南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃探討

趙躍賓 曾慶芬 王秋云 李景祥

摘要 利用南靖縣氣象站1986—2015年逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)，結(jié)合南靖縣的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)資料，分析了南靖縣茶葉低溫凍害的孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力等指標(biāo)，得出南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃，為防災(zāi)減災(zāi)和降低災(zāi)害損失提供參考。

關(guān)鍵詞 茶葉;低溫凍害;風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

中圖分類號(hào)：S426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）07–0055–02

1 數(shù)據(jù)資料

1.1 南靖縣概況

南靖縣位于福建省東南部，漳州市九龍江西溪上游;境內(nèi)以山區(qū)丘陵為主，地勢(shì)由西北向東南傾斜，依次為中低山、丘陵、臺(tái)地和河谷平原4種地貌類型;主要山脈由博平嶺、朝天嶺、坂寮嶺三列支脈組成;主要河流有船場(chǎng)溪、龍山溪、永豐溪且呈“川”字形貫穿全境，將全縣分成東、中、西三大塊，形成了若干向南開(kāi)口的馬蹄形優(yōu)良小環(huán)境，屬于典型的南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑;多年平均氣溫為21.2℃， 最冷月（1月）平均氣溫為13.3℃，年極端最低氣溫為-2.9℃，無(wú)霜期320 d。茶葉是南靖縣的主要經(jīng)濟(jì)作物之一，2020年全縣種植茶葉面積為8 000 hm2。

1.2 資料來(lái)源

選取南靖縣氣象站1986—2015年逐日氣溫資料，以及11個(gè)鎮(zhèn)的土地、耕地、農(nóng)作物播種面積、農(nóng)村人口、人均純收入、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)支出等數(shù)據(jù)。地理信息資料包括南靖縣1：25萬(wàn)GIS數(shù)據(jù)中的DEM數(shù)據(jù)。

2 南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 孕災(zāi)環(huán)境敏感性分析

孕災(zāi)環(huán)境的地形地貌情況與低溫凍害相契合，在很大程度上可加劇或減輕低溫致災(zāi)因子和次生災(zāi)害。從形成低溫凍害的背景與機(jī)理分析，南靖縣茶葉低溫凍害的孕災(zāi)環(huán)境以地形高度為主要影響因素，高度越高，表示地形因子影響越大，越有利于形成低溫凍害。從南靖縣1：25萬(wàn)GIS數(shù)據(jù)中提取高度數(shù)據(jù)，采用25 m×25 m網(wǎng)格進(jìn)行歸一化處理，得到南靖縣孕災(zāi)環(huán)境敏感性指數(shù)。采用GIS中自然斷點(diǎn)的分級(jí)法，然后將孕災(zāi)環(huán)境敏感性指數(shù)劃分為5個(gè)等級(jí)進(jìn)行分區(qū)。從低溫凍害的孕災(zāi)環(huán)境敏感性來(lái)看，高敏感區(qū)主要分布在龍山鎮(zhèn)、山城鎮(zhèn)、豐田鎮(zhèn)以及靖城鎮(zhèn)的部分區(qū)域;次高敏感區(qū)主要分布在龍山鎮(zhèn)的部分區(qū)域;中等敏感區(qū)主要分布在和溪鎮(zhèn)、金山鎮(zhèn)、奎洋鎮(zhèn)、梅林鎮(zhèn)、書洋鎮(zhèn)、船場(chǎng)鎮(zhèn)以及南坑鎮(zhèn)的部分區(qū)域;次低敏感區(qū)主要分布在梅林鎮(zhèn)、書洋鎮(zhèn)的部分區(qū)域。

2.2 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析

致災(zāi)因子危險(xiǎn)性一般由致災(zāi)因子強(qiáng)度和概率來(lái)表征，是產(chǎn)生低溫凍害的先決條件[1]。統(tǒng)計(jì)南靖縣歷年不同等級(jí)低溫凍害發(fā)生的頻率，按以下公式計(jì)算茶葉低溫凍害危險(xiǎn)性指數(shù)：

公式中，Ic表示茶葉低溫凍害危險(xiǎn)性指數(shù)，n表示低溫凍害等級(jí)總數(shù)，Gi表示低溫凍害等級(jí)，Pi表示不同等級(jí)低溫凍害發(fā)生的頻率。

通過(guò)插值，得到南靖縣低溫頻次的空間分布數(shù)據(jù)。利用GIS中自然斷點(diǎn)的分級(jí)法將致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)按5個(gè)等級(jí)劃分分區(qū)，西北部為嚴(yán)重、重度低溫凍害，并向東南部逐漸減輕，東南部的豐田鎮(zhèn)和靖城鎮(zhèn)為輕度低溫凍害。

綜合低溫凍害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性來(lái)看，高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在梅林鎮(zhèn)的部分區(qū)域;次高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在和溪鎮(zhèn)、奎洋鎮(zhèn)、梅林鎮(zhèn)的部分區(qū)域;中等危險(xiǎn)區(qū)主要分布在金山鎮(zhèn)、奎洋鎮(zhèn)、書洋鎮(zhèn)以及船場(chǎng)鎮(zhèn)的部分區(qū)域;次低危險(xiǎn)區(qū)主要分布在船場(chǎng)鎮(zhèn)、南坑鎮(zhèn)、龍山鎮(zhèn)、山城鎮(zhèn)以及豐田鎮(zhèn)的部分區(qū)域;低危險(xiǎn)區(qū)主要分布在靖城鎮(zhèn)的部分區(qū)域。

2.3 承災(zāi)體易損性分析

低溫凍害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的危害程度與承受的載體直接相關(guān)[2]。低溫凍害造成的損失通常取決于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、耕種方式、農(nóng)業(yè)人口密度等因素。根據(jù)南靖縣農(nóng)村經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，得到農(nóng)業(yè)地均GDP、農(nóng)業(yè)人口密度、耕地面積比重、播種面積4個(gè)易損性指標(biāo)。將指標(biāo)作規(guī)范化處理，并根據(jù)專家打分法，分別賦予權(quán)重0.5、0.1、0.15、0.15，采用加權(quán)綜合法計(jì)算出綜合承災(zāi)體易損性指數(shù)，最后利用GIS中自然斷點(diǎn)的分級(jí)法將綜合承災(zāi)體易損性指數(shù)劃分為3個(gè)等級(jí)進(jìn)行分區(qū)。高易損區(qū)主要分布在和溪鎮(zhèn)和山城鎮(zhèn);中等易損區(qū)主要分布在金山鎮(zhèn)、奎洋鎮(zhèn)、書洋鎮(zhèn)、船場(chǎng)鎮(zhèn)、龍山鎮(zhèn)、豐田鎮(zhèn)以及靖城鎮(zhèn);低易損區(qū)主要分布在梅林鎮(zhèn)和南坑鎮(zhèn)。

2.4 防災(zāi)抗災(zāi)能力分析

防災(zāi)抗災(zāi)能力主要考慮農(nóng)業(yè)人均收入，將農(nóng)業(yè)人均收入這個(gè)防災(zāi)減災(zāi)因子經(jīng)過(guò)規(guī)范化后，通過(guò)計(jì)算得出綜合防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)。采用GIS中自然斷點(diǎn)的分級(jí)法，并根據(jù)防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)劃分為3個(gè)等級(jí)進(jìn)行分區(qū)。從防災(zāi)減災(zāi)能力來(lái)看，高抗災(zāi)能力區(qū)主要分布在山城鎮(zhèn)、靖城鎮(zhèn)、豐田鎮(zhèn)、龍山鎮(zhèn)、金山鎮(zhèn)以及奎洋鎮(zhèn);中等抗災(zāi)能力區(qū)主要分布在南坑鎮(zhèn)、船場(chǎng)鎮(zhèn)、梅林鎮(zhèn)以及溪鎮(zhèn);低抗災(zāi)能力區(qū)主要分布在書洋鎮(zhèn)。

3 南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和區(qū)劃

在對(duì)孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力這4個(gè)因子進(jìn)行定量分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，制作南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃。為充分反映凍害風(fēng)險(xiǎn)分布地域的差異性，按照風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)，將風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分為若干個(gè)等級(jí)。由于各因子對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的影響不完全相同，經(jīng)過(guò)征求國(guó)土、農(nóng)業(yè)、水利、氣象和氣候等方面專家的意見(jiàn)，匯總得出南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)的4個(gè)因子權(quán)重系數(shù)。根據(jù)南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)公式，求出茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，計(jì)算公式如下：

FDRI=（VEwe）（VHwh）（VSws）（10-VR）wr

公式中，F(xiàn)DRI表示茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，即風(fēng)險(xiǎn)程度數(shù)值越大，凍害風(fēng)險(xiǎn)程度就越大。VE、VH、VS、VR 的數(shù)值分別是凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型中孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體易損性、防災(zāi)減災(zāi)能力各因子指數(shù);we、wh、ws、wr分別是各個(gè)因子的權(quán)重。將4個(gè)因子進(jìn)行規(guī)范化后，再分別賦予權(quán)重0.5、0.3、0.1、0.1。結(jié)合加權(quán)綜合法，應(yīng)用茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，然后經(jīng)計(jì)算得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)低溫凍害的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，采用GIS中自然斷點(diǎn)的分級(jí)方法，將茶葉低溫風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)劃分為3個(gè)等級(jí)分區(qū)，基于GIS繪制出南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖（圖1）。

從圖1可以看出，低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在南坑鎮(zhèn)的部分區(qū)域;中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在和溪鎮(zhèn)、金山鎮(zhèn)、奎洋鎮(zhèn)、梅林鎮(zhèn)、書洋鎮(zhèn)、船場(chǎng)鎮(zhèn)、南坑鎮(zhèn)、龍山鎮(zhèn)、山城鎮(zhèn)、豐田鎮(zhèn)以及靖城鎮(zhèn)的部分區(qū)域;高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在山城鎮(zhèn)、龍山鎮(zhèn)、金山鎮(zhèn)以及溪鎮(zhèn)的部分區(qū)域。

4 結(jié)束語(yǔ)

南靖縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)主要分布在山城鎮(zhèn)、和溪鎮(zhèn)、金山鎮(zhèn)以及龍山鎮(zhèn)的部分區(qū)域，西南地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)較低。為降低低溫凍害對(duì)茶葉的不利影響，要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)預(yù)警，同時(shí)做好科學(xué)防御，以減輕由于低溫凍害造成的損失。評(píng)估結(jié)果雖然在茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃中作了初步的探索，但由于影響低溫凍害的因子較多，對(duì)區(qū)劃所得結(jié)果仍存在一些不足之處，需在今后的研究中進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱浩，樊彥國(guó)，武騰騰.開(kāi)源GIS支持下的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué)， 2012， 35（3）： 33-40.

[2] 王亞軍，蘇博，毛立昕，等.GIS技術(shù)在氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息， 2016（9）： 123-124， 130.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Discussion on the Risk Zoning of Low-temperature Freezing Damage to Tea in Nanjing County

ZHAO Yue-bin et al（Meteorological Bureau of Nanjing County， Nanjing， Fujian? 363600）

Abstract Based on the daily temperature data of Nanjing County meteorological station from 1986 to 2015， combined with the agricultural economic data of Nanjing County， this paper analyzes the disaster pregnant environmental sensitivity， risk of disaster causing factors， vulnerability of disaster bearing body， disaster prevention and reduction ability of tea low-temperature freezing injury in Nanjing County， and obtains the risk assessment and zoning of tea low-temperature freezing injury in Nanjing County， It provides a reference for disaster prevention and reduction and disaster loss reduction.

Key words Tea; Low temperature free-zing damage; Risk zoning