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(xiāng)為研究區(qū)域,利用SPSS相關(guān)方法,通過對(duì)2008—2018年期間枸杞生長期的光、溫、水、土壤含水率、地溫進(jìn)行配置組合,選定干旱和連陰雨作為中寧枸杞生產(chǎn)中主要的氣象致災(zāi)因子,并劃分等級(jí)進(jìn)行量化評(píng)估,無災(zāi)、重災(zāi)、特重災(zāi)評(píng)估較準(zhǔn)確,輕災(zāi)、中災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率相對(duì)略低,災(zāi)害評(píng)估較理想,為中寧縣枸杞產(chǎn)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)提供參考。
關(guān)鍵詞 枸杞;氣象災(zāi)害;評(píng)估;中寧縣
中圖分類號(hào):S567.19 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.081
現(xiàn)階段,利用風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)載體的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是比較公認(rèn)且常用的研究方法。近年來,隨著氣象災(zāi)害引起的損失增多,眾多學(xué)者將氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估逐漸引入研究視野。但目前大部分研究是以單種氣象災(zāi)害、農(nóng)業(yè)生態(tài)地區(qū)法為基礎(chǔ)進(jìn)行定性化研究[1],果樹氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的研究較少。
1 資料來源及數(shù)據(jù)處理
1.1 研究區(qū)域選取及數(shù)據(jù)來源
選取寧夏中寧縣舟塔鄉(xiāng)為代表點(diǎn),相關(guān)氣象數(shù)據(jù)源自中寧縣氣象局氣象觀測(cè)資料,枸杞產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒》。
1.2 數(shù)據(jù)處理
1.2.1 枸杞產(chǎn)量數(shù)據(jù)處理
樹齡對(duì)枸杞產(chǎn)量的影響較大,導(dǎo)致進(jìn)行枸杞單產(chǎn)氣象產(chǎn)量的分離存在較大困難,而使用枸杞總產(chǎn)量進(jìn)行氣象產(chǎn)量分離能消除一部分上述因子的影響。因此,用多項(xiàng)式法提取枸杞趨勢(shì)產(chǎn)量(圖1)。用枸杞總產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率[2]來表征中寧枸杞產(chǎn)量與氣象條件的相關(guān)度,以便消除不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)水平與氣象條件時(shí)空差異對(duì)研究結(jié)果的影響。
(1)
式(1)中:i為年份;Y?i為i年枸杞氣候產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率;Yi為i年枸杞實(shí)際產(chǎn)量;yi為i年枸杞趨勢(shì)產(chǎn)量。
1.2.2 相關(guān)氣象資料處理
枸杞年生育期在3—11月,以旬為時(shí)段,統(tǒng)計(jì)枸杞生育期日照時(shí)間、氣溫、降水、相對(duì)濕度、地溫、土壤含水率等相關(guān)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(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果造成影響,各因子均用其距平百分率[2]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2 結(jié)果與分析
2.1 中寧縣枸杞生育期氣象災(zāi)害因子提取
氣象災(zāi)害對(duì)枸杞生長發(fā)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(qū)舟塔鄉(xiāng)的光(日照時(shí)間)、溫(積溫)、水(旬降水量、大氣相對(duì)濕度)、土壤含水率、地溫等主要?dú)庀笠剡M(jìn)行配置組合,與枸杞氣候產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率進(jìn)行回歸,回歸方程為:
Y=816.646+6.54X1-1 031.218X4? ?(2)
R=0.898,F(xiàn)=13.143,F(xiàn)≥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(shí)間與大氣相對(duì)濕度的比值(SPSS軟件已自動(dòng)剔除相關(guān)度過小數(shù)值)。
通過式(2)可以看出,平均氣溫與降水量比值和日照時(shí)間與大氣相對(duì)濕度比值與中寧縣枸杞生長期相關(guān)度最大,說明中寧枸杞生長期的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)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(shí)生長需求,但在多雨年份,尤其是連陰雨天氣,既影響果實(shí)著色,又會(huì)導(dǎo)致大量裂果發(fā)生。式(2)F≥F0.01,表示所選取的氣象災(zāi)害因子基本能夠反映研究區(qū)枸杞農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的分布實(shí)況。
2.2 災(zāi)情指數(shù)計(jì)算
目前應(yīng)用較多的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估模型[4]為:
P=W×H×λ(3)
(3)式(3)中:P表示風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),W表示承災(zāi)體脆弱性指數(shù),H表示致災(zāi)因子危險(xiǎn)性,λ表示不同災(zāi)害間的危險(xiǎn)性。隨后,將式(2)中X1、X4這兩個(gè)經(jīng)過處理的枸杞生育期氣象災(zāi)害因子作為氣象災(zāi)害脆弱指數(shù)(W)。由于單一氣象要素致災(zāi)強(qiáng)度和頻率不同,可以將單一氣象災(zāi)害因子不同強(qiáng)度的發(fā)生頻率作為相應(yīng)災(zāi)害因子的危險(xiǎn)性指數(shù)(H),不同氣象災(zāi)害因子對(duì)枸杞影響的頻率作為災(zāi)害因子間的危險(xiǎn)性指數(shù)(λ)。
(4)
根據(jù)式(4)得到對(duì)應(yīng)年份枸杞生育期氣象災(zāi)害災(zāi)情指數(shù)(P),并將此作為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo),與枸杞相對(duì)氣象產(chǎn)量進(jìn)行分析。
式中:Pik表示氣象災(zāi)情指數(shù);Wijk表示不同氣象災(zāi)害等級(jí);i表示年份;j表示氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)因子,j取1(干旱)、4(連陰雨);k表示氣象災(zāi)害發(fā)生的強(qiáng)度,k取0(無)、1(輕)、2(中)、3(重)、4(特重);Hj表示災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)因子的強(qiáng)度頻率;λj表示氣象災(zāi)害發(fā)生頻率。P越大則表示枸杞生育期氣象災(zāi)害災(zāi)情越重,災(zāi)情對(duì)枸杞產(chǎn)量影響也越大。
2.3 氣象災(zāi)害等級(jí)劃分
將枸杞氣候產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率Y的標(biāo)準(zhǔn)化處理值作為災(zāi)害實(shí)況,再將2013—2018年的X1標(biāo)準(zhǔn)值≥0.1、X4標(biāo)準(zhǔn)值≤-0.1的值和Y≤0.0的災(zāi)害實(shí)況值,按離散程度等分成4組,由小到大依次將災(zāi)情等級(jí)劃分為輕、中、重、特重4個(gè)等級(jí)。對(duì)應(yīng)X1和X4的值采用內(nèi)插法和分級(jí)幅值法賦值:1~3、4~6、7~9、10~12,見表1。X1<0.1為無災(zāi),X4>0.1為無災(zāi),無災(zāi)年份W值按0分賦值,Y>0.0的年份為實(shí)況無災(zāi)年份。
2.4 主要枸杞生育期氣象災(zāi)害發(fā)生頻率
根據(jù)表1統(tǒng)計(jì)影響中寧縣枸杞生育期主要?dú)庀鬄?zāi)害發(fā)生頻率,結(jié)果見表2,連陰雨X4災(zāi)害最多,發(fā)生頻率為68%;干旱X1危害較少,發(fā)生頻率為34%
2.5 不同氣象災(zāi)害對(duì)作物影響比重
氣象災(zāi)害對(duì)枸杞影響的大小用不同災(zāi)害因子指數(shù)占總災(zāi)害指數(shù)的比例計(jì)算,計(jì)算結(jié)果為λX1=13%,λX4=87%,可見,連陰雨對(duì)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(zāi)害綜合評(píng)價(jià)
將氣象災(zāi)害因子按表1賦值,將各種災(zāi)害發(fā)生頻率及不同氣象災(zāi)害對(duì)作物影響大小帶入(4)式,計(jì)算不同年份氣象災(zāi)害綜合災(zāi)情指數(shù)(P),將不同年份氣象災(zāi)害綜合災(zāi)情指數(shù)和枸杞氣候產(chǎn)量動(dòng)態(tài)相對(duì)偏差百分率的標(biāo)準(zhǔn)值分為5組,對(duì)應(yīng)災(zāi)害等級(jí)為無、輕、中、重、特重。對(duì)中寧縣2008—2018年主要?dú)庀鬄?zāi)害對(duì)枸杞生育期的影響進(jìn)行綜合評(píng)估,并與實(shí)況進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果顯示。2008—2018年期間,中寧縣枸杞生產(chǎn)無災(zāi)1年,與實(shí)況一致,評(píng)估準(zhǔn)確。有災(zāi)9年,其中輕災(zāi)5年,與實(shí)況相符4年,準(zhǔn)確率80%,中災(zāi)3年,與實(shí)況相符2年,準(zhǔn)確率66.6%,重災(zāi)1年,與實(shí)況相符,特重災(zāi)1年,與實(shí)況相符。由此可見,無災(zāi)、重災(zāi)、特重災(zāi)評(píng)估較準(zhǔn)確,輕災(zāi)、中災(zāi)評(píng)估準(zhǔn)確率相對(duì)略低,災(zāi)害評(píng)估較理想。
3 結(jié)論
由于缺少枸杞產(chǎn)量實(shí)況調(diào)查資料,給枸杞災(zāi)害評(píng)估工作帶來很大不便。本研究采用采用SPSS方法,利用枸杞產(chǎn)量資料進(jìn)行綜合評(píng)估,結(jié)果表示,影響枸杞生育期的氣象災(zāi)害為干旱和連陰雨。采用SPSS提取氣象災(zāi)害因子的方法雖然有一定局限性[5],但研究結(jié)果所顯示的中寧枸杞生育期氣象災(zāi)害分布與實(shí)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?dú)庀鬄?zāi)害因子,具有一定的參考價(jià)值。
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(責(zé)任編輯:劉昀)