摘要：氣象災(zāi)害是影響枇杷規(guī)模化種植和發(fā)展最重要的因素之一。以湖北省咸寧市典型枇杷產(chǎn)區(qū)為例，首先在對(duì)該區(qū)近10 a枇杷種植情況及氣象災(zāi)害調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合該市6個(gè)國家級(jí)氣象站及135個(gè)區(qū)域氣象站觀測資料以及30 m×30 m精度的DEM高程數(shù)據(jù)，分析確定致災(zāi)因子指標(biāo)，建立枇杷氣象災(zāi)害指數(shù)和等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；然后，利用層次分析法計(jì)算得到各氣象災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重，構(gòu)建氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型；最后，借助多元回歸分析方法建立氣象災(zāi)害概率空間分布函數(shù)，結(jié)合GIS技術(shù)，對(duì)該市枇杷種植的氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)和區(qū)劃。結(jié)果表明：（1）咸寧市枇杷種植的氣象災(zāi)害主要是低溫凍害、高溫?zé)岷痛杭具B陰雨，其中低溫凍害對(duì)枇杷種植的危險(xiǎn)性高于春季連陰雨和高溫?zé)岷Α＃?）咸寧市中部、南部的中高山地區(qū)為枇杷種植的高危險(xiǎn)區(qū)，中部和南部山體以北的丘陵、低山區(qū)為中危險(xiǎn)區(qū)，北部沿江濱湖區(qū)、中部盆地及湖庫四周為低危險(xiǎn)區(qū)。（3）咸寧市枇杷種植的氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性與地理因子之間關(guān)系密切。隨著海拔增高，枇杷遭受低溫凍害和連陰雨災(zāi)害的危險(xiǎn)性呈增大趨勢，高溫?zé)岷Φ奈ｋU(xiǎn)性則呈降低趨勢；由于水體增溫效應(yīng)和山體對(duì)南下強(qiáng)冷空氣的屏障作用，沿江、湖庫等近水體區(qū)域及中高山體南部近鄰區(qū)域枇杷種植的重度低溫危險(xiǎn)性較低。

關(guān)鍵詞：枇杷；氣象災(zāi)害；危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)；GIS技術(shù)；咸寧市

中圖法分類號(hào)： S42∶X820.4""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A""" "DOI：10.12406/byzh.2022-202

Risk assessment of meteorological disasters of loquat planting in Xianning of Hubei based on GIS

WEI Huabing1， LUO Xiang2， YUAN Guanqiang3， LUO Yu4， ZHANG Peng2

（1. Xianning Meteorological Office of Hubei Province， Xianning 437100;2. Tongshan Meteorological Station ofHubei Province， Tongshan 437600;3. Tongshan Loquat Association of Hubei Province， Tongshan 437600;4. Wuhan Central Meteorological Observatory， Wuhan 430074）

Abstract： The meteorological disaster is one of the most important factors affecting the large-scale planting and development of loquat. Tak- ing the typical loquat producing areas in Xianning City of Hubei as an example， firstly， based on the investigation of planting situation and meteorological disasters in this areas in recent 10 years， combined with the observational data at the 6 national meteorological stations and the 135 regional weather stations in Xianning as well as the DEM elevation data of 30 m×30 m， we analyzed the disaster-causing factors and established the meteorological disaster index and its grade standard of loquat. Secondly， we constructed a comprehensive hazard assessment model of meteorological disasters by using the weight of each meteorological disaster hazard index calculated by Analytic Hierarchy Process. Finally， with the spatial distribution function of disaster probability established by the multiple regression analysis method combining the GIS technology， we conducted the evaluation and zoning of meteorological disaster hazard of loquat planting in this city. The results showed that （1） the meteorological disasters of loquat planting in Xianning City are mainly low temperature freeze injury， high temperature heat inju- ry， and continuous rain in spring. Among them， the risk of low temperature freezing injury of loquat planting is higher than those of spring continuous rain and high temperature heat injury.（2） The middle-high mountains in the middle and the southern part of Xianning are the high-hazard areas of loquat planting. The hills and low mountains in the north of middle and southern mountains in Xianning are the mid- dle-hazard areas. The lakeside area along the river in the north， the basin in the middle and the surrounding areas of lakes and reservoirs inXianning are the low-hazard areas.（3） The meteorological disaster hazard of loquat planting in Xianning is closely related to geographical factors. As the altitude increase， the hazards of loquat suffering from low temperature freezing injury and continuous rain disaster increase， while the hazard of high temperature heat injury to loquat decreases. Due to the warming effect of water bodies and the blocking effect of mountains on the southward strong cold air， the hazard of severe low temperature to loquat planting is low in the areas near water bodies such as rivers， lakes， and reservoirs， and the southern neighboring areas of mid-high mountains in Xianning.

Key words： loquat; meteorological disaster; hazard assessment; GIS technology; Xianning

引言

枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）是亞熱帶常綠果樹，喜溫暖濕潤氣候。枇杷冬季開花、春季形成果實(shí)，冬季至早春是枇杷的花果期，其幼果在低于-3.0℃、花蕾在低于-6.0℃的低溫環(huán)境中易受凍害，致使其座果率、品質(zhì)和產(chǎn)量降低（陳正洪，1991;黃壽波等，2000；中國氣象局，2015；魏華兵等，2022）；其果實(shí)在青果期到黃熟期的轉(zhuǎn)色階段，若遇晴熱高溫，易受日灼傷害（鄧朝軍等，2012；魏華兵等，2021）；春季長時(shí)間連續(xù)陰雨（≥5 d）可引起枇杷落花落果、裂果、爛果等現(xiàn)象。因此，氣象災(zāi)害不僅影響枇杷產(chǎn)量，還會(huì)降低其果實(shí)品質(zhì)，已成為威脅枇杷規(guī)?；N植和農(nóng)戶增收的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。

氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)和重要內(nèi)容，也是提高氣象防災(zāi)減災(zāi)能力的重要手段。因此，氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)在農(nóng)業(yè)種植業(yè)合理布局和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中被廣為應(yīng)用（王春乙等，2015）?；谥聻?zāi)因子發(fā)生概率的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的常用方法，適用于災(zāi)害防御規(guī)劃以及項(xiàng)目或工程的前期建設(shè)（章國材，2010）。以往相關(guān)研究成果較多側(cè)重于綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多災(zāi)種（于飛等，2009）或作物單一災(zāi)種致災(zāi)因子危險(xiǎn)性時(shí)空分布研究（杜堯東等，2006；包云軒等，2012；陳凱奇和米娜，2016），而多災(zāi)種的枇杷氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究僅見于福建、浙江等地的枇杷產(chǎn)區(qū)（陳家金等，2014）。咸寧市屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，是湖北省重要的優(yōu)質(zhì)枇杷產(chǎn)區(qū)之一（王會(huì)良等，2017）。枇杷在咸寧市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣為種植，面積在1.5 hm2以上的規(guī)模種植園主要分布在該市北部和中部的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，位于該市中部的通山縣大畈鎮(zhèn)因鄰近面積達(dá)260 km2的富水湖而更具小氣候優(yōu)勢，成為該市枇杷集中種植面積最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其種植的“隱水枇杷”獲得國家地理標(biāo)志認(rèn)證，從2020年提出“促進(jìn)枇杷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的種植面積倍增計(jì)劃”以來，“隱水枇杷”種植面積和產(chǎn)量不斷增加，成為當(dāng)?shù)卣龠M(jìn)鄉(xiāng)村振興和農(nóng)民增收的重點(diǎn)支柱產(chǎn)業(yè)。咸寧市境內(nèi)地形復(fù)雜，平原、湖泊、山地交錯(cuò)，海拔落差較大（最高處達(dá)1656 m，最低處僅28 m），局地小氣候差異明顯。為此，本文結(jié)合前期研究成果，利用對(duì)2011—2020年咸寧市典型枇杷產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)量、品質(zhì)等生產(chǎn)種植調(diào)查資料以及氣象觀測資料和災(zāi)情調(diào)查資料，分析影響枇杷種植的主要?dú)庀鬄?zāi)害、致災(zāi)因子指標(biāo)臨界值和氣象災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)等級(jí)概率空間分布，基于氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)指數(shù)模型進(jìn)行枇杷氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)劃，以期為咸寧市調(diào)整枇杷產(chǎn)業(yè)布局和減輕氣象災(zāi)害損失提供技術(shù)參考。

1資料與方法

1.1研究區(qū)概況

咸寧市位于長江中下游南岸、幕阜山北麓，地理位置介于113°32' E—114°58'E、29°02'N—30°19'N 之間，下轄嘉魚、崇陽、通城、通山、赤壁、咸安6個(gè)縣（市、區(qū)），地處山地—丘陵—平原的過渡帶，地勢南高北低，北部為沿江濱湖平原區(qū)，中部為丘陵與山間盆地區(qū)，南部為幕阜山中高山區(qū)；年平均氣溫17.4℃、降水量1640.4 mm、日照時(shí)數(shù)1577.2 h、相對(duì)濕度76%，境內(nèi)氣候溫和，降水充沛，光照充足，四季分明，無霜期長，氣候資源與條件對(duì)枇杷生長十分有利；該市可利用的土地面積為34.4萬hm2，土壤以紅壤、黃棕壤及其改性土壤為主，pH 值為5.5～6.7，土層水熱條件均較優(yōu)越，有機(jī)質(zhì)累積深厚，自然肥力較高，較適合于枇杷大面積種植。

1.2資料來源與處理方法

1.2.1資料來源

本文所用氣象資料為湖北省氣象信息保障中心提供的1991—2020年咸寧市所屬咸寧、通山、通城、崇陽、赤壁、嘉魚6個(gè)國家級(jí)氣象觀測站（以下簡稱國家站）及其2011—2020年135個(gè)區(qū)域氣象觀測站（以下簡稱區(qū)域站）的逐日氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)。

枇杷氣象災(zāi)害、產(chǎn)量、品質(zhì)及物候期等資料來源于對(duì)咸寧市典型枇杷種植區(qū)（通山縣大畈鎮(zhèn)枇杷基地）2011—2020年實(shí)地調(diào)查所獲得的資料。枇杷主要物候期：開花期為10月下旬—次年1月中旬；幼果期為1月上旬—2月下旬；轉(zhuǎn)色期為4月中旬—5月中旬；成熟期為5月中旬—6月上旬。表1給出2008—2020年通山縣枇杷氣象災(zāi)害年的單樹產(chǎn)量、品質(zhì)、年景以及損失情況（其結(jié)果來源于對(duì)枇杷種植戶的入戶調(diào)查，并經(jīng)過了通山縣枇杷協(xié)會(huì)種植專家審核）。從表1中可見，開花至幼果期（12月下旬—次年2月下旬）的低溫凍害、轉(zhuǎn)色期（4月中旬—5月中旬）的高溫?zé)岷统墒烨捌冢?—5月）的連陰雨是影響咸寧市枇杷種植的主要?dú)庀鬄?zāi)害。

地理信息數(shù)據(jù)為咸寧市行政區(qū)邊界范圍30 m×30 m 的 DEM 高程數(shù)據(jù)，來源于中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云的對(duì)外公開數(shù)據(jù)（http：// www.cnic.cas.cn/）。

1.2.2區(qū)域站氣象資料處理

考慮氣候資料序列時(shí)段的一致性，參考王海軍等（2008）對(duì)相關(guān)氣象資料的補(bǔ)插方法，采用回歸方法對(duì)咸寧市區(qū)域站逐日氣溫資料進(jìn)行延伸處理。其處理方程為

式（1）中，Z為參證站（距區(qū)域站最近的國家站）氣象要素；Y 為區(qū)域站氣象要素；z、q 分別為氣候要素序列； Zn、Yn分別為Z和Y在n 年內(nèi)的序列平均值；r 為兩站氣象要素序列的相關(guān)系數(shù)；σz、σy 分別為兩站序列的均方差。

1.2.3空間數(shù)據(jù)處理

為提升危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的精細(xì)化程度，常采用基于經(jīng)度、緯度、海拔高度等地理因子的多元線性回歸分析方法對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計(jì)算（戴聲佩等，2014）?？紤]到大型水體和復(fù)雜地形對(duì)局地小氣候的重要影響（王浩等，1991；傅抱璞，1992；高錦火，1994；孔繁希等，2020），本文在地理因子基礎(chǔ)上引入坡度、坡向、距水體距離3個(gè)自變量，重新構(gòu)建氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率的空間數(shù)據(jù)多元回歸計(jì)算式，即

式（2）中，X為研究區(qū)某個(gè)空間點(diǎn)的氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率；λ為經(jīng)度；φ為緯度；h為海拔高度；α為坡度；β為坡向；L為離水體距離；a0—a6為利用最小二乘法對(duì)多個(gè)自變量之間關(guān)系進(jìn)行建模得到的回歸系數(shù)；ε為殘差。

1.3評(píng)價(jià)方法

采用“多指標(biāo)綜合危險(xiǎn)評(píng)估法”評(píng)價(jià)咸寧市枇杷氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)（陳家金等，2014；高松等，2018）。其基本步驟如下：（1）確定致災(zāi)因子指標(biāo)與等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)；（2）建立氣象災(zāi)害指數(shù)和等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；（3）構(gòu)建氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型；（4）確定氣象災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重；（5）計(jì)算評(píng)價(jià)單元?dú)庀鬄?zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率和綜合危險(xiǎn)指數(shù)；（6）劃分綜合危險(xiǎn)指數(shù)等級(jí)；（7）借助 GIS空間插值、自然斷點(diǎn)分級(jí)、地圖處理等技術(shù)制作氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率空間分布圖和氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)劃圖。

1.3.1致災(zāi)因子指標(biāo)與等級(jí)

相關(guān)觀測和研究表明（鄧朝軍等，2000；姜智懷等，2016），極端高（低）溫出現(xiàn)越頻繁，極端氣溫越高（低），其持續(xù)時(shí)間越長，對(duì)枇杷危害越重；而陰雨持續(xù)時(shí)間越長，出現(xiàn)次數(shù)越多，過程雨量越大，對(duì)枇杷生長發(fā)育遲滯或損害越嚴(yán)重。為全面評(píng)價(jià)氣象災(zāi)害對(duì)枇杷的影響，本文選取低溫凍害、高溫?zé)岷?、春季連陰雨災(zāi)害發(fā)生時(shí)的極端值、累計(jì)值和出現(xiàn)日（次）數(shù)等致災(zāi)因子指標(biāo)，并結(jié)合已有文獻(xiàn)研究成果（陳正洪，1991；黃壽波等，2000；陳家金等，2014；魏華兵等，2021）、實(shí)地調(diào)查和專家建議，給出各致災(zāi)因子指標(biāo)的輕度、中度、重度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

1.3.2氣象災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)與等級(jí)

為評(píng)價(jià)氣象災(zāi)害對(duì)枇杷的危害強(qiáng)度，本文對(duì)每種災(zāi)害的3個(gè)致災(zāi)因子采用加權(quán)求和的方法確定氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)。其計(jì)算公式為

式（3）中，ZH 為氣象災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)；ZH1、ZH2、ZH3分別為氣象災(zāi)害的極端值、累計(jì)值、出現(xiàn)日（次）數(shù)3個(gè)致災(zāi)因子指標(biāo)等級(jí)值（按輕度、中度、重度，分別取值1、2、3）；ω1 、ω2、ω3為各致災(zāi)因子權(quán)重，參考相近緯度和氣候區(qū)基于專家打分法和層次分析法的研究結(jié)果（張旭暉等，2015），其分別取值為0.2、0.4、0.4。

利用式（3）計(jì)算咸寧市歷年低溫凍害、高溫?zé)岷?、春季連陰雨的災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)，綜合歷年災(zāi)情，確定枇杷氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)（表3）。

1.3.3氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

不同氣象災(zāi)害對(duì)枇杷造成的影響和損失不同，為了綜合評(píng)價(jià)主要?dú)庀鬄?zāi)害對(duì)咸寧市枇杷種植的影響，本文基于概率風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估方法（候奇奇等，2022），構(gòu)建枇杷氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)。其指數(shù)模型為

式（4）中，H 為氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)指數(shù)，qij、pij分別表示第i個(gè)氣象災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)j等級(jí)的強(qiáng)度值以及該氣象災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)等級(jí)發(fā)生概率（i表示不同氣象災(zāi)害、j 表示不同災(zāi)害等級(jí)），wi代表各氣象災(zāi)害的權(quán)重值，采取層次分析法（簡稱AHP法）計(jì)算得到（鄧雪等，2012），其具體計(jì)算過程如下。

（1）通過專家評(píng)判，相互比較各指標(biāo)影響枇杷氣候生態(tài)適宜性的重要程度，建立判斷矩陣A。A的計(jì)算式為

式（5）中，aij為氣象災(zāi)害循環(huán)（第i行與第j列）進(jìn)行重要程度相互比較結(jié)果的定量化值，按九分位比例標(biāo)度值計(jì)算（李學(xué)平，2001），其結(jié)果見表4。

（2）根據(jù)判斷矩陣 A ，計(jì)算滿足 Aw λmaxw的特征根與特征向量。其中，λmax 為 A 的最大特征根，w 為對(duì)應(yīng)于λmax的正規(guī)化特征向量，w 的分量wi即為式（3）中對(duì)應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

（3）計(jì)算判斷矩陣 A 的一致性指標(biāo) CI （λmaxn）/（n 1）。當(dāng) CI ≤0.1RI 時(shí)，則通過一致性檢驗(yàn)，說明權(quán)重系數(shù)wi能較好反映各指標(biāo)的相對(duì)重要程度；否則，需要對(duì)其進(jìn)行修正，直到滿足條件為止。其中，RI 為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)（洪志國等，2002），查表得知，本文RI 取0.52。

2結(jié)果與分析

2.1氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率分布

概率風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估是基于災(zāi)害發(fā)生規(guī)律的災(zāi)害定量化評(píng)估方法（羅貴東等，2020；候奇奇等，2022）。為了詳細(xì)分析不同氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)的概率分布，本文利用研究區(qū)內(nèi)氣象站的序列延長資料和氣象災(zāi)害指數(shù)計(jì)算公式及其等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)咸寧市1991—2020年135站低溫凍害、高溫?zé)岷?9站春季連陰雨氣象災(zāi)害指數(shù)輕度、中度、重度等級(jí)出現(xiàn)的概率；然后，利用ArcGIS10.2軟件地理分析功能，從咸寧市 DEM數(shù)據(jù)中提取135站的坡向、坡度和最小距水體距離，結(jié)合站點(diǎn)經(jīng)度、緯度、海拔高度等信息，通過多元回歸分析方法，得到3類氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率的空間分布函數(shù)。其中，參與回歸分析的6個(gè)地理因子，均只保留5個(gè)因子（坡度在低溫凍害和高溫?zé)岷Φ姆治鲋?，以及坡向在連陰雨災(zāi)害的分析中被自動(dòng)剔除），其復(fù)相關(guān)系數(shù) R 在0.51～0.62之間，經(jīng)方差分析（F 檢驗(yàn)），其 F 值在6.8～26.6之間，均通過0.05顯著性水平檢驗(yàn)（表5）。利用表5中各氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率空間分布函數(shù)，將從咸寧市 DEM數(shù)據(jù)中提取的經(jīng)度、緯度、海拔高度柵格圖層代入計(jì)算，得到咸寧市3類氣象災(zāi)害輕度、中度、重度危險(xiǎn)性等級(jí)概率的空間分布（圖1）。

從圖1中可見，咸寧市枇杷不同危險(xiǎn)性等級(jí)的低溫凍害、高溫?zé)岷瓦B陰雨災(zāi)害的概率空間分布存在明顯差異，其中，重度低溫凍害、重度連陰雨發(fā)生概率變化較大，其變化范圍分別為7.7%～100%、0～90%；中度連陰雨次之，其發(fā)生概率變化范圍在0～72%之間；再次是輕度低溫凍害、重度高溫?zé)岷?、輕度連陰雨危險(xiǎn)性概率，其變化范圍分別在0～55%、0～45%、0～50%之間；中度低溫凍害和輕度、中度高溫?zé)岷Φ陌l(fā)生概率變化范圍最小，分別為0～25%、0～31%、0～28%。從不同等級(jí)氣象災(zāi)害的高危險(xiǎn)性概率分布看，咸寧市重度低溫凍害的高危險(xiǎn)性概率分布集中在該市南部中高山區(qū)，而其北部沿江及濱湖區(qū)則是輕度低溫凍害高危險(xiǎn)性概率分布集中區(qū)；重度高溫?zé)岷Φ妮^高危險(xiǎn)性概率分布均集中于該市中南部山間盆地；中度連陰雨災(zāi)害較高危險(xiǎn)性概率分布集中于其南部較大范圍，重度連陰雨災(zāi)害高危險(xiǎn)性概率分布在南部中高山區(qū)較小范圍。

2.2枇杷氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)劃

本文在對(duì)咸寧市枇杷進(jìn)行氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)劃時(shí)，首先，利用Matlab軟件和層次分析法計(jì)算得到低溫凍害、高溫?zé)岷痛杭具B陰雨災(zāi)害危險(xiǎn)指數(shù)的權(quán)重wi，分別為0.68、0.12和0.20；然后，根據(jù)氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)指數(shù)模型（式4）計(jì)算枇杷氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)H，通過 ARCGIS 中的柵格計(jì)算器生成得到咸寧市枇杷氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)指數(shù)的空間分布；最后，根據(jù)自然斷點(diǎn)法，將 H 值在1.1～1.6、1.6～2.1、2.1～2.7范圍內(nèi)的區(qū)域依次劃分為低危險(xiǎn)區(qū)、中危險(xiǎn)區(qū)、高危險(xiǎn)區(qū)，得到咸寧市枇杷氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)劃圖（圖2）。

2.2.1高危險(xiǎn)區(qū)

咸寧市枇杷氣象災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)分布在該市中部和南部山區(qū)，包括赤壁市和咸安區(qū)南部以及通山縣、崇陽縣、通城縣南部和北部的中高山區(qū)，本區(qū)種植枇杷無高溫?zé)岷ξｋU(xiǎn)，但冬季重度低溫凍害危險(xiǎn)性概率極高，達(dá)80%以上，幾乎每年都有可能發(fā)生，且南部山地重度連陰雨災(zāi)害危險(xiǎn)性概率也較高，在50%以上，達(dá)到2 a 一遇。其主要原因是該區(qū)域海拔高度均在400 m以上，冬季最低氣溫較低，低溫凍害發(fā)生頻繁，且山區(qū)連陰雨天氣過程降雨量較大，對(duì)枇杷的危害也較大?？梢?，本區(qū)氣候條件不適宜大面積發(fā)展枇杷。

2.2.2中危險(xiǎn)區(qū)

咸寧市枇杷氣象災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)在該市中部和南部山脈以北的丘陵低山區(qū)，主要集中在咸安區(qū)南部，通山縣南、北部和西部，赤壁南部，崇陽南、北部和通城大部。本區(qū)內(nèi)連陰雨災(zāi)害危險(xiǎn)性以輕度至中度為主；海拔250 m以下區(qū)域，發(fā)生中度、重度高溫?zé)岷ξｋU(xiǎn)性概率偏高，輕度高溫?zé)岷ξｋU(xiǎn)性概率低，海拔250 m以上區(qū)域，發(fā)生高溫?zé)岷Φ奈ｋU(xiǎn)性概率較低；本區(qū)發(fā)生重度低溫凍害的危險(xiǎn)性概率低于高危險(xiǎn)區(qū)，發(fā)生輕度、中度低溫凍害的危險(xiǎn)性概率較為接近，但冬季低溫凍害多為重度等級(jí)，且重度低溫凍害的危險(xiǎn)性概率隨海拔高度呈增大趨勢，海拔100 m 以下區(qū)域，重度凍害為7～8 a一遇，海拔100～250 m區(qū)域?yàn)?～6 a一遇，海拔250 m以上區(qū)域，重度凍害為2～3 a一遇。即使在全球氣候變暖背景下，近10 a極端低溫仍時(shí)有發(fā)生，因此本區(qū)種植枇杷尤其需要注意防范低溫凍害。

2.2.3低危險(xiǎn)區(qū)

咸寧市枇杷氣象災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)在該市北部近水體（沿江及濱湖）地區(qū)和南部山間盆地、大型水體（河、湖、水庫）四周，包括嘉魚縣、赤壁市和咸安區(qū)北部區(qū)域、崇陽縣至通城縣盆地、通山縣山間盆地和富水湖四周。因水體增溫效應(yīng)和中部山體對(duì)冷空氣的屏障作用，該區(qū)冬季發(fā)生低溫凍害的危險(xiǎn)性概率較低，重度低溫凍害危險(xiǎn)性概率為8～10 a一遇。中度、輕度低溫凍害分別為3～5 a一遇、2～3 a一遇；但該區(qū)發(fā)生輕度、中度高溫?zé)岷Φ陌l(fā)生概率高于其它區(qū)域，北部沿江濱湖區(qū)和中部盆地（崇陽縣至通城縣）出現(xiàn)輕度（中度）高溫?zé)岷Φ奈ｋU(xiǎn)性概率較高，為2～4 a一遇，而通山縣富水湖四周出現(xiàn)輕度（中度）高溫?zé)岷Φ奈ｋU(xiǎn)性概率略低，為4～6 a一遇；春季連陰雨災(zāi)害以輕、中度為主，輕度連陰雨災(zāi)害的危險(xiǎn)性概率高于其它區(qū)域。因此，本區(qū)枇杷種植在防范低溫的同時(shí)還要做好排水，注意防范高溫災(zāi)害。

3結(jié)論與討論

本文以咸寧市典型枇杷種植產(chǎn)區(qū)為代表，以對(duì)近10 a枇杷產(chǎn)量、品質(zhì)和氣象災(zāi)害等生產(chǎn)情況的調(diào)查資料和長序列氣象資料為基礎(chǔ)，利用各致災(zāi)氣象因子指數(shù)和等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建氣象災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)模型，對(duì)咸寧市氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)和客觀等級(jí)區(qū)劃，主要得到如下結(jié)論：

（1）咸寧市枇杷氣象災(zāi)害主要以低溫凍害、高溫?zé)岷痛杭具B陰雨為主，其中，低溫凍害對(duì)枇杷種植的危害程度最高，春季連陰雨和高溫?zé)岷Υ沃?/p>

（2）咸寧市中部、南部的中高山地為枇杷氣象災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)，中、南部山體以北的丘陵和低山地為枇杷氣象災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū)，北部沿江濱湖區(qū)、中部盆地及湖庫四周為枇杷氣象災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)。

（3）咸寧市枇杷種植區(qū)氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性與地理因子之間關(guān)系密切。一方面，隨著海拔增高，枇杷面臨的低溫凍害、連陰雨災(zāi)害的危險(xiǎn)性呈加大趨勢，高溫?zé)岷Φ奈ｋU(xiǎn)性呈現(xiàn)降低趨勢；另一方面，由于水體增溫效應(yīng)和山體對(duì)強(qiáng)冷空氣的屏障作用，在沿江、湖庫等近水體區(qū)域及中高山南部近鄰區(qū)冬季發(fā)生重度低溫的危險(xiǎn)性概率低于遠(yuǎn)離水體和山體的區(qū)域。

本文基于歷史氣象災(zāi)害發(fā)生概率的危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)劃結(jié)果，提示了咸寧市枇杷綜合氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性的分布差異，對(duì)該市擴(kuò)大和合理規(guī)劃枇杷種植區(qū)具有一定的參考作用。在氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性的空間區(qū)劃上，綜合考慮經(jīng)度、緯度、海拔高度、坡度等多個(gè)地理因子與其危險(xiǎn)性等級(jí)概率之間建立的多項(xiàng)式空間插值模型，能客觀反映特殊地形對(duì)枇杷氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響，但由于多項(xiàng)式插值方法屬于非確定性插值（張宏等，2006），通過模型插值得到的各站點(diǎn)氣象災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)概率與歷史氣象災(zāi)害發(fā)生概率統(tǒng)計(jì)值之間的誤差波動(dòng)較大。同時(shí)，枇杷種植的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是氣象因子、孕災(zāi)環(huán)境（如地形、水體、下墊面類型等）和防災(zāi)減災(zāi)能力等綜合作用的結(jié)果，由于缺乏完整的歷史災(zāi)情、種植管理技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)，本研究只考慮了對(duì)枇杷產(chǎn)量和品質(zhì)起決定作用的極端低溫、極端高溫以及長時(shí)間持續(xù)陰雨等對(duì)枇杷種植的危險(xiǎn)性，使得評(píng)估和區(qū)劃結(jié)果還不能全面反映咸寧市枇杷種植的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。下一步，仍需要關(guān)注枇杷種植區(qū)的規(guī)模、效益、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、品種培優(yōu)、設(shè)施避凍栽培等對(duì)枇杷種植的綜合影響，并收集整理相關(guān)資料，開展不同優(yōu)質(zhì)枇杷品種種植氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究，從而最大限度地避免或減輕氣象災(zāi)害對(duì)咸寧市枇杷產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)（References）：

包云軒，王瑩，高蘋，等.2012.江蘇省冬小麥春霜凍害發(fā)生規(guī)律及其氣候風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，33（1）：134-141. Bao Y X， Wang Y， Gao P， et al.2012. Occurrence pattern on spring frost injury of winter wheat in Jiangsu Province and its climatic hazard division [J].Chinese Journal of Agrometeorology， 33（1）：134-141（in Chinese）. doi：10.3969/j.issn.1000-6362.2012.01.022

陳正洪.1991.枇杷凍害的研究（I）：枇杷花果凍害的觀測試驗(yàn)及凍害因子分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象， 12（4）：16-20. Chen Z H.1991. Research on loquat frost damage （I）： loquat fruit frost and freezing observational tri- als factor analysis [J].Chinese Journal of Agrometeorology，12（4）：16-20（in Chinese）

陳家金，王加義，李麗純，等.2012.影響福建省龍眼產(chǎn)量的多災(zāi)種綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，23（3）：819-826. Chen J J， Wang J Y， Lin L C， et al.2012. Integrated hazard evaluation of multiple disasters affect- ing Longyan yield in Fujian Province， East China [J]. Journal of Ap- plied Meteorological Science，23（3）：819-826（in Chinese）. doi：10.13287/j.1001-9332.2012.0110

陳凱奇，米娜.2016.遼寧省玉米低溫冷害和霜凍災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，32（1）：89-94. Chen K Q， Mi N.2016. Hazard evaluation on maize cold damage and frost damage in Liaoning province [J]. Journal of Meteorology and Environment， 32（1）：89-94（in Chinese）. doi：10.11927/j.issn.1673-503X.2016.01.013

戴聲佩，李海亮，羅紅霞，等.2014.基于多元線性回歸模型的華南地區(qū)≥10℃積溫空間模擬研究[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，34（6）：54-59.Dai S P， Li H L， Luo H X， et al.2014. Spatial simulation of AAT10（active ac- cumulated temperature≥10℃） based on Multiple Linear Regression Model [J]. Chinese Journal of Tropical Agricultrue， 34（6）：54-59（in Chinese）. doi：10.3969/j.issn.1009-2196.2014.06.014

鄧朝軍，蔣際謀，張小艷，等.2012.枇杷果皮熱傷害發(fā)生影響因子研究[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，27（10）：1081-1086. Deng C J， Jiang J M， Zhang X Y， et al.2012. Research on influence factors in heat injury of loquat peel [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences， 27（10）：1081-1086（in Chi- nese）. doi：10.19303/j.issn.1008-0384.2012.10.011

鄧雪，李家銘，曾浩健，等.2012.層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，42（7）：93-100. Deng X， Li J M， Zeng H J， et al.2012. Research on computation methods of AHP wight vector and its applications [J]. Mathematics in Practice and Theory， 42（7）：93-100（in Chinese）. doi：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.29.218

杜堯東，李春梅，毛慧琴.2006.廣東省香蕉與荔枝寒害致災(zāi)因子和綜合氣候指標(biāo)研究[J].生態(tài)學(xué)雜志，25（2）：225-230. Du Y D， Li C M， Mao HQ.2006. Disaster-inducing factors and integrated climatic index for banana and litchi chilling injuries in Guangdong Province [J]. Chinese Journal of Ecology， 25（2）：225-230（in Chinese）. doi：10.3321/j.issn：1000-4890.2006.02.023

傅抱璞.1992.地形和海拔高度對(duì)降水的影響[J].地理學(xué)報(bào)， 47（4）：302-314. Fu B P.1992. The effects of topography and elevation on precipita- tion [J]. Acta GeographicaSinica， 47（4）：302-314（in Chinese）. doi：10.3321/ j.issn：0375-5444.1992.04.003

高錦火.1994.地形對(duì)強(qiáng)冷空氣降溫幅度的影響初析[J].浙江氣象科技， 15（3）：24-25， 30. Gao J H.1994. Preliminary analysis ofterrain effect on cooling amplitude of strong cold air [J]. Journal of Zhejiang Meteorology， 15（3）：24-25， 30（in Chinese）. doi：10.16000/j.cnki.zjqx.1994.03.007

高松，鐘山，李亞汝，等.2018.山東省海洋自然災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性評(píng)估研究[J].海洋科學(xué)，42（9）：55-63. Gao S， Zhong S， Li Y R， et al.2018. Acomprehensive study on the hazard assessment of marine disasters in Shandong Province [J]. Marine Sciences， 42（9）：55-63（in Chinese）. doi：10.11759/hykx2018013100

侯奇奇，景華，高宇俊，等.2022.基于概率統(tǒng)計(jì)的河北省暴雨致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），44（5）：178-184. Hou Q Q， Jing H， Gao Y J， et al.2022.hazard assessment of heavy rain in Hebei Province based on probability statistics [J]. Journal of Southwest University （Nat- ural Science Edition）， 44（5）：178-184（in Chinese）. doi：10.13718/j.cnki. xdzk.2022.05.020

黃壽波，沈朝棟，李國景.2000.我國枇杷凍害的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)及其防御技術(shù)[J].湖北氣象，（4）：17-20. Huang S B， Shen C D， Li G J.2000.The ag- ricultural meteorological index and defense technology of freeze injury of loquat in China [J]. Meteorology Journal of Hubei， （4）：17-19（in Chi- nese）. doi：10.3969/j.issn.1004-9045.2000.04.006

洪志國，李焱，范植華，等.2002.層次分析法中高階平均隨機(jī)一致性指標(biāo)（RI）的計(jì)算[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用， 38（12）：45-47， 150. Hong Z G， Li Y， Fan Z H， et al.2002. Calculation on high-ranked RI of analytic hi- erarchy process. Computer Engineering and Applications， 38（12）：45-47， 150（in Chinese）. doi：10.3321/j.issn：1002-8331.2002.12.017

姜智懷，鞏志宇，李嫦，等.2016.基于降水時(shí)空分布情景模擬的暴雨洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J].暴雨災(zāi)害，35（5）：464-470. Jiang Z H， Gong Z Y， Li C， et al.2016. Storm flooding disaster hazard assessment based on scenarios simulation of spatial and temporal distributions of precipita- tion [J]. Torrential Rain and Disasters， 35（5）：464-470（in Chinese）. doi：10.3969/j.issn.1004-9045.2016.05.008

孔繁希，起永東，王丹.2020.山水效應(yīng)對(duì)廬山及山麓氣候旅游資源的影響[J].特區(qū)經(jīng)濟(jì)，（11）：131-133. Kong F X， Qi Y D， Wang D.2020. In-fluence of mountain and water effect on climate of Lushan Mountainand foothills [J]. Special Zone Economy， （11）：131-133（in Chinese）

李學(xué)平.2001.用層次分析法求指標(biāo)權(quán)重的標(biāo)度方法的探討[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）， 3（1）：25-27. Li X P.2001. A study of scaling method to obtain index weight by analytic hierarchy process [J].Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications （Social Scienc- es Edition）， 3（1）：25-27（in Chinese）. doi：10.3969/ j.issn.1008-7729.2001.01.006

羅貴東，于竹娟，張駒.2020.基于概率分布的達(dá)州市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻次與降水量級(jí)的關(guān)系[J].成都信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)，35（6）：697-703. Luo G D， Yu Z J， Zhang J.2020. The Relationship between the Frequency of Geological Disasters and the Precipitation in Dazhou based on Proba- bility Distribution [J]. Journal of Chengdu University Of Information Technology， 35（6）：697-703（in Chinese）. doi：10.16836/j.cnki.jcuit.2020.06.017

羅培.2007.基于 GIS的重慶市干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，28（1）：100-104. Luo P.2007. Hazard assessment and division of drought hazard based on GIS in Chongqing City [J]. Chinese Journal of Agrometeorology， 28（1）：100-104（in Chinese）. doi：10.3969/j.issn.1000-6362.2007.01.024

中國氣象局.2015.枇杷凍害等級(jí)（QX/T 281-2015）[S].北京：氣象出版社. China Meteorological Administration.2015. Grade of freezing injury to Chinese loquat （QX/T 281-2015）[S]. Beijing： China MeteorologicalPress

王春乙，張繼權(quán)，霍治國，等.2015.農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究進(jìn)展與展望[J].氣象學(xué)報(bào)，73（1）：1-19.Wang C Y， Zhang J Q， Huo Z G， et al.2015. Prospects and progresses in the research of hazard assessment of agro-meteorological disasters [J]. Acta MeteorologicaSinica， 73（1）：1-19（in Chinese）. doi：10.11676/qxxb2015.011

王海軍，涂詩玉，陳正洪.2008.日氣溫?cái)?shù)據(jù)缺測的插補(bǔ)方法試驗(yàn)與誤差分析[J].氣象，34（7）：83-91.Wang H J， Tu S Y， Chen Z H.2008. Inter- polating method for missing data of daily air temperature and its error analysis [J]. Meteorological Monthly， 34（7）：83-91（in Chinese）. doi：10.7519/j.issn.1000-0526.2008.07.012.

王浩，傅抱璞.1991.水體的溫度效應(yīng)[J].氣象科學(xué)，11（3）：11-13. Wang H， Fu B P.1991. The effects of water body on temperature [J]. Scientia MeteorologicaSinica， 11（3）：11-13（in Chinese）

王會(huì)良，何華平，龔林忠，等.2017.湖北省枇杷產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問題及對(duì)策[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，56（6）：1078-1079， 1084. Wang H L， He H P， Gong L Z， et al.2017. The situation， problems and strategy of loquat Industry in Hubei Province [J]. Hubei Agricultural Sciences， 56（6）：1078-1079， 1084（in Chinese）. doi：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.06.021

魏華兵，陳正洪，何華平，等.2021.不同海拔高度氣象條件對(duì)枇杷凍、熱害與果實(shí)品質(zhì)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，60（24）：130-135. Wei H B， Chen Z H， He H P， et al.2021. Effects of meteorological conditions at different altitudes on frozen， heat injury and fruit quality of Eriobotrya japonica （Thunb.） Lindl [J]. Hubei Agricultural Sciences， 60（24）：130-135（in Chinese）. doi：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2021.24.031

魏華兵，陳正洪，李桂紅，等.2022.鄂東南枇杷的凍、熱害發(fā)生規(guī)律及風(fēng)險(xiǎn)分析[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)， 42（3）：93-99. Wei H B， Chen Z H， Li G H， et al.2022. Occurrence and hazard analysis of freezing and heat Injury of loquat in Southeastern Hubei [J]. Chinese Journal of Tropical Agricul- ture， 42（3）：93-99（in Chinese）. doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.03.017

于飛，谷曉平，羅宇翔，等.2009.貴州農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與區(qū)劃[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，30（2）：267-270. Yu F， Gu X P， Luo Y X， et al.2009.Comprehensivehazardassessmentanddemarcationofagro-meteo- rologicaldisastersinGuizhouProvince[J].ChineseJournalofAgrometeo- rology， 30（2）：267-270（in Chinese）. doi：10.3969/j.issn.1000-6362.2009.02.030

章國材.2010.氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃方法[M].北京：氣象出版社. Zhang G C.2010. Meteorological disaster hazard assessment and zon- ing method [M]. Beijing： China Meteorological Press

張宏，溫永寧，劉愛利.2006.地理信息系統(tǒng)算法基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社：159-161. Zhang H， Wen Y N， Liu A L.2006. Geographic information system algorithm basis [M]. Beijing： China Science Press：159-161

張旭暉，楊建全，王俊，等.2015.江蘇枇杷凍害發(fā)生規(guī)律及風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，43（8）：157-160. Zhang X H， Yang J Q， Wang J， et al.2015. Occurrence regularity and hazard zoning of loquat freezing inju- ry in Jiangsu [J]. Jiangsu Agricultural Sciences， 43（8）：157-160（in Chi- nese）. doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2015.08.052

（責(zé)任編輯王銀平）