極端氣候對福建荔枝產量影響的風險評估

摘 要: 利用福建省荔枝種植區歷年氣象資料、荔枝種植面積、產量及其他社會經濟資料，從致災因子危險性、承險體脆弱性以及應災能力構建極端氣候對福建省荔枝產量影響風險指標體系，綜合應用層次分析法、專家打分法和熵權系數法確定風險評估指標的權重，采用多指標綜合評估法構建出風險評估模型，以評估極端氣候對荔枝產量影響的風險。結果表明，長樂以南沿海縣市大部分種植區（除東山縣外）極端氣候對荔枝產量影響的風險較輕；重度風險以上的區域主要分布在漳州市的平和、南靖、華安，泉州市的永春、安溪，莆田和仙游的內陸地區；福州市的閩清、閩侯、羅源及市轄區的山區；寧德市的福鼎、福安、寧德轄區及福安的山區，其中海拔高的山區有嚴重風險，其余種植區屬中度風險。

關鍵詞： 荔枝； 極端氣候； 產量； 風險評估

中圖分類號：Ｓ６６7．1 文獻標識碼：Ａ 文章編號：１００９－９９８０?穴２０11?雪０6－1093－０6

Risk assessment of extreme climate on the yield of litchi in Fujian Province

CHEN Jia-jin， LI Li-chun， WANG Jia-yi，LIN Jing，YANG Kai， XU Zong-huan， MA Zhi-guo*

（Fujian Institute of Meteorological Science， Fuzhou，Fujian 350001 China）

Abstract: Taken the potential hazard of the meteorological events， vulnerability of the hazard-affected body and disaster coping capability as assessment indicators， extreme climate risk on the yield of Litchi in Fujian was assessed by risk assessment model constructed by various indicators， based on meteorological data， Litchi plant area and yield， and other socio-economic data in Litchi growing region in Fujian over years. The indicator weight of the assessment model was integrative determined by AHP method， expert grading method and entropy-weight coefficient method. The results showed that: risk of extreme climate in most growing regions south of Changle on the Litchi yield were lighter; risk in Pinghe， Nanjing and Huaan of Zhangzhou， Yongchun， Anxi of Quanzhou， inland of Putian and Xianyou， montain areas of Minqing， Minhou， Luoyuan and Fuzhou， Fuding， Fu'an， Ningde were above severe; risk in high latitude areas were severity; risk in the other regions was moderate.

Key words: Litchi； Extreme climate； Yield； Risk assessment

福建是中國荔枝的第三大產區，種植歷史悠久，品種資源豐富，福建省漳州市還被國家林業局正式命名的“中國荔枝之鄉”。福建荔枝主要分布在沿海地區，在荔枝生長發育過程中，常遭受極端氣候的影響，凍害、暖冬、連陰雨、干旱、臺風等農業氣象災害均會對荔枝產量構成不同程度的影響；在荔枝生產中存在不合理種植以及低產的風險問題。因此，我們擬對影響荔枝生長發育和產量的致災因子危險性、荔枝脆弱性以及種植區的防災減災能力作出分析，綜合評估極端氣候對福建荔枝產量影響的風險大小和范圍，以期為荔枝優化布局和防災減災提供依據。

1 資料和方法

1.1 資料

氣象資料選用福建省荔枝種植區各縣1971—2008年氣溫、降水、風速的日觀測數據；荔枝種植面積、產量及其他社會經濟資料選用1992—2008年統計數據，數據來源于歷年《福建農村經濟統計年鑒》。

1.2 方法

采用“多指標綜合評估法” 評估極端氣候對福建荔枝產量影響的風險。

1.2.1 構建指標體系 根據前人對荔枝的研究成果，結合走訪福建省熱帶作物科學研究所的林智明、謝金鳳、鄭鑾堅，漳州市農業局的郭建輝、紀旺盛，漳州市天寶國有林場的黃開成，廈門同安區農業局的林美媛，福建省氣象科學研究所的李文，漳州市氣象局的楊志強、林倆法，漳州市熱帶作物氣象試驗站的曾瑞濤，廈門同安區氣象局的張翊，漳州平和縣氣象局的林連城等荔枝方面的高級專家及生產調查，從致災因子危險性、承險體脆弱性以及應災能力3個方面構建極端氣候對荔枝產量影響的風險評估指標體系。

（1）致災因子危險性指標。通過對影響荔枝產量的致災因子危險性分析[1-9]，確定出影響荔枝產量的致災因子危險性評估指標，即以越冬期極端最低氣溫、開花至成熟期日最大平均風速、花芽分化期日極端最低氣溫、秋梢抽生期連旱時間、開花期連陰雨時間5個致災因子在不同強度下的歷年平均發生頻率分別作為越冬期凍害、開花至成熟期風害、花芽分化期暖害、秋梢抽生期旱害和開花期濕害的危險性評估指標，以考慮不同強度災害對荔枝產量影響的風險大小。

（2）荔枝脆弱性指標。荔枝承險體的脆弱性從荔枝在面對極端氣候造成危險時所表現出的物理暴露性、應對災害打擊固有的敏感性來考量[10]。對于荔枝這個承險體而言，各縣荔枝種植面積占全省總種植面積可以反映荔枝的物理暴露性，種植面積越大，其所承受的災害風險越大；而欠年的減產情況可一定程度綜合反映荔枝自身的敏感性，采用荔枝單產量的欠年平均減產率、欠年減產率變異系數和減產率（≤-10%）發生概率3個指標來綜合反映極端氣候對荔枝產量影響的綜合敏感性。

（3）種植區防災減災能力指標。對于荔枝來說，防止或減輕極端氣候對荔枝產量的影響，在基礎防災減災能力方面，主要還是對防御氣象災害的資金投入；而在工程抗災方面，主要是為了防風害而建立的防護林工程，防干旱而建立的水利灌溉工程。因此，結合考慮數據的來源，選用防護林面積占耕地面積比、有效灌溉面積占耕地面積比、農民人均純收入3個指標作為荔枝種植區防災減災能力評估指標。

1.2.2 確定指標權重 綜合應用層次分析法、專家打分法和熵權系數法來確定風險評估指標權重。以縣為最小評估單元，采用層次分析法（AHP法）和專家打分法確定風險評估指標的主觀權重，通過16位果樹專家對荔枝風險評估指標體系中各項指標的重要性進行兩兩比較打分，構建出各指標的判斷矩陣，應用“和積法”求出各指標所對應的權值向量，并進行判斷矩陣的一致性檢驗，得出各評估指標的主觀權重ωi[11]。

再利用熵權系數法確定風險評估指標的客觀權重αi，即按照風險評估指標體系逐級構建荔枝風險評估的特征矩陣，然后對各指標值進行歸一化處理，計算第i個評價指標下第j個待評價對象評價指標特征值，即每個指標出現的概率Pij，最后得出各個評價指標的熵和熵權[12]。

最后為了全面反映評價指標的重要性，考慮決策者的經驗判斷能力，將決策者對各指標給出的主觀權重ωi與客觀權重αi相結合，由公式（1）確定出各指標的綜合權重σi。

風險指標權重計算結果見表1~4。

1.2.3 風險評估指數的計算 在確定各風險指標的權重后，根據公式（2）逐級計算各個評價對象的風險評估指數λj。

1.2.4 構建評估模型 將計算得出的致災因子危險性、荔枝脆弱性、種植區防災減災能力和綜合風險的構成因子權重進行加權，得出各風險指數評估模型（表5）。表5中，Ifi、Iwi、Ihi、Idi、Iri分別代表凍害、風害、暖害、干旱和連陰雨致災因子的風險評估指數；Ipr、Irr、Ivi、Icp分別代表荔枝種植面積占全省總種植面積比、欠年平均減產率、欠年減產率變異系數和減產率（≤-10%）發生概率的評估指數，Isr、Iir、Ife 分別代表防護林面積占耕地面積比、有效灌溉面積占耕地面積比、農民人均純收入的評估指數，Ih、Iv、Ic、I分別代表致災因子危險性、荔枝脆弱性、種植區防災減災能力和綜合風險的評估指數。

1.2.5 劃分風險等級 采用自然斷點法這一種不等值分級方法來分級，即通過荔枝種植范圍內所有風險評估指標的風險指數值與平均值之差的原則來尋找特征點，結合對實地風險大小調查的情況，按各風險指標歸一化指數劃分風險等級。

1.2.6 制作風險區劃圖 在GIS技術的支持下，將多指標的致險程度用柵格化圖層來表示致險程度指標的地域分布，并按風險評估模型將各個圖層疊加，從而得到綜合災害風險區劃圖。

2結果與分析

2.1致災因子危險性指標分級

根據5個致災因子不同強度對荔枝產量影響的程度，將越冬期極端最低氣溫、開花至成熟期日最大平均風速、秋梢抽生期連旱時間3個致災因子危險性指標分為輕度、中度、重度和嚴重四級；而由于福建荔枝生產發育過程中未存在嚴重暖害和嚴重濕害情況，只將花芽分化期日極端最低氣溫、開花期連陰雨天數2個指標分為輕度、中度、重度三級，具體分級標準見表6。

2.2 評估單元綜合風險指數分析

根據表7荔枝種植區評估單元的各風險指標歸一化評估指數分析，致災因子危險性歸一化指數介于0.03~１，其中指數大于0.5的有福鼎、東山、福安和閩清，指數介于0.1～0.5的縣市有霞浦、連江、羅源、永春、南靖和華安，其余縣市指數在0.1以下。荔枝脆弱性歸一化指數介于0.19～1，其中指數小于0.3的有福安、福清、閩侯、南安、安溪、永春和漳州市轄區，指數大于0.75的有漳浦、詔安和平和，其余種植區指數在0.3～0.75。種植區防災減災能力歸一化指數介于0.16～1，其中指數小于0.35的有福安、羅源和晉江；指數大于0.65的有福州大部分縣市（除羅源、連江和閩清外），泉州市的南安、永春，漳州市的龍海、漳浦、長泰和華安，寧德市的霞浦縣；其余種植區指數介于0.35～0.65。

從荔枝種植區評估單元各指標綜合風險歸一化指數分布來看，指數介于0.01～１，其中指數大于0.5的有福安、福鼎、閩清和東山，指數介于0.1～0.5的縣市有霞浦、連江、羅源、永春、南靖和華安，其余縣市在0.1以下，以漳州市轄區為最小。

2.3 風險等級劃分標準

根據各評估單元計算得出的風險指標評估指數，應用自然斷點法與實地風險調查綜合分析，得出各風險指標的具體等級劃分標準。限于篇幅，表8僅列出各致災因子、致災危險性、荔枝脆弱性、種植區防災減災能力和綜合風險的等級劃分標準，除花芽分化期暖害、開花期濕害、荔枝脆弱性、種植區防災減災能力4個指標未設嚴重（或特高）級別外，其余風險指標均設4級標準。

2.4 綜合風險評估

從荔枝種植區綜合風險區劃圖上可以看出（圖版），長樂以南沿海縣市大部分種植區（除東山縣外）極端氣候對荔枝產量影響的風險較輕。重度風險以上的區域主要分布在漳州市的平和、南靖、華安，泉州市的永春、安溪，莆田和仙游的內陸地區，福州市的閩清、閩侯、羅源及市轄區的山區，寧德市的福鼎、福安、寧德轄區及福安的山區，其中海拔高的山區有嚴重風險。其余種植區屬中度風險。

從風險構成來看，長樂以南沿海縣市大部分種植區（除東山縣外）的致災因子危險性較低，同時防災減災能力也較強，雖然脆弱性也比較大，但由于影響權重較小，故使這個種植區的風險總體偏輕；而東山島因為存在嚴重風害致使致災危險性高，導致風險嚴重，內陸海拔較高的山區主要是因為存在重度以上凍害危險性，同時防災減災能力也較弱，會出現重度以上風險；其余種植區致災因子危險性、承險體脆弱性和防災減災能力屬中等，其綜合風險屬中度。

3討 論

風險評估結果是否符合實際情況，其關鍵技術是風險指標體系的構建以及指標權重的確定。在風險指標體系構建中，本文選擇12個風險3級評估指標，能較為充分表達致災因子危險性、荔枝脆弱性和種植區防災減災能力的情況，當然還有一些好的評估指標，如在反映種植區防災減災能力中，很重要的一點就是考慮防凍害能力，但由于缺乏防凍時消耗的農資、材料、財力、人力等數據來源，無法入選到指標體系當中。

在采用“多指標綜合評估法”進行風險評估時，指標權重的確定方法很多，本文綜合運用層次分析法、專家打分法和熵權系數法確定指標權重，通過主、客觀權重的融合，能較好地反映各個評價指標的重要性，當然還可以通過各種不同的主、客觀權重計算方法的組合，評估出風險大小，以評估結果是否符合實際情況來選擇最佳的權重計算方法。

基于本研究構建的指標體系以及采用的多指標綜合評估法，評估極端氣候對福建省荔枝產量影響的風險大小與分布區域結果，結合實地考察應用，基本符合實際情況，可為福建各地進行荔枝規劃布局和防災減災提供參考。（本文圖版見插6）

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