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Assessment on the yield loss risk of longan caused by cold damage in South China.

华南地区龙眼寒害灾损风险评估


基于华南地区64个基本气象站1961—2012年逐日气象资料,采用公认的龙眼寒害灾害指标,结合农业气象灾害风险研究的方法与模拟技术,并考虑龙眼寒害灾损减产风险在不同生育期(花芽生理期、花芽形态分化期、休眠期)之间的差别,对1961—2012年华南地区龙眼不同发育时段的寒害灾损最大风险进行定量评估与分析.结果表明: 在花芽生理期,各地区龙眼受灾最严重的是轻度寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害;不同寒害致灾等级对各地龙眼造成的危害程度不同,在轻度寒害威胁下,龙眼受灾轻重次序为福建、广东和海南、广西,中度寒害威胁下,龙眼受灾轻重次序为海南、广东和广西、福建,重度寒害威胁下,龙眼受灾轻重次序为海南、广东和广西、福建.在花芽形态分化期,各地区龙眼受灾最严重的是轻度寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害;该时段内不同寒害致灾等级对各地龙眼造成的危害程度相似,龙眼受灾轻重次序均为海南、广东和广西、福建.在休眠期,各地区龙眼寒害受灾最严重的是轻度寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害;该时段内不同寒害致灾等级对各地龙眼造成的危害程度不完全相同,轻度和重度寒害威胁下,各地龙眼受灾轻重次序为海南、广东和广西、福建,中度寒害威胁下,海南和广西龙眼受灾最轻,其次为广东,福建受灾最严重.同一寒害致灾等级下,不同发育时段龙眼寒害灾损减产最大风险指数差异显著:轻度寒害威胁下,各地区龙眼在花芽生理期受到危害最重,其次为花芽形态分化期,休眠期危害最轻;中度和重度寒害威胁下,各地区龙眼在花芽生理期受到危害最重,其次为休眠期,花芽形态分化期危害最轻.
 

Using daily climate variables gathered from 64 meteorological stations in South China from 1961 to 2012, recognized hazard indicators about disaster grades of cold damage for longan, and methods on agricultural meteorological disasters risk and simulation technology, the yield loss risks of longan caused by cold damage in South China during different developmental periods were assessed. The results showed that during the period of physiologic differentiation of flower bud, the disasters of longan affected by mild cold damage in South China were the most common, followed by severe cold damage and moderate cold damage. The hazards caused by cold damage under different grades varied. In particular, under mild cold damage, light disaster of longan was found in Fujian, followed by Guangdong and Hainan, and Guangxi was serious. Under moderate cold damage, light disaster of longan was found in Hainan, followed by Guangdong and Guangxi, and Fujian was serious. Under severe cold damage, light disaster of longan was found in Hainan, followed by Guangdong and Guangxi, Fujian was serious. During the period of morphologic differentiation of flower bud, the disasters of longan affected by mild cold damage in South China were the most common, followed by severe cold damage and moderate cold damage, while the disasters of longan under mild, moderate and severe cold damages within this period were similar. Specifically, light disasters of longan were all found in Hainan, followed by Guangdong, Guangxi and Fujian. During the period of dormancy, the disaster of longan affected by mild cold damage in South China was the most common, followed by severe cold damage and moderate cold damage. Under mild and severe cold damage, light disaster of longan was found in Fujian, followed by Guangdong and Hainan, and Guangxi was serious. However, under moderate cold damage, light disaster of longan was found in Hainan and Guangxi, followed by Guangdong, and Fujian was serious. At the same level of hazard, the largest risk indices of yield loss of longan during different developmental stages significantly differed. Under mild cold damage, serious disasters of longan were found in the period of physiologic differentiation of flower bud, followed by the period of morphologic differentiation of flower bud and the period of dormancy. However, under moderate and severe cold damage, serious disasters of longan were found in the period of physiologic differentiation of flower bud, followed by the period of dormancy and the period of morphologic differentiation of flower bud.


全 文 :华南地区龙眼寒害灾损风险评估
赵俊芳1∗  余会康2
( 1中国气象科学研究院, 北京 100081; 2宁德市气象局, 福建宁德 352100)
摘  要  基于华南地区 64个基本气象站 1961—2012 年逐日气象资料,采用公认的龙眼寒害
灾害指标,结合农业气象灾害风险研究的方法与模拟技术,并考虑龙眼寒害灾损减产风险在
不同生育期(花芽生理期、花芽形态分化期、休眠期)之间的差别,对 1961—2012 年华南地区
龙眼不同发育时段的寒害灾损最大风险进行定量评估与分析.结果表明: 在花芽生理期,各地
区龙眼受灾最严重的是轻度寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害;不同寒害致灾等级对各
地龙眼造成的危害程度不同,在轻度寒害威胁下,龙眼受灾轻重次序为福建、广东和海南、广
西,中度寒害威胁下,龙眼受灾轻重次序为海南、广东和广西、福建,重度寒害威胁下,龙眼受
灾轻重次序为海南、广东和广西、福建.在花芽形态分化期,各地区龙眼受灾最严重的是轻度
寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害;该时段内不同寒害致灾等级对各地龙眼造成的危害
程度相似,龙眼受灾轻重次序均为海南、广东和广西、福建.在休眠期,各地区龙眼寒害受灾最
严重的是轻度寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害;该时段内不同寒害致灾等级对各地龙
眼造成的危害程度不完全相同,轻度和重度寒害威胁下,各地龙眼受灾轻重次序为海南、广东
和广西、福建,中度寒害威胁下,海南和广西龙眼受灾最轻,其次为广东,福建受灾最严重.同
一寒害致灾等级下,不同发育时段龙眼寒害灾损减产最大风险指数差异显著:轻度寒害威胁
下,各地区龙眼在花芽生理期受到危害最重,其次为花芽形态分化期,休眠期危害最轻;中度
和重度寒害威胁下,各地区龙眼在花芽生理期受到危害最重,其次为休眠期,花芽形态分化期
危害最轻.
关键词  华南地区; 龙眼寒害; 灾损; 风险; 评估
本文由中国气象科学研究院基本科研业务费专项资金项目(2013Z008)资助 This work was supported by the Chinese Academy of Meteorological
Sciences (CAMS) Basic Research Funds⁃regular (2013Z008).
2015⁃05⁃25 Received, 2015⁃12⁃03 Accepted.
∗通讯作者 Corresponding author. E⁃mail: zhaojf@ cams.cma.gov.cn
Assessment on the yield loss risk of longan caused by cold damage in South China. ZHAO
Jun⁃fang1, YU Hui⁃kang2 ( 1Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China;
2Meteriological Bureau of Ningde City, Ningde 352100, Fujian, China) .
Abstract: Using daily climate variables gathered from 64 meteorological stations in South China
from 1961 to 2012, recognized hazard indicators about disaster grades of cold damage for longan,
and methods on agricultural meteorological disasters risk and simulation technology, the yield loss
risks of longan caused by cold damage in South China during different developmental periods were
assessed. The results showed that during the period of physiologic differentiation of flower bud, the
disasters of longan affected by mild cold damage in South China were the most common, followed by
severe cold damage and moderate cold damage. The hazards caused by cold damage under different
grades varied. In particular, under mild cold damage, light disaster of longan was found in Fujian,
followed by Guangdong and Hainan, and Guangxi was serious. Under moderate cold damage, light
disaster of longan was found in Hainan, followed by Guangdong and Guangxi, and Fujian was seri⁃
ous. Under severe cold damage, light disaster of longan was found in Hainan, followed by Guang⁃
dong and Guangxi, Fujian was serious. During the period of morphologic differentiation of flower
bud, the disasters of longan affected by mild cold damage in South China were the most common,
followed by severe cold damage and moderate cold damage, while the disasters of longan under
mild, moderate and severe cold damages within this period were similar. Specifically, light disasters
应 用 生 态 学 报  2016年 2月  第 27卷  第 2期                                            http: / / www.cjae.net
Chinese Journal of Applied Ecology, Feb. 2016, 27(2): 559-566                    DOI: 10.13287 / j.1001-9332.201602.018
of longan were all found in Hainan, followed by Guangdong, Guangxi and Fujian. During the period
of dormancy, the disaster of longan affected by mild cold damage in South China was the most com⁃
mon, followed by severe cold damage and moderate cold damage. Under mild and severe cold dam⁃
age, light disaster of longan was found in Fujian, followed by Guangdong and Hainan, and Guangxi
was serious. However, under moderate cold damage, light disaster of longan was found in Hainan
and Guangxi, followed by Guangdong, and Fujian was serious. At the same level of hazard, the lar⁃
gest risk indices of yield loss of longan during different developmental stages significantly differed.
Under mild cold damage, serious disasters of longan were found in the period of physiologic differ⁃
entiation of flower bud, followed by the period of morphologic differentiation of flower bud and the
period of dormancy. However, under moderate and severe cold damage, serious disasters of longan
were found in the period of physiologic differentiation of flower bud, followed by the period of dor⁃
mancy and the period of morphologic differentiation of flower bud.
Key words: South China; cold damage of longan; yield loss; risk; assessment.
    龙眼(Dimocarpus longan)是原产华南地区的名
贵水果[1],具有极好的营养和药用价值[2] .其生产与
分布受自然条件影响很大[3],中国乃至世界适宜龙
眼栽培的范围很小,中国主要分布在广东、广西、福
建等地,海南、台湾、云南、贵州、四川等地也有少量
栽培,2010年全国产量达到 1.3×108 t[4] .在诸多外
界环境条件中,气候条件对龙眼的生长发育影响最
大,是限制龙眼地理分布范围的主要因子, 特别是
温度因子的限制[5] .作为喜温忌冷植物,龙眼最适宜
生长温度为 20 ~ 22 ℃,当气温降至 0 ℃,龙眼幼苗
易受冻害;降至-0.5~ -4.0 ℃时,龙眼大树表现出不
同程度的受冻害现象[6] .
华南地区具有丰富的热量资源和适宜的山地条
件,受全球气候变暖影响,华南地区年际气温也呈现
上升趋势,为龙眼创造了良好的适生环境. 1961—
2008 年,海南、广东、广西平均气温升温速率约为
0􀆰 16 ℃·(10 a) -1,福建为 0.19 ℃·(10 a) -1,低于
全国同期平均[0.22 ℃·(10 a) -1],高于全球近 50
年升温速率[0.13 ℃·(10 a) -1],1970s—1980s 气
温偏低,1990s中期以后气温呈明显上升趋势,冬季
变暖更为显著[7] .受全球气候变化影响[7],我国华南
地区仍常受到冬春低温寒害的影响,导致龙眼等农
业生产遭受危害,如 1998—1999 年和 2008 年的寒
害造成了龙眼树大面积死亡和一定程度的经济损
失[8] .根据中国气象灾害大典(福建、广东、广西、海
南卷) [9-12]中 1961—2000 年有关寒害记载, 1975、
1976年冬季受寒潮、霜降天气影响,寒冻害时间长,
4个省份都受到严重影响,其中,1976年广西龙眼减
产达 69%;1999—2000 年冬受强冷空气南下影响,
寒冻害和辐射降温也使 4个省龙眼等作物遭受严重
影响,其中,广西龙眼受灾面积 14×104 hm2(占总栽
培面积 59.3%),冻死面积 2.07×104 hm2,减产 50%,
广东、福建龙眼寒冻害也十分严重,海南农作物寒害
受灾面积 7600 hm2,成灾面积 2900 hm2,绝收面积
200 hm2 [9-12] .近几十年,广东省严重的冬季寒害共
有 7 次,其中,1950s、1970s和 1990s分别发生 2 次、
1次和 4次,这 7次寒害中,广州除 1 次的年平均气
温比常年偏低 0. 4 ℃外,其余 3 次分别比常年高
0􀆰 8、0.2 和 0.5 ℃;而极端最低气温都比较低,尤其
是 1999 年降到 0 ℃,创下了建国以来的最低记
录[13] .说明受气候变暖影响,尽管华南地区寒害呈
减少趋势,但寒害发生还存在不确定性,需要特别警
惕这类“极端气候事件”的出现.因此,深入研究气候
变化下华南地区龙眼寒害灾损和风险区划,对防御
或减轻寒害对龙眼生产的影响具有重要意义.
自 20世纪 80 年代以来,我国冬暖年份明显增
多,这要求对龙眼生长的寒害风险进行深入研究.近
30多年来,关于气候变化对华南龙眼寒害的研究较
多,研究成果非常丰富,但多集中在龙眼受低温影响
后生理和生化条件的变化[14-23],以及寒害影响的气
候因子、寒害指标确定和风险评估模型等静态的影
响分析方面[24-26] .如陈家金等[25] 通过分析影响
1971—2008年福建省龙眼生长发育和产量的主要
环境因素,从致灾因子危险性、承险体脆弱性和种植
区防灾减灾能力 3方面构建影响龙眼产量的多灾种
综合风险评估指标体系,结果表明:长乐以南沿海县
市低海拔龙眼种植区(除东山县外),多灾种综合风
险较轻;重度风险以上的区域主要分布在龙岩的漳
平市,漳州的东山、平和、南靖、华安,泉州的永春、安
溪,莆田和仙游的北部山区,福州的闽清、闽侯、罗源
及市辖区的山区,宁德的福安、霞浦及市辖区的山
区.其中,东山、漳平和其他海拔较高的山区有严重
风险,其余种植区属中度风险.然而,到目前为止,关
065 应  用  生  态  学  报                                      27卷
于在区域尺度上针对华南地区龙眼寒害监测预警评
估与防御方面的研究仍十分薄弱,远远不能满足防
灾减灾的需求.因此,迫切需要进一步加强这方面的
研究.
鉴于此,在已有研究的基础上,本文基于华南地
区 64 个基本气象站 1961—2012 年逐日气象资料,
采用公认的龙眼寒害灾害指标,把温度适宜度理论
和方法引入到龙眼的寒害风险分析与评估之中,结
合农业气象灾害风险研究的方法与模拟技术,并考
虑龙眼寒害灾损减产风险在不同生育期之间的差
别,对 1961—2012年华南地区龙眼不同发育时段的
寒害灾损最大风险进行动态评估与定量分析,旨在
扩展生态适宜度理论的应用领域、丰富气候变化的
区域响应理论和农业气候风险理论,并为华南地区
龙眼生长的趋利避害、积极发展生产提供科学依据.
1  资料与方法
1􀆰 1  数据来源与处理
气象数据来源于中国气象局,采用华南地区
(广西、广东、福建和海南)64 个基本气象站 1961—
2012年逐日气象资料,以 11 月至次年 3 月的极端
最低气温、日最低气温≤5.0 ℃持续日数、日最低气
温≤5.0 ℃积寒、最大降温幅度等作为龙眼寒害分
析依据.利用 Excel、FORTRAN 程序进行计算,并通
过 ArcGIS软件进行空间表达.
1􀆰 2  不同发育阶段龙眼寒害气象指标的选择
依天气条件,寒害可分成平流型寒害、辐射型寒
害和混合型寒害.不同植物的寒害症状不同.龙眼受
害后,轻者叶片、枝条焦枯,重者整株干枯死亡,造成
严重减产甚至绝收,其受害程度与树龄有关,一般幼
龄树更容易受害.根据中华人民共和国气象行业标
准《龙眼寒害等级》 [26]确定寒害级别,采用统计方
法,分别计算各站点各等级寒害发生频率.鉴于龙眼
寒害主要发生在冬季(11月至翌年 3月),因此本研
究采用逐日资料,着重构建休眠期(11 月上旬至 12
月下旬)、花芽生理分化期(1月上旬至 2月下旬)和
花芽形态分化期(3月上旬至 4 月中旬)3 个发育阶
段的龙眼寒害指标.其中,龙眼寒害等级指标划分标
准如表 1所示.本研究仅考虑轻度、中度和重度 3 个
寒害等级.
1􀆰 3  龙眼寒害灾损减产最大风险指数的构建
气象灾害风险评估,既要分析灾害频率,又要考
虑受灾的强度———减产率,因此,对二者综合分析,
确定风险指数是十分必要的.风险指数一般包括风
表 1  龙眼寒害等级指标
Table 1  Grade of cold damage for longan
寒害等级
Grade of
cold damage
综合寒害指数
Comprehensive index
of cold damage
(Hi)
减产率
Rate of
yield loss
(Yw)
轻度 Mild Hi<0.3 Yw<10%
中度 Moderate 0.3≤Hi<0.8 10%≤Yw<20%
重度 Severe 0.8≤Hi<2.0 20%≤Yw<30%
极重
Extremely severe
Hi≥2.0 Yw≥30%
险指标和综合指标两部分,前者是从作物产量风险
构成角度来描述风险,而后者用来反映各风险指标
的综合作用.为了定量分析华南地区热量对龙眼(成
年树)各生育期生长发育的满足程度,引入龙眼生
长对温度条件的反映函数———温度适宜度函数.龙
眼寒害的临界温度为 5.0 ℃,即日最低温度在 5.0
℃以下才会使龙眼受害.当日最低气温≤5 ℃时,龙
眼寒害过程开始;当日最低气温>5.0 ℃时,寒害过
程结束.本研究中龙眼不同发育时段、不同强度寒害
灾损减产最大风险指数(K)的计算公式如下:
K=Yw×F×P×Ts (1)
式中:K为该时段龙眼寒害灾损减产最大风险指数,
在 0~1之间变化,K 值越大,说明龙眼寒害减产风
险越大;Yw 为寒害年该时段不同强度最大减产率;F
为寒害年发生频率;P 为该时段不同强度寒害指数
频率;Ts 为该发育阶段的温度适宜度.
温度适宜度函数模型如下:
Ts = 0  (T≤T1或 T≥T2) (2)
Ts =
(T-T1)(T2-T) B
(T0-T1)(T2-T0) B
(3)
B=
(T2-T0)
(T0-T1)
  (T1<T<T2) (4)
式中:T是某一发育时段的平均气温;T1、T2、T0分别
是龙眼在该时段内生长发育的下限温度、上限温度
和最适温度;Ts 是由实际气温和 T1、T2、T0决定的温
度适宜度.根据龙眼生长发育和温度的关系,Ts 是在
0~1之间变化的不对称抛物线函数,它反映了温度
条件从不适宜到适宜及从适宜到不适宜的连续变化
过程.
根据段海来等[5]综合各地的龙眼气象试验资
料,确定了龙眼各生育阶段的最适温度与最低、最高
生物学温度(表 2).
1􀆰 4  龙眼寒害灾损风险动态评估
基于构建的寒害灾损减产最大风险指数,定量
评估 1961—2012年华南龙眼不同发育时段、不同强
1652期                                赵俊芳等: 华南地区龙眼寒害灾损风险评估           
表 2  龙眼各生育期温度指标
Table 2   Temperature index of longan during different
growth stages
生育期
Growth stage
下限温度
T1
(℃)
最适温度
T0
(℃)
上限温度
T2
(℃)
花芽生理分化期(1月上旬至 2月下旬)
Physiologic differentiation of flower bud stage
(Jan. 1-10 to Feb. 21-29)
0 11 20
花芽形态分化期 (3月上旬至 4月中旬)
Morphologic differentiation of flower bud
stage (Mar. 1-10 to Apr. 11-20)
2.5 12 20
开花期 (4月下旬至 5月下旬)
Flowering stage (Apr. 21-30 to May 21-31)
13 22 30
果实发育成熟期 (6月上旬至 8月下旬)
Fruit growth and maturity stage ( Jun. 1-10
to Aug. 21-31)
15 27 35
抽梢期 (9月上旬至 10月下旬)
Treetop growth stage ( Sep. 1 - 10 to Oct.
21-31)
17 25 35
休眠期 (11月上旬至 12月下旬)
Dormancy stage (Nov. 1-10 to Dec. 21-31)
-2 8.5 18
度寒害减产最大风险动态变化及变化趋势,并绘制
风险区划图.
2  结果与分析
2􀆰 1  花芽生理分化期龙眼寒害风险
由图 1可以看出,研究期间,华南地区龙眼在花
芽生理期(1 月上旬至 2 月下旬)寒害各致灾等级
(轻度、中度和重度)灾损减产最大风险指数(K)的
空间分布均具有 2个基本特征:基本呈现纬向分布,
即由南到北减产风险逐渐增大;呈现东北⁃西南状分
布,即由沿海到内陆地区减产风险逐渐递增,说明华
南地区寒害与所处纬度、地理位置关系密切,纬度越
低、越靠近沿海,龙眼寒害减产风险越低,相反,纬度
越高、远离沿海,寒害减产风险就越高,同时也说明
了海洋对龙眼寒害影响作用明显,沿海种植区相对
于内陆种植区寒害少.
花芽生理期在轻度寒害威胁下,福建省龙眼受
灾最轻,其次为广东省和海南省,广西省龙眼受灾最
重.其中,龙眼受灾最轻的地区在福建省屏南地区,K
值在 0.050~0.055;其次为福建省大部分地区、广东
省中部及广西省龙州等零星地区,K 值在 0.061 ~
0􀆰 065;海南全省、广西省大部、广东省北部及中部、
福建东南部的漳州等地区龙眼受轻度寒害威胁较为
严重,K值在 0.066 ~ 0.070,其中,福建省的都安、桂
平地区龙眼受轻度寒害威胁最为严重,K 值达到
0􀆰 074.
在中度寒害威胁下,华南大部分地区龙眼受灾
较轻,海南省龙眼受灾最轻,其次为广东省和广西
省,福建省受灾最严重.受灾最轻的地区在海南省,K
值在 0.010 以下.海南省大部、广西省大部、广东省
大部及福建省的西北和东南部,K 值都在 0.015 以
下.受灾较严重的地区在广西省的蒙山、贺县、梧州
地区,广东省的韶关、连平、佛冈地区以及福建省的
东北部和西北部的上杭、永安等地区, K 值在
0.016~0.025.
在重度寒害威胁下,海南省龙眼受灾最轻,其次
为广东省和广西省,福建省受灾最严重.福建省大
部、广东省中北部及广西省的中部受灾较重,K 值在
0.026 ~ 0.050,其中,广东梅县地区超过 0.051.受灾
较轻的地区为海南全省,广西省的东兴、北海、桂平、
玉林以及广东省的西南部和东南部的汕尾地区,K
值在 0.020 以下,本研究结果与前人研究结果相一
致[5,17] .
2􀆰 2  花芽形态分化期龙眼寒害风险
华南四省龙眼在花芽形态分化期(3 月上旬至
4月中旬)的轻度寒害威胁下,总体来说海南省各地
受灾最轻,然后为广东省和广西省,福建省受灾最严
重.其中,龙眼受灾最轻的地区在广东省的汕尾和电
白地区,K值小于 0.010;其次为广东省大东部的河
源、五华、梅县和湛江地区,K 值在 0.011 ~ 0.020;海
南全省、广西省西南部、广东省大部、福建省大部地
区龙眼受轻度寒害威胁较严重,K 值在 0. 021 ~
0􀆰 040;福建省东北部和中部及广西省的融安、贺县、
连县、南宁、灵山、钦州等地龙眼受轻度寒害威胁更
为严重,K 值在 0.041 ~ 0􀆰 077,其中,福建省的福州、
崇武地区龙眼受轻度寒害威胁最严重,K 值达到
0􀆰 077(图 2).
在中度寒害威胁下,华南大部分地区龙眼受灾
较轻,K 值在 0.010 以下,海南省龙眼受灾最轻,其
次为广东省和广西省,福建省受灾最严重.较严重的
地区在广西省的蒙山和贺县,广东省东北部的南雄
以及福建省北部等地,K 值在 0.011 ~ 0.020.福建省
北部的浦城最严重,K值在 0.021~0.024.
在重度寒害威胁下,海南省龙眼受灾最轻,其次
为广东省和广西省,福建省受灾最严重.华南大部分
地区龙眼受灾较轻,K 值在 0.020 以下.广西省东北
部的桂林、福建省东北部的邵武、南平、政和、福鼎等
地受灾较严重,K 值在 0.031 ~ 0.040.最严重的地区
在福建省泰宁、屏南等地,K值在 0.060~0.062.
2􀆰 3  休眠期龙眼寒害风险
华南四省龙眼在花芽休眠期(11月上旬至12月
265 应  用  生  态  学  报                                      27卷
图 1  华南地区龙眼在花芽生理期寒害各致灾等级灾损减
产最大风险指数的空间分布
Fig.1  Spatial distribution of the largest risk index of yield los⁃
ses of longan under different disaster grades during the period of
physiologic differentiation of flower bud in South China.
a) 轻度 Mild; b) 中度 Moderate; c) 重度 Severe. 下同 The same
below.
下旬)的轻度寒害威胁下,海南省各地受灾最轻,其
次为广东省和广西省,福建省最严重.其中,龙眼受
灾最轻的地区在广东省的汕尾和电白地区,K 值小
于 0.010;其次为广东省大东部的河源、五华、梅县和
湛江地区,K值在 0.011~0.020;海南全省、广西省西
南部、广东省大部、福建省大部地区龙眼受轻度寒害
威胁较严重,K 值在 0.021 ~ 0􀆰 040;福建省东北部和
中部及广西省的融安、贺县、连县、南宁、灵山、钦州
等地龙眼受轻度寒害威胁更严重,K 值在 0.041 ~
0􀆰 077,其中,福建省的福州、崇武地区龙眼受轻度寒
害威胁最严重,K值达到 0.077.
图 2  华南地区龙眼在花芽形态分化期寒害各致灾等级灾
损减产最大风险指数的空间分布
Fig.2  Spatial distributions of the largest risk index of yield los⁃
ses of longan under different disaster grades during the period of
morphologic differentiation of flower bud in South China.
    在中度寒害威胁下,海南省和广西省龙眼受灾
最轻,其次为广东省,福建省受灾最严重.其中,华南
大部分地区龙眼受灾较轻,K 值在 0.010 以下,只有
广东省北部的连县、韶关、南雄等地,以及福建省北
部、西北部的上杭、浦城、福鼎一带受灾较重,K 值在
0.011~0.020.
在重度寒害威胁下,海南省龙眼受灾最轻,其次
为广东省和广西省,福建省受灾最严重.其中,华南
大部分地区龙眼受灾较轻,K 值在 0􀆰 020 以下;广西
省东北部的桂林、蒙山、贺县等地以及广东省北部的
连县和韶关等地受灾较重,K 值在 0.021 ~ 0.030;福
建省中北部地区龙眼受灾相对更严重,邵武和浦城
周边地区的 K值超过了 0.061(图 3).
3652期                                赵俊芳等: 华南地区龙眼寒害灾损风险评估           
图 3  华南地区龙眼在花芽休眠期寒害各致灾等级灾损减
产最大风险指数的空间分布
Fig.3  Spatial distribution of the largest risk index of yield los⁃
ses of longan under different disaster grades during the period of
dormancy in South China.
2􀆰 4  同一致灾等级下不同发育时段龙眼寒害风险
通过比较华南四省龙眼同一寒害致灾等级下、
不同发育时段灾损减产最大风险指数空间分布,发
现其差异显著.在轻度寒害威胁下,各地区龙眼在花
芽生理期受到危害最重,大部分地区 K值在 0.056~
0.070;其次为花芽形态分化期,大部分地区 K 值在
0.021~ 0.050;休眠期危害最轻,大部分地区 K 值在
0.011~0.040.在中度寒害威胁下,各时期大部分地
区龙眼受害相对较轻,K 值在 0.010 以下;各地区龙
眼在花芽生理期受到危害最重,其次为休眠期,花芽
形态分化期危害最轻.在重度寒害威胁下,各地区龙
眼在花芽生理期受到危害最重,大部分地区 K 值在
0.026 ~ 0. 050;其次为休眠期,大部分地区 K 值在
0􀆰 020以下;花芽形态分化期危害最轻,大部分地区
K值在 0.010 以下.说明在龙眼的不同发育时段,各
地区轻度寒害威胁最严重,其次为重度寒害,中度寒
害威胁最轻.
3  讨    论
本文把温度适宜度理论和方法引入到龙眼的寒
害风险分析与评估之中,结合农业气象灾害风险研
究的方法和模拟技术,并考虑龙眼寒害灾损减产风
险在不同生育期之间的差别,对 1961—2012 年华南
地区龙眼不同发育时段的寒害灾损最大风险进行动
态评估与定量分析,得出了区域性的分析结果,该成
果对研究区高效防御龙眼寒害及可持续发展等均具
有重要意义.
在花芽生理期,各地区龙眼受灾最严重的是轻
度寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害.其中,华
南大部分地区龙眼在轻度寒害危害下的 K 值在
0􀆰 061~ 0. 070,重度寒害危害下的 K 值在 0. 021 ~
0􀆰 050,中度寒害危害下的 K 值在 0.006 ~ 0.020;不
同寒害致灾等级下各地龙眼的危害程度不同.其中,
在轻度寒害威胁下,龙眼受灾最轻的是福建省,其次
为广东省和海南省,广西省最重.在中度寒害威胁
下,龙眼受灾最轻的是海南省,其次为广东省和广西
省,福建省最重.在重度寒害威胁下,龙眼受灾最轻
的是海南省,其次为广东省和广西省,福建省最重.
在花芽形态分化期,各地区龙眼受灾最严重的
是轻度寒害,其次为重度寒害,最后为中度寒害.其
中,华南大部分地区龙眼在轻度寒害危害下的 K 值
在 0.021~0.060,重度寒害危害下的 K 值在 0.000 ~
0.040,中度寒害危害下的 K 值在 0.000~ 0.020.该时
段内不同寒害致灾等级下对各地龙眼造成的危害程
度相似,其中,龙眼受灾最轻的均是海南省,然后为
广东省和广西省,福建省受灾均最重.
在休眠期,各地区龙眼受灾最严重的是轻度寒
害,其次为重度寒害,最后为中度寒害.其中,华南大
部分地区龙眼在轻度寒害危害下的 K 值在 0.011 ~
0.060,重度寒害危害下的 K值在 0.000~0.040,中度
寒害危害下的 K值在 0.000~0.020.该时段内不同寒
害致灾等级下对各地龙眼造成的危害程度不完全相
同.其中,轻度和重度寒害威胁下,海南省各地龙眼
受灾最轻,其次为广东省和广西省,福建省最严重;
而在中度寒害威胁下,海南省和广西省龙眼受灾最
轻,其次为广东省,福建省受灾最严重.
同一寒害致灾等级下,不同发育时段灾损减产
465 应  用  生  态  学  报                                      27卷
最大风险指数差异显著.轻度寒害威胁下,各地区龙
眼在花芽生理期受到危害最重,其次为花芽形态分
化期,休眠期危害最轻;中度和重度寒害威胁下,各
地区龙眼在花芽生理期受到危害最重,其次为休眠
期,花芽形态分化期危害最轻.
生态适宜度理论与方法是基于农业生态系统中
的宏观过程分析与模拟来探讨农业生态问题,考虑
了各个生育期的适宜性[27] .本文重点选择龙眼(成
年树)寒害发生时段的 3 个发育时段(花芽生理期、
花芽形态分化期、休眠期),将各生育期最佳温度指
标与龙眼各生育时段的实际温度指标进行对比分
析,推算出龙眼每个生育期温度要素的隶属度值,作
为龙眼的温度适宜度指标,由此来评估龙眼在不同
发育时段受寒害的影响.影响龙眼产量的因素有很
多,且相互关系错综复杂,除气候因子之外,还包括
品种、农业病虫害、土壤特性、栽培管理措施、种植制
度等其他因素,但气候条件始终是重要的影响因素,
它对龙眼生长发育的各个时期都有重要影响.目前
对龙眼寒害方面的研究尚处于起步阶段,研究的方
法和指标都有待于进一步完善和改进,特别是要结
合近年来迅速发展的分子生物学、分子遗传学等学
科,为抗寒性的遗传研究提供有利工具,并从整体和
不同水平进行综合探讨,逐步形成快速、简洁、准确
的龙眼抗寒指标体系.这样才能客观反映寒害灾损
风险及其变化规律, 从而为农业生产提供理论指导
和技术支持.
寒害的发生还受到地形条件等因素影响:1)对
于不同坡向的种植山头,龙眼一般在南坡和西南坡
较轻,东南坡、西坡和东坡次之,西北、北和东北坡寒
害较严重;2)在相同的山头,不但存在坡向的温度
差异,坡位差异也十分明显,在平流降温年份,坡上
寒害重、坡下轻,在辐射降温和混合型降温年份,一
般坡上寒害轻、坡下重;3)不同地形类型对龙眼小
气候的影响比坡向、坡位的影响更复杂.根据地形对
平流和辐射两种降温类型的作用,把地形分为 4 种
类型,分别为“难进难出”、“难进易出”、“易进易
出”、“易进难出”.所谓“难进”,对于平流降温来说,
就是有屏障阻挡,冷空气难于进入该地形,但这种环
境在辐射降温时又往往成为冷空气易沉积 (“易
入”)的环境.因为辐射降温时,贴地层冷空气比重较
大,容易顺坡下流汇集于谷底,使寒害加重.在上述 4
种环境中,“难进难出型”的辐射霜冻极为严重,“易
进难出型”的平流和辐射寒害都比较重,“易进难出
型”的平流霜冻较重,“难进易出型”的平流、辐射寒
害均较轻.本研究受所收集资料的限制,没有考虑不
同地形条件对龙眼寒害的影响,今后随着观测资料
的不断丰富,将进一步深入分析.
在实际生产过程中,为减少寒害对龙眼生产的
影响和危害,必须重视对灾害的防御.龙眼喜温忌
寒,要解决寒害对龙眼的危害,最有效的解决途径之
一是培育出既速生、高产又耐寒的新品种.此外,可
从农业技术措施和化学措施着手[8]:1)选择避寒环
境栽培.最好选择土壤保湿性好、冷空气易进易出或
难进易出的地形环境作为龙眼栽培地.2)在龙眼栽
培区的上方坡种植防护林带,以减轻冷空气带来的
寒、冻害.3)冬前除草灭荒,以减轻霜冻危害.此外,
在秋末冬初,喷植物 B9、2,4⁃D 等生长延缓剂和喷
洒一些抗寒剂也可预防和减轻寒害.4)水分控制及
防霜.在秋季适当控制水分的供应,可抑制龙眼树的
生长,促进新梢成熟老化,迫使其提前进入休眠期,
减少龙眼体内自由水含量.可在霜冻出现前 l、2 d 进
行灌水.重霜发生时,人工喷水洗霜,或霜形成前 1 h
左右在果园周围点火,燃烧杂草等发烟物进行防霜.
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作者简介  赵俊芳,女,1977 年生,博士,副研究员.主要从事
农业气象、全球变化、陆地碳循环等研究,国内外公开发表论
文 50 余篇,其中第一作者 SCI 论文 7 篇. E⁃mail: zhaojf@
cams.cma.gov.cn
责任编辑  杨  弘
赵俊芳, 余会康. 华南地区龙眼寒害灾损风险评估. 应用生态学报, 2016, 27(2): 559-566
Zhao J⁃F, Yu H⁃K. Assessment on the yield loss risk of longan caused by cold damage in South China. Chinese Journal of Applied Eco⁃
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665 应  用  生  态  学  报                                      27卷