土壤類型等，橡膠樹樹體高大，材質(zhì)脆弱，容易發(fā)生風(fēng)害[36]，但臺風(fēng)在一定程度上也可以緩解橡膠園的旱情。

2.2 臺風(fēng)災(zāi)害對橡膠產(chǎn)量的影響機理

關(guān)于臺風(fēng)對橡膠樹生理的影響，國內(nèi)外的研究較少，楊少瓊等[43]對經(jīng)受2次強臺風(fēng)襲擊表觀上無嚴(yán)重受害癥狀的橡膠樹進(jìn)行生理狀況研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)力脅迫后，無論表觀排膠相對正常與否的膠樹，其產(chǎn)量和排膠狀態(tài)、膠乳性狀、乳管代謝強度(包括R-SH、Pi和Mg2+等)和抗氧化等生理狀況均比受害前年度同期的水平低，風(fēng)害次年樹干出現(xiàn)裂口證明風(fēng)力脅迫使一部分產(chǎn)膠機構(gòu)受到不可逆的傷害。受害當(dāng)年膠乳蔗糖含量顯著低于受害前的同期水平，因為受損的樹冠葉片光合作用減弱且部分篩管受到損傷影響了蔗糖輸入乳管，且受災(zāi)害次年仍有近四分之一表觀無嚴(yán)重受害癥狀的膠樹排膠不正常，顯微鏡觀察到裂口和緊挨裂口附近的乳管中的膠乳已經(jīng)凝固而失去功能，在切片上呈現(xiàn)膨大的狀態(tài)[44]。還有研究表明，機械創(chuàng)傷會提高過氧化物活性和誘發(fā)酶合成，從而產(chǎn)生大量的應(yīng)激乙烯，從而增大排膠量，但產(chǎn)膠潛力(貯備糖與酶、核酸和維生素等生理活性物質(zhì))會逐漸削弱，因此臺風(fēng)過后橡膠樹的排膠量會在短期內(nèi)驟升后迅速下降[45]。Milford等[46]研究發(fā)現(xiàn)，在風(fēng)災(zāi)過后，與排膠流暢有關(guān)的堵塞指數(shù)持續(xù)在較高水平。臺風(fēng)的到來常伴隨著強降雨，引起的光照強度減弱和光照時間縮短，會降低光合作用效率，且強降雨條件會嚴(yán)重影響割膠速度[47]。臺風(fēng)帶來的大幅降溫也將影響橡膠樹的光合作用、葉片細(xì)胞膜透性、原生質(zhì)粘度和抗氧化酶活性，從而影響膠乳質(zhì)量和產(chǎn)量。風(fēng)害導(dǎo)致林木死亡的過程可持續(xù)40 a之久，但年平均死亡率逐漸降低[48]。強風(fēng)形成的林窗可以加快同齡幼樹的世代更新頻率[49]。臺風(fēng)還會引起橡膠樹土壤環(huán)境的改變，Wang等[50]研究表明颶風(fēng)過后，Puerto Rico地區(qū)的土壤有機碳、CO2的釋放略有增加，N素礦質(zhì)化速率明顯加快。臺風(fēng)可以增加土壤凋落物的數(shù)量，研究發(fā)現(xiàn)[51]，通過凋落物轉(zhuǎn)移到地面的N、P、K的比例可以達(dá)到20%、17%、13%，而N、P、K等營養(yǎng)元素含量的變化直接影響橡膠樹的生長[52]。由于臺風(fēng)導(dǎo)致膠樹樹木掘根，根叢裸露，表層土壤被擾動，使礦質(zhì)土層、腐殖質(zhì)等暴露于地表，粗木殘質(zhì)體的分解增加了土壤養(yǎng)分[53]，但臺風(fēng)帶來的降雨也會加速土壤中N、P、K的流失[54]。

3 旱災(zāi)對橡膠樹的影響

水對植物的生長發(fā)育起著至關(guān)重要的作用，水參與植物的光合作用、蒸騰作用、養(yǎng)分運輸，還維持細(xì)胞內(nèi)滲透壓且在調(diào)節(jié)溫度過程中起著重要作用。橡膠樹原產(chǎn)于南美熱帶雨林氣候，對水分要求較高，干旱脅迫會減緩橡膠樹的生長，使橡膠樹萌抽新葉減慢，非生產(chǎn)期延長，縮短可割膠時間[55-58]，還會導(dǎo)致過冬落葉和開花提早，導(dǎo)致開花時間延長[59]。干旱脅迫也會影響干膠產(chǎn)量，阻塞排膠并加速死皮的發(fā)生[60-61]，嚴(yán)重干旱甚至?xí)?dǎo)致植株枯死。此外，高溫干旱季節(jié)還容易導(dǎo)致橡膠樹害蟲紅蜘蛛(六點始葉螨)的發(fā)生，紅蜘蛛吸取橡膠葉片細(xì)胞的細(xì)胞液和葉綠素，使葉片變紅甚至枯黃，導(dǎo)致橡膠產(chǎn)量降低[62]。水分脅迫對橡膠樹根系水力學(xué)導(dǎo)度、根系活力和葉片水分飽和虧缺產(chǎn)生明顯影響[63]。同時，干旱脅迫作為原生災(zāi)害，由此可能引發(fā)火災(zāi)、蟲害，王樹明等[64]研究發(fā)現(xiàn)滇東南植膠區(qū)長期旱災(zāi)以后引起植膠區(qū)火災(zāi)6起，蟲害提前出現(xiàn)。

國內(nèi)外關(guān)于干旱脅迫對橡膠樹光合和生理方面的影響進(jìn)行了廣泛研究，表明干旱脅迫通過對橡膠樹的光合特性、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、蒸騰強度、膠樹葉片相對含水量和細(xì)胞膜透性、葉片色素、抗氧化酶活性、根系活力等一系列指標(biāo)的影響，進(jìn)而影響膠樹的生長、膠乳生理參數(shù)和干膠產(chǎn)量。姚慶群[65]對1年生橡膠苗在不同土壤環(huán)境下進(jìn)行干旱處理，發(fā)現(xiàn)在干旱處理1～10 d，各處理的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均開始下降，但下降的速率比較緩慢；從第11天開始，下降速度加快，胞間CO2濃度隨著干旱脅迫時間的延長先緩慢下降，然后開始上升，最后直線下降，在干旱脅迫后的前20 d，各處理的PSII最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)和非光化學(xué)淬滅系數(shù)qN變化不大；而20 d后迅速下降，第28天接近為0，表明橡膠樹苗完全失去了光合能力。Jacob等[66]研究表明，印度康坎北部地區(qū)每年有150～180 d經(jīng)歷干旱，并伴隨著高溫和強太陽輻射，導(dǎo)致該地橡膠苗的CO2飽和光合速率和羧化效率均受到抑制，而干旱脅迫誘導(dǎo)的光抑制被認(rèn)為是該地區(qū)橡膠減產(chǎn)的主要因素。劉金河[2]認(rèn)為橡膠樹的蒸騰強度和水分代謝速度在土壤水分不足時受植物本身的生理調(diào)控而下降。Wang[67]研究表明橡膠樹的葉片相對含水量隨著干旱脅迫嚴(yán)重下降，隨干旱脅迫時間的增加葉綠素總量先增加再降低，丙二醛和脯氨酸含量持續(xù)增加，過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性明顯增強，可溶性糖含量基本不變，與清除活性氧相關(guān)的基因的表達(dá)先增加后降低。王紀(jì)坤等[68]的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)論，而葉片相對含水量、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、葉片相對電導(dǎo)率和可溶性糖含量也被認(rèn)為是與橡膠樹抗旱性最密切的生理指標(biāo)[69]。宮麗丹等[63]認(rèn)為隨著水分脅迫時間的延長，根系水力學(xué)導(dǎo)度逐漸下降，根系活力呈現(xiàn)先增加后下降，不同橡膠樹品種對水分脅迫的抵抗與適應(yīng)能力不同。水分條件影響膠乳中的生長素(IAA)和細(xì)胞分裂素(iPA)含量，Etienne等[70]發(fā)現(xiàn)無胚胎愈傷組織中積累的高濃度脫落酸(ABA)，證實了“沒有胚胎發(fā)生的橡膠愈傷組織是水分脅迫”的說法，但關(guān)于水分脅迫對橡膠樹內(nèi)源激素的影響國內(nèi)外研究較少?？諝獾南鄬穸扔绊懴鹉z樹的生理特性，旱災(zāi)發(fā)生時常伴隨空氣濕度較低，通過影響橡膠樹葉片的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率來抑制橡膠樹的光合作用[71-72]。干旱條件下植物的水勢下降，水分運輸通道張力增加，導(dǎo)致橡膠樹木質(zhì)部的栓塞，Ranasinghe等[73]的研究發(fā)現(xiàn)橡膠樹葉片相對含水量降低到85%時，葉柄處木質(zhì)部開始出現(xiàn)栓塞，木質(zhì)部栓塞會損失橡膠苗50%以上的導(dǎo)水率[74]。但關(guān)于橡膠樹木質(zhì)部栓塞在干旱期間是否可恢復(fù)，學(xué)者的研究存在爭議[75-77]。

4 橡膠樹氣象災(zāi)害風(fēng)險評估的研究進(jìn)展

4.1 橡膠樹寒害風(fēng)險評估研究進(jìn)展

自然災(zāi)害風(fēng)險評估是指通過風(fēng)險分析的手段或外表觀察法，對尚未發(fā)生的自然災(zāi)害之致災(zāi)因子強度、潛在受災(zāi)程度進(jìn)行評定和估計，是風(fēng)險分析技術(shù)在自然災(zāi)害學(xué)中的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險是指在歷年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由于孕災(zāi)環(huán)境的氣象要素年際之間的差異引起某些致災(zāi)因子發(fā)生變異，承災(zāi)體發(fā)生相應(yīng)的響應(yīng)，使最終的承災(zāi)體產(chǎn)量或品質(zhì)與預(yù)期目標(biāo)發(fā)生偏離，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性，并可能引發(fā)一系列嚴(yán)重的社會問題和經(jīng)濟問題[78]。關(guān)于寒害，國外的研究多集中于分析機理，比較抗寒性，而對于寒害的風(fēng)險區(qū)劃研究較少[79-81]，且研究更多側(cè)重于經(jīng)濟領(lǐng)域，包括經(jīng)濟風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、潛在風(fēng)險和綜合風(fēng)險等[82]。國內(nèi)關(guān)于橡膠寒害的研究開始較早，但對區(qū)域橡膠寒害的風(fēng)險評估的研究還不夠成熟，孟丹[83]從致災(zāi)因子危險性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力4個方面，結(jié)合統(tǒng)計學(xué)方法、災(zāi)害風(fēng)險評估模型，利用GIS對滇南地區(qū)進(jìn)行橡膠寒害風(fēng)險區(qū)劃的研究。邱志榮等[84]利用海南省各氣象站的氣象數(shù)據(jù)，選取與寒害有關(guān)的3個因子進(jìn)行主成分分析，得到橡膠寒害氣溫綜合指標(biāo)，以此為基礎(chǔ)描述了海南橡膠樹寒害空間分布特征，為海南橡膠樹風(fēng)險區(qū)劃和評估提供參考。

4.2 橡膠樹臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險評估的研究進(jìn)展

臺風(fēng)災(zāi)害是世界范圍內(nèi)的災(zāi)害，美國、英國和日本是較早開始研究自然災(zāi)害的國家[85-88]。國外的研究也多集中于熱帶氣旋的發(fā)生發(fā)展及預(yù)報，在農(nóng)業(yè)上的影響則多側(cè)重于臺風(fēng)對作物產(chǎn)量的影響，而對臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險評估研究較少，Lou等[89-90]基于GIS技術(shù)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對浙江省熱帶氣旋災(zāi)害進(jìn)行了評估。國內(nèi)對臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險評估模型的研究較充分，丁燕等[91]對臺風(fēng)暴雨和臺風(fēng)大風(fēng)致災(zāi)因子時、空、強度和承載體易損性2個角度，建立了臺風(fēng)災(zāi)害的模糊風(fēng)險評估模型。臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險由致災(zāi)因子、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力3個方面共同決定。因而，災(zāi)害的風(fēng)險區(qū)劃評估模型為：R=H×V×(1-Cd)，式中：R為臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險評估值；H、V、Cd分別為致災(zāi)因子、承災(zāi)體易損性及防災(zāi)減災(zāi)能力的評估值。利用研究區(qū)域內(nèi)的歷史調(diào)查和觀測資料，檢驗和修正模型；利用區(qū)劃模型進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃和評估，劃分研究區(qū)域內(nèi)災(zāi)害風(fēng)險等級。李春梅等[92]將層次分析法和專家打分法應(yīng)用于廣東省熱帶氣旋災(zāi)害影響評估模式。應(yīng)用GIS技術(shù)，以縣市行政區(qū)為單位，選用多年平均臺風(fēng)災(zāi)害過程中的綜合災(zāi)度、風(fēng)速和降水因子，利用臺風(fēng)災(zāi)害危險性指數(shù)法對海南島臺風(fēng)災(zāi)害危險性進(jìn)行評估。張京紅等[93]運用可拓理論建立海南島橡膠風(fēng)害評估可拓模型，利用GIS技術(shù)設(shè)計開發(fā)了評估系統(tǒng)，就“納沙”臺風(fēng)對海南島橡膠園風(fēng)害進(jìn)行了評估。張忠偉[94]利用RS和GIS技術(shù)綜合考慮臺風(fēng)的降水、大風(fēng)和地形等因素，并結(jié)合統(tǒng)計學(xué)方法、自然災(zāi)害風(fēng)險評估方法，進(jìn)行海南島橡膠種植臺風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險評價與區(qū)劃。

4.3 橡膠樹旱災(zāi)風(fēng)險評估的研究進(jìn)展

干旱風(fēng)險是干旱危險強度、頻度及承災(zāi)體脆弱性綜合作用產(chǎn)生的潛在負(fù)面影響，是某一地區(qū)一段時間降水短缺和該地區(qū)脆弱性和暴露性共同作用的產(chǎn)物[95-96]，旱災(zāi)風(fēng)險研究是農(nóng)業(yè)災(zāi)害風(fēng)險里一個起步較晚的領(lǐng)域，Ayman等[97]基于多年發(fā)生在尼羅河的干旱事件對埃及俄比亞高原干旱災(zāi)害進(jìn)行了風(fēng)險評估，結(jié)果顯示的干旱風(fēng)險循環(huán)模式，證實了徑流的非平穩(wěn)性流動是赫斯特現(xiàn)象的可能解釋之一。國內(nèi)干旱風(fēng)險評估一般使用的方法包括：可變模糊算法、自然災(zāi)害系統(tǒng)理論、多變量概率分析、GIS等[98-101]，研究的農(nóng)作物包括冬小麥、玉米等[99，101]，但關(guān)于橡膠樹旱災(zāi)的風(fēng)險評估，國內(nèi)外研究很少。

5 小結(jié)

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害在自然災(zāi)害中占據(jù)70%的比例，其中干旱、澇漬、寒害是最主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[78]。對于熱帶作物橡膠來說，寒害、臺風(fēng)災(zāi)害和旱災(zāi)是制約其生長和產(chǎn)量的主要氣象災(zāi)害，隨著全球氣候的變化，氣象災(zāi)害發(fā)生的頻次逐漸增多，加之其帶來的次生災(zāi)害，嚴(yán)重制約了我國橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國有關(guān)部門積極采取措施，有效地開展橡膠氣象服務(wù)，建立了氣象災(zāi)害及病蟲害的監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，在最大程度上減少氣象災(zāi)害對橡膠產(chǎn)量的影響；通過遙感技術(shù)手段監(jiān)測天然橡膠園的寒害、臺風(fēng)災(zāi)害的研究也取得了一定進(jìn)展；關(guān)于橡膠樹氣象災(zāi)害風(fēng)險評估研究工作的持續(xù)推進(jìn)和保險產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，都更好地服務(wù)于橡膠產(chǎn)業(yè)。但由于臺風(fēng)災(zāi)害的特殊性，我國關(guān)于臺風(fēng)災(zāi)害對橡膠樹的影響多集中于產(chǎn)量方面，而較少關(guān)注對其生理影響機制的研究；旱災(zāi)的風(fēng)險評估研究在我國起步較晚，研究多集中于我國中部地區(qū)的糧食作物，對橡膠旱災(zāi)的風(fēng)險評估研究還處于探索階段。今后可進(jìn)一步研究確定橡膠樹抗性指標(biāo)，培育抗性強的品種，建立和完善橡樹的氣象災(zāi)害預(yù)警防御系統(tǒng)。

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Studies for Impact of Meteorological Disasters onHeveabrasiliensisand Risk Assessment

LIU Yan-yan1，HAN Dong2，YANG Fei2，YANG Zai-qiang2

(1.CollegeofAtmosphericSciences，PlateauAtmosphereandEnvironmentKeyLaboratoryofSichuanProvince，ChengduUniversityofInformationTechnology，Chengdu610225，Sichuan，China；2.CollaborativeInnovationCenteronForecastandEvaluationofMeteorologicalDisasters，NanjingUniversityofInformationScience&Technology，Nanjing210044，Jiangsu，China)

This paper discussed indexes and causing mechanism of three kinds of meteorological disasters (chilling injury，typhoon and drought) which influencedHeveabrasiliensisgrowth and yield in south China，as well as resumed research progress of meteorological disaster risk assessment about rubber，the aim was to provide an important reference for the cultivation management and disaster prevention and reduction.

Heveabrasiliensis；chilling injury；typhoon；drought；risk assessment

2015-11-26；

2016-01-14

四川省科技支撐計劃項目(2015NZ0035)；公益性(氣象)行業(yè)科研專項(GYHY201306037)

劉琰琰(1982—)，女，河南南陽人，成都信息工程大學(xué)講師，博士，從事氣候變化影響評估及農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)研究工作。E-mail：liuyy@cuit.edu.cn。

楊再強(1967—)，男，南京信息工程大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，從事農(nóng)業(yè)生物環(huán)境調(diào)控研究工作。E-mail：yzq@nuist.edu.cn。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.050

S794.1

A

1002-7351(2016)03-0244-09