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Climatic risk zoning for banana and litchi’s chilling injury in South China.

华南地区香蕉、荔枝寒害的气候风险区划


基于华南地区(广东、广西、福建)224个气象站点1951—2006年气候资料和香蕉、荔枝历史灾情资料,采用日最低气温≤5.0 ℃、持续日数≥3 d寒害过程的积寒和表征香蕉、荔枝年度寒害的气候致灾风险信息,构建了基于气候变化背景下的寒害综合气候风险指标,编制了香蕉、荔枝寒害等级风险概率地理分布图和气候风险区划图,并评述了香蕉、荔枝寒害气候风险的区域分异规律.结果表明:随着气候变暖,研究区香蕉、荔枝抗寒性降低,寒害致灾风险增加;香蕉、荔枝寒害各等级气候风险概率均呈纬向分布.基于综合气候风险指数的大小将香蕉、荔枝寒害划分为高、中、低3个气候风险区,这为农业结构布局的调整提供了重要依据.

Based on the 1951-2006 climatic observation data from 224 meteorological stations in South China (Guangdong Province, Guangxi Autonomous Region, and Fujian Province) and the historical information about the chilling injury losses of banana and litchi, the accumulated harmful chilling for the processes with minimum daily temperature ≤5.0 ℃ and more than 3 days was used to indicate the climatic risk of chilling injury during the whole growth season, and an integrated climatic index with the background of climate change was constructed. The maps of geographical distribution of climatic risk probability for each grade chilling injury, and of integrated climatic risk zoning for banana and litchi’s chilling injury were drawn, and the spatial variation of climatic risk for banana and litchi’s chilling injury was commented. The results indicated that in the study area, climate warming might lead to the decrease of cold resistance of banana and litchi, which could increase the disaster risk of chilling injury. The geographical distribution of climatic risk probability for banana and litchi’s chilling injury showed a zonal pattern. According to the integrated climatic risk index, the banana and litchi’s chilling injury region was divided into three risk types, i.e., high risk, moderate risk, and low risk, which provided an important basis for the adjustment of agricultural production structure.


全 文 :华南地区香蕉、荔枝寒害的气候风险区划*
李摇 娜摇 霍治国**摇 贺摇 楠摇 肖晶晶摇 温泉沛
(中国气象科学研究院, 北京 100081)
摘摇 要摇 基于华南地区(广东、广西、福建)224 个气象站点 1951—2006 年气候资料和香蕉、
荔枝历史灾情资料,采用日最低气温臆5郾 0 益、持续日数逸3 d 寒害过程的积寒和表征香蕉、
荔枝年度寒害的气候致灾风险信息,构建了基于气候变化背景下的寒害综合气候风险指标,
编制了香蕉、荔枝寒害等级风险概率地理分布图和气候风险区划图,并评述了香蕉、荔枝寒害
气候风险的区域分异规律.结果表明:随着气候变暖,研究区香蕉、荔枝抗寒性降低,寒害致灾
风险增加;香蕉、荔枝寒害各等级气候风险概率均呈纬向分布.基于综合气候风险指数的大小
将香蕉、荔枝寒害划分为高、中、低 3 个气候风险区,这为农业结构布局的调整提供了重要依
据.
关键词摇 香蕉摇 荔枝摇 寒害摇 致灾因子摇 气候风险区划
文章编号摇 1001-9332(2010)05-1244-08摇 中图分类号摇 S162摇 文献标识码摇 A
Climatic risk zoning for banana and litchi爷s chilling injury in South China. LI Na, HUO Zhi鄄
guo, HE Nan, XIAO Jing鄄jing, WEN Quan鄄pei (Chinese Academy of Meteorological Sciences, Bei鄄
jing 100081, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2010,21(5): 1244-1251.
Abstract: Based on the 1951-2006 climatic observation data from 224 meteorological stations in
South China (Guangdong Province, Guangxi Autonomous Region, and Fujian Province) and the
historical information about the chilling injury losses of banana and litchi, the accumulated harmful
chilling for the processes with minimum daily temperature 臆5郾 0 益 and more than 3 days was used
to indicate the climatic risk of chilling injury during the whole growth season, and an integrated cli鄄
matic index with the background of climate change was constructed. The maps of geographical dis鄄
tribution of climatic risk probability for each grade chilling injury, and of integrated climatic risk
zoning for banana and litchi爷s chilling injury were drawn, and the spatial variation of climatic risk
for banana and litchi爷s chilling injury was commented. The results indicated that in the study area,
climate warming might lead to the decrease of cold resistance of banana and litchi, which could in鄄
crease the disaster risk of chilling injury. The geographical distribution of climatic risk probability
for banana and litchi爷s chilling injury showed a zonal pattern. According to the integrated climatic
risk index, the banana and litchi爷 s chilling injury region was divided into three risk types, i. e. ,
high risk, moderate risk, and low risk, which provided an important basis for the adjustment of ag鄄
ricultural production structure.
Key words: banana; litchi; chilling injury; disaster鄄inducing factor; climatic risk zoning.
*国家“十一五冶科技支撑计划重点项目(2006BAD04B03)资助.
**通讯作者. E鄄mail: huozhigg@ cams. cma. gov. cn
2009鄄10鄄21 收稿,2010鄄03鄄18 接受.
摇 摇 中国华南地区位于福州鄄大埔鄄英德鄄百色鄄新平鄄
盈江一线以南,包括福建省东南部、台湾省、广东省
中部和南部、广西南部以及云南省南部,多数地区属
南亚热带气候[1-3],是中国香蕉、荔枝等热带、亚热
带果树的主要生产基地.香蕉对气候环境的要求,可
归结为喜湿热、怕寒害和霜冻[4] . 荔枝树是典型的
南亚热带常绿果树, 对冬季温度要求比较严格. 由
于季风气候的影响,我国华南地区常受到冬季低温
寒害的影响,导致农业生产对象遭受危害. 目前,寒
害已成为华南地区冬季农业生产的第一大灾害[5],
仅 20 世纪 90 年代的 4 次寒害给广东农业造成的经
济损失就分别为 18、41、46 和 108 亿元,1999 年的
寒害给广西和福建造成的经济损失分别超过 150 和
20 亿元[6-8],其中,以香蕉、荔枝的受害情况尤为严
重.深入研究寒害发生的时空规律及其风险评估和
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 5 月摇 第 21 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2010,21(5): 1244-1251
风险区划,对防御或减轻寒害对农业生产的影响具
有重要意义.对于热带亚热带作物的寒害而言,国外
学者主要研究作物受低温影响后生理和生化条件的
变化[9-12],而关于寒害的气候风险区划研究则甚少.
以往国内对香蕉、荔枝寒害风险区划的研究主要是
针对单一作物在冬季生长季(10 月至次年 3 月)的
灾损性、易灾性及防寒抗灾能力等方面进行讨
论[13-15],无法得出究竟什么样的低温过程才会对寒
害有较大的影响,并且只能在冬季生长季结束后才
可以对寒害进行评估;在寒害指标的研究方面,多沿
用寒潮指标,且多未考虑近年来气候变化的影
响[5,14-17] .为此,本文以寒害过程为研究对象,在剔
除了气候变化及社会经济等影响后构建了新的综合
气候指标,并据此得出了华南地区寒害的综合气候
风险区划图,以期为农业生产部门制定适宜的防灾
减灾政策、决策和措施提供科学依据,并为寒害的动
态评估提供依据和准备.
1摇 资料来源与研究方法
1郾 1摇 资料来源
广东、广西、福建三省区所有气象站点 1951—
2006 年逐日的平均气温、最高气温和最低气温等气
象数据源于三省区的气候中心资料室. 对于个别站
点日值资料不足 30 年的,舍弃未用;对于个别站点
个别日期无观测值的,采用该因子前后两年对应日
期日值的平均值代替.
资料处理前将寒害可能发生日期范围界定为当
年 10月至次年 3 月.一个完整冬季的原始日值资料
序列为当年10月1日至次年3月31日,以当年10月
所在的年份为此序列的标记年份.本研究采用的华南
寒害致灾气候因子主要为“过程积寒冶因子,过程有害
积寒的计算方法参见《香蕉、荔枝寒害等级》 [18] .对寒
害过程的界定:日最低气温臆某临界值,表示寒害过
程开始;日最低气温>某临界值,表示寒害过程结束,
日最低气温持续低于此临界值的过程为一个寒害过
程.研究区各站点每年均有若干个寒害过程,如果寒
害过程多且持续时间长,在实际生产中就可能表现为
较严重的寒害.从当年 10月 1 日至次年 3 月 31 日依
次筛选出日最低气温持续低于某临界值的各寒害过
程,并对这些寒害过程进行研究.
1郾 2摇 香蕉、荔枝寒害气候致灾因子的选取
根据天气条件的不同,寒害可分成辐射降温型
寒害、平流降温型寒害和混合降温型寒害. 其中,辐
射降温型寒害主要由极端最低气温造成;平流降温
型寒害主要由持续低温造成;混合降温型寒害主要
是由平流降温型寒害转为辐射降温型寒害所致[19] .
用降温幅度和极端最低气温可较好地表示强冷空气
入侵引起的上述 3 种寒害类型的剧烈程度,用低温
持续日数和过程有害积寒可较好地表示中弱冷空气
多次补充造成的平流型寒害的累积作用[17] .
对于香蕉、荔枝而言,当最低气温>5郾 0 益时,荔
枝、香蕉全株无寒害;当最低气温臆5郾 0 益时,荔枝、
香蕉叶尖、叶边、树冠干枯,因此,本文取临界温度为
5郾 0 益 [5,17,20] .过程有害积寒的算式如下:
X = 14 移
X2
N = 1
(TC - Tmin) 2 / (Tm - Tmin)
摇 摇 (Tmin 臆 TC)
式中:X为过程有害积寒(益·d);N 为过程持续日
数( d); Tmin为日最低气温 (益); Tm 为日均气温
(益);TC 为寒害临界温度(益). X 在计算时包含了
过程持续日数、日最低温度等信息. 此外,在计算典
型站点时发现,过程有害积寒与过程持续日数、最低
温度和降温幅度呈显著相关[17] . 为了便于实际应
用,本文选取寒害过程中有害积寒之和作为初步的
寒害致灾指标.
据历史记载,广东香蕉、荔枝寒害发生时间为
1955 年 1 月、1957 年 2 月、1975 年 12 月、1991 年 12
月、1993 年 1 月、1996 年 2 月和 1999 年 12 月[16] .通
过对广州站寒害年份与非寒害年份的比较发现,有
些寒害年份出现的寒害过程次数虽然很少,但其中
存在一些持续时间较长、有害积寒值较大的寒害过
程,如 1970 和 1991 年的总过程有害积寒值相近,但
1991 年出现了一段持续时间相对较长、过程积寒值
相对较大的寒害过程,使 1991 年出现了重灾(图
1).对过程有害积寒的研究,多采用年度有害积寒
的方法,即将某年中全部寒害过程的有害积寒值进
行累加[17],这无法突出某些持续时间长且过程有害
积寒值较大的寒害过程对年度寒害的较大贡献,因
为某年内如果出现一两个持续时间较长、过程有害
积寒值较大的寒害过程,即使该年份出现的总寒害
过程次数不多,但其危害程度可能比那些寒害过程
很多而各寒害过程持续时间较短且有害积寒值较小
的年份更重(图 1). 进一步对比分析研究区各站点
各年份各寒害过程的持续天数发现,寒害年份均出
现了持续逸3 d 的寒害过程,而非寒害年份出现持
续逸3 d的寒害过程则较少,因而本研究选取日最
低气温臆5郾 0 益、持续日数逸3 d的寒害过程作为香
蕉、荔枝的致灾指标.
54215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李摇 娜等: 华南地区香蕉、荔枝寒害的气候风险区划摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 1摇 广州年度积寒和与持续 3 d以上寒害过程积寒和的年
变化
Fig. 1 摇 Annual change of accumulated harmful chilling during
the whole year and processes more than 3 days in Guangzhou
(1950-2005).
玉:年度积寒和 Accumulated hamful chilling during the whole growing
season; 域:持续日数逸3 d 的寒害过程积寒和 Accumulated harmful
chilling during processes more than 3 days.
1郾 3摇 气候变化背景下香蕉、荔枝寒害综合气候指标
的建立
20 世纪 70 年代末,全球气温开始了近百年来
的第 3 次突变,20 世纪 80 年代的全球平均气温比
70 年代升高 0郾 2 益以上[21] .相关研究结果表明,近
40 ~ 50 年来,全球冬季气温以 0郾 3 益·(10 a) -1的
速度增加,20 世纪 80 年代是全球气候变暖最显著
的 10 年[21-22] .温度是影响植物生长、发育和功能的
重要环境因子,是调节许多陆地生态系统生物地球
化学过程的关键因素之一 郾 全球气候持续变暖直接
或间接地对陆生植物产生不同程度的影响[23] 郾 柏
秦凤等[24]研究表明,与 1951—1978 年相比,1979—
2005 年全国大部分地区逸10 益年积温有所增加,且
华南等地的增幅较大. 逸10 益积温是衡量作物生长
热量资源的重要标志,积温的变化将直接影响作物
的生长发育及种植制度的确定.自 20 世纪 80 年代
末开始,广东省进入气候变暖期,近 20 多年来,气候
变暖幅度最大的季节出现在冬季[25-26] .在气候变暖
的背景下,作物对寒害的耐受性及适应性都有所下
降.同时,在实际生产中,有些生产者缺乏气候风险
意识,不依气候规律发展生产、盲目扩种引种,使冬
季农业生产种植面积不断扩大,如越冬果树、花卉、
水产养殖以及冬种蔬菜、玉米等,人为加大了生产灾
损.因此,在构建寒害气候指标时必须考虑气候变化
和经济社会因素的影响. 虽然 1962 / 1963、1966 /
1967、1971 / 1972、1973 / 1974 年(这几年均未发生寒
害)广州持续日数逸3 d 寒害过程积寒和的数值与
1991 / 1992、1992 / 1993、1999 / 2000 年的数值相近,但
1991 / 1992、1992 / 1993、1999 / 2000 年却发生了寒害
(图 2),说明气候变暖对寒害发生趋势影响显著.相
同甚至偏大的致灾因子量值在 20 世纪 80 年代以
前,香蕉、荔枝不发生寒害,以后则发生寒害,表明随
着气候变暖,香蕉、荔枝抗寒性降低或有越区种植发
生.为了剔除这些因素的影响,本文构建了相对积寒
值(yt)作为寒害的气候指标,其算式如下:
图 2摇 广州(a、b)、信宜(c、d)持续逸3 d寒害过程有害积寒和及相对积寒值的年变化
Fig. 2摇 Annual change of accumulated harmful chilling for processes more than 3 days and relative accumulated chilling in Guangzhou
(a,b) and Xinyi(c,d).
6421 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
摇 摇 yt =
yi - ys
ys
伊 100%
式中:yi 为持续逸3 d 寒害过程积寒和;ys 为持续逸
3 d寒害过程有害积寒和的趋势值. 由图 2 可以看
出,yt 对寒害年份 ( 1954 / 1955、 1956 / 1957、 1975 /
1976、1991 / 1992、1992 / 1993、1995 / 1996、1999 / 2000
年)与非寒害年份的区分度很好. 广东、广西、福建
省各站点各年份的相对积寒值计算结果表明,相对
积寒值在区分寒害年份与其他年份时普遍具有较好
的效果,因此本文将相对积寒值作为寒害气候指标.
1郾 4摇 华南寒害香蕉、荔枝气候风险等级的划分
华南寒害香蕉、荔枝气候风险等级的划分是为
进一步的气候风险区划做准备. 为更好地确定寒害
等级,需要分析各站点的历年相对积寒值序列.考虑
不同区域和气候环境的代表性,本文选取广州(图
2b)、信宜(图 2d)、从化(图 3a)、潮州(图 3b)4 个站
点分析相对积寒值的年变化,从中可见,yt逸50%基
本包括了历史记载的寒害年份,说明 yt逸50%可以
作为区分寒害发生与否的临界点. 对研究区其他站
点的分析发现,yt逸50%对于划分寒害年份也具有
较好的普遍性.综合所有站点相对积寒值序列的信
息,对寒害进行了分级:等级玉, yt 值在 [0郾 5 ~
1郾 0);等级域,yt 值在[1郾 0 ~ 2郾 0);等级芋,yt逸2郾 0.
1郾 5摇 香蕉、荔枝寒害气候概率估算模型的建立
利用香蕉、荔枝寒害综合气候指标序列,逐站逐
级构建寒害气候风险概率估算模型,包括分布型检
图 3摇 从化(a)、潮州(b)相对积寒值的年变化
Fig. 3摇 Annual change of relative accumulated chilling in Cong鄄
hua(a) and Chaozhou(b).
验、序列模型变换和模型参数化等.拟合所用的分布
函数主要包括正态分布、指数分布、泊松分布、Gam鄄
ma分布、瑞利分布和威布尔分布等,对不符合基本
分布的数据进行双曲正切、双曲正割、开立方等处理
后用上述函数继续进行拟合,由概率分布密度函数
得出各站点的气候概率,所得结果具有客观性和稳
定性,可以表征未来寒害可能发生的危险性.本文所
用的资料序列在 30 年以上,符合大样本序列条件,
首先进行相对积寒值序列的分布型判别,采用偏度鄄
峰度检验法,经分析得到 37 个站点的数据符合正态
分布;对于不符合正态分布的站点,将相对积寒值序
列进行双曲正切变换后,有 92 个站点的数据符合正
态分布;对于其余站点,进行开立方根变换后,有 83
个站点的数据符合正态分布.
1郾 6摇 香蕉、荔枝寒害综合气候风险区划指数模型的
构建
综合考虑香蕉、荔枝实际种植分布、发生的等级
指标及其出现的风险概率,构建香蕉、荔枝寒害综合
气候风险区划指数模型,其表达式如下:
Q =移
n
i = 1
JiP i
式中:Q为香蕉、荔枝寒害综合气候风险区划指数;
Ji 为第 i个寒害等级的寒害强度;P i 为第 i个寒害等
级出现的风险概率值;n 为寒害等级总数,本文中 n
= 3.
1郾 7摇 数据处理
采用 MATLAB 软件编程计算得到各个站点日
最低气温臆5郾 0 益、持续日数逸3 d寒害过程的有害
积寒和、相对积寒值、各等级气候风险概率与综合气
候风险区划指数. 采用专业地图绘制软件 MapInfo
绘制香蕉、荔枝寒害各等级气候概率的地理分布图
和寒害风险区划图.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 华南地区香蕉、荔枝寒害过程与年度寒害致灾
因子的相关性
为检验香蕉、荔枝持续日数逸3 d 的寒害过程
对整个冬季生长季内全部寒害过程的代表性,本文
选取代表不同区域和气候环境的广州、信宜、从化、
潮州 4 个站点,对各站点年度有害积寒和、年度低温
持续日数、年度最大降温幅度、年度极端最低气温与
持续日数逸3 d寒害过程的积寒和、持续日数、最大
降温幅度、极端最低气温分别进行相关性分析.由表
1 可以看出,持续日数逸3 d的寒害过程可以较好地
74215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李摇 娜等: 华南地区香蕉、荔枝寒害的气候风险区划摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 广州、信宜、从化、潮州年度致灾因子与持续日数逸3 d
寒害过程相应致灾因子的相关分析
Tab. 1摇 Analysis of correlation between factors during the
whole year and the corresponding factors during processes
more than 3 days in Guangzhou, Xinyi, Conghua and Cha鄄
ozhou
地 区
Region
致灾因子
Disaster鄄
inducing
factors
回归方程
Regression
equation
确定系数
Determinate
coefficient
(R2)
广州 玉,域 y=0郾 9447x-0郾 1741 0郾 9593
Guangzhou 芋,郁 y=0郾 6685x-1郾 1163 0郾 6979
吁,遇 y=0郾 993x+0郾 1848 0郾 8640
喻,峪 y=0郾 8107x-0郾 2081 0郾 8629
信宜 玉,域 y=0郾 9437x-0郾 1177 0郾 9763
Xinyi 芋,郁 y=0郾 7167x-0郾 7947 0郾 8261
吁,遇 y=0郾 9034x+0郾 3295 0郾 6326
喻,峪 y=1郾 0228x-0郾 5468 0郾 9297
从化 玉,域 y=0郾 9786x-0郾 5347 0郾 9617
Conghua 芋,郁 y=0郾 7898x-2郾 4536 0郾 7911
吁,遇 y=1郾 0168x+0郾 2105 0郾 8359
喻,峪 y=0郾 6378x+0郾 6157 0郾 4785
潮州 玉,域 y=0郾 8334x-0郾 1478 0郾 8050
Chaozhou 芋,郁 y=0郾 7365x-1郾 3455 0郾 7484
吁,遇 y=0郾 9126x+0郾 409 0郾 7058
喻,峪 y=0郾 3385x+1郾 7763 0郾 2090
玉: 年度积寒和 Accumulated harmful chilling during the whole year
(益·d); 域:逸3 d 寒害过程积寒和 Accumulated harmful chilling
during processes more than 3 days (益·d); 芋: 年度持续日数 Persis鄄
ting days of low temperature during the whole year; 郁: 逸3 d寒害过程
持续日数 Persisting days of low temperature during processes more than 3
days; 吁: 年度极端最低气温 Extreme minimum temperature during the
whole year (益); 遇: 逸3 d寒害过程极端最低气温 Extreme minimum
temperature during processes more than 3 days (益); 喻: 年度最大降
温幅度 Maximum temperature drop range during the whole year (益);
峪: 逸3 d 寒害过程最大降温幅度 Maximum temperature drop range
during processes more than 3 days (益).
反映研究区香蕉、荔枝整个冬季生长季寒害的信息,
当出现持续逸3 d 的寒害过程时,香蕉、荔枝发生寒
害的可能性更大,若一年中未出现持续日数逸3 d
的寒害过程,则发生寒害的可能性很小.
2郾 2摇 华南地区香蕉、荔枝有害积寒的分布
荔枝原产于我国亚热带地区,主要分布在温度
18 益 ~30 益地区,以广东、福建、广西三省最多[4] .
广东为我国荔枝主产区,栽培面积和产量均位全国
第一,分布很广,达 80 多个县.福建省荔枝栽培主要
分布在闽南和东南沿海(24毅—26毅 N). 广西荔枝栽
培主要分布在桂中和桂南一带(21毅2忆—25毅 N).
我国香蕉主要分布在 18毅—30毅 N,集中在 22毅
N附近[4] .广东省香蕉主产区位于珠江三角洲、高州
等地;广西的主产区分布于南宁、龙州合浦一带,桂
平、苍梧、西江沿岸等地以西贡蕉和香蕉较多;福建
省香蕉主产区分布于龙海、南靖、漳州、诏安、蒲田和
闽侯等地.
由图 4a可以看出,研究区各站点持续日数逸3
d有害积寒和的年均值基本呈纬向分布,高值区位
于高纬地区,低值区处于低纬沿海地区,南部沿海地
区有害积寒和的年均值多在 1 益·d 以下,北部纬
度较高的地区则可高达 15 益·d 以上.综合考虑以
往的研究成果[8,14-15]以及该区香蕉、荔枝的实际种
植分布状况,发现香蕉、荔枝适宜种植区有害积寒和
的年均值基本在臆5 益·d的范围内(图 4b).
2郾 3摇 华南地区香蕉、荔枝寒害各等级气候风险概率
的地理分布
玉级寒害的气候风险概率可表征各站点严重程
度较低的寒害发生概率.华南地区香蕉、荔枝种植区
内玉级寒害的气候风险概率基本臆8%,高值区(风
险概率达 8% )主要位于河池、忻城、金秀、岑溪、封
开、广宁、佛冈、紫金、梅县、永定、九仙山一线附近;
低值区(风险概率在 1%以下)主要位于百色、田阳、
平果、邕宁、贵县、罗定、东莞、博罗、惠东一线以南,
以及揭西、潮州、丰顺、普宁、惠来、漳浦、厦门、平和、
同安等地(图 5).总体来看,该区香蕉、荔枝玉级寒
害气候风险概率等值线呈纬向分布,且纬度越低,玉
级风险概率越低;越临近沿海地带,玉级风险概率越
低.
域级寒害的气候风险概率可表征各站点严重程
度中等的寒害发生概率.华南地区香蕉、荔枝种植区
内域级寒害的气候风险概率高值区(风险概率达
3% )分布与玉级寒害的分布区域大体相同,主要位
于忻城、来宾、太平、封开、广宁、佛冈、紫金、梅县一
线以及福建的德化、永太;低值区 (风险概率在
0郾 3%以下)主要位于百色、田阳、平果、邕宁、贵县、
罗定、东莞、博罗、惠东一线以南以及揭西、潮州、丰
顺、普宁、惠来、漳浦、厦门、平和、同安等地(图 5).
总体而言,该区香蕉、荔枝域级寒害与玉级寒害的气
候风险概率分布具有相同趋势.
芋级寒害的气候风险概率可表征各站点严重程
度较高的寒害发生概率.华南地区香蕉、荔枝种植区
内芋级寒害气候风险概率的分布与玉级、域级寒害
趋势大体一致,各站点芋级寒害气候风险概率的大
小也与域级寒害大体相当,等值线分布图也呈明显
的带状分布(图 5).
2郾 4摇 华南地区香蕉、荔枝寒害综合气候风险区划
将研究区香蕉、荔枝的寒害综合气候风险指数
划为高(逸0郾 20)、中(0郾 02 ~ 0郾 20)、低(0 ~ 0郾 02)3
个等级.综合气候风险指数值越高,表明香蕉、荔枝
发生寒害的可能性越大,发生的寒害也越严重.总体
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图 4摇 华南地区香蕉、荔枝有害积寒和年均值(益·d)的分布
Fig. 4摇 Distribution of mean value (益·d) of banana and litchi accumulated harmful chilling in South China.
a) 有害积寒和年均值 Mean value of accumulated harmful chilling; b) 有害积寒和年均值等值线 Mean value contour map of accumulated harmful
chilling.
图 5摇 华南地区香蕉、荔枝各等级寒害气候风险概率的地理分布及综合气候风险区划
Fig. 5摇 Geographical distribution of climatic risk probability for each grade chilling injury and integrated climatic risk zoning of banana
and litchi chilling injury in South China.
a)玉级寒害气候风险概率 Climatic risk for first鄄grade chilling injury; b)域级寒害气侯风险概率 Climatic risk for second鄄grade chilling injury; c)芋
级寒害气侯风险概率 Climatic risk for third鄄grade chilling injury; d)寒害综合气侯风险指数 Integrated climatic risk index of chilling injury.
来看,广东、广西、福建三省香蕉、荔枝综合气候风险
指数值呈北高南低,即南部沿海地带的综合气候风
险指数值普遍较低,北部纬度较高地区的风险指数
值较大(图 5).研究区香蕉、荔枝寒害综合气候风险
指数的高值区主要包括广西西北部的东兰、河池、忻
城、上林、宾阳、来宾等地,广西东北部的梧州、岑溪、
北流等地,广东的封开、广宁、龙门、紫金、五华、梅县
等地,以及福建的九仙山、德化以北的大部分区域,
高值区不利于大面积发展香蕉、荔枝生产,可选择避
风、避寒的南坡或向南开口的盘谷地带种植耐寒早
熟品种;低值区包括广西的百色、田林、平果、天等、
大新、龙州、邕宁、扶绥、上思、合浦等地,粤西南大部
和信宜、云浮、高要、天河、增城、惠阳、海丰、揭西、丰
顺、潮州一线以南的大部分区域,以及福建的南靖、
平和、漳浦、云宵等地,低值区发生香蕉、荔枝寒害的
可能性较小,寒害也较轻.
94215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李摇 娜等: 华南地区香蕉、荔枝寒害的气候风险区划摇 摇 摇 摇 摇 摇
3摇 结摇 摇 语
在华南地区冬季的农业生产中,寒害已成为影
响“三高冶农业发展的关键制约因素.深入研究寒害
发生的时空规律,进行寒害的风险评估及风险区划,
可为实际生产及应用提供科学依据. 本文在以往研
究的基础上,提出了基于气候变化背景下的香蕉、荔
枝寒害气候风险区划,为积极应对气候变化、开发局
地气候资源奠定了基础. 以往国内对于华南地区香
蕉、荔枝寒害风险的研究主要是以整个冬季生长季
为研究对象,且集中于静态的影响评估.为了实现香
蕉、荔枝寒害的动态评估,本文选取寒害过程为研究
尺度进行分析,构建了香蕉、荔枝寒害气候致灾因子
和综合气候指标,以此建立气候风险估算模型以及
综合气候风险区划指数模型,编制了华南地区香蕉、
荔枝寒害气候风险区划图. 本文所建区划图可以为
引种以及其他农业生产活动提供一定依据,能为指
导香蕉、荔枝的农业生产趋利避害、防灾和减灾服
务,并为开展保险分区提供参考.另外,持续日数逸3
d的寒害过程信息可以较全面地反映香蕉、荔枝年
度寒害的信息,为香蕉、荔枝寒害的动态评估提供了
依据和准备.
由于获取资料的限制,本文未考虑寒害过程中
阴雨、大风、日照不足等气象条件对香蕉、荔枝的影
响,在进行风险区划时也未考虑到海拔、山地等因素
的影响,因此,如何更深入地揭示华南地区香蕉、荔
枝寒害的发生规律,还需进一步研究.
参考文献
[1]摇 Wang C鄄L (王春林), Liu J鄄L (刘锦銮), Zeng X (曾
侠), et al. Characteristics of recent 50 year爷 s cold
damage in winter in Guangdong. Journal of Natural Dis鄄
asters (自然灾害学报), 2004, 13(4): 121-127 ( in
Chinese)
[2] Guangdong Meteorological Bureau (广东省气象局).
Climate of Guangdong Province. Guangzhou: Guangdong
Meteorological Bureau, 1961 (in Chinese)
[3] 摇 China Meteorological Administration (中国气象局).
Agro鄄climatic Resources and Regionalization in China.
Beijing: SinoMaps Press, 1986 (in Chinese)
[4]摇 Chen S鄄M (陈尚谟), Huang S鄄B (黄寿波), Wen F鄄G
(温福光). Theory of Fruit Meteorology. Beijing: China
Meteorological Press, 1988 (in Chinese)
[5] 摇 Feng Y鄄Z (冯颖竹), Liang H (梁 摇 红), Huang H
(黄摇 璜). Study on index for winter爷s chilling damage
in Guangdong Province. Journal of Natural Disasters
(自然灾害学报), 2005, 14(1): 59-65 (in Chinese)
[6]摇 Tu Y鄄X (涂悦贤), Lin J鄄B (林举宾), Mai J鄄H (麦
建辉). The influence of winter cold calamity in the
1990s to agricultural production of Guangdong Province
and the countermeasure. Chinese Journal of Agrometeo鄄
rology (中国农业气象), 1997, 18(5): 51 -56 ( in
Chinese)
[7]摇 Luo X鄄L (罗晓玲), Zhang Y (张 摇 勇), Tang H鄄Y
(汤海燕), et al. Serious influence of winter cold disas鄄
ter on plantation and aquaculture in Guangdong Prov鄄
ince. Journal of Natural Disasters (自然灾害学报),
2001, 10(1): 107-113 (in Chinese)
[8]摇 Wang J鄄Y (王加义), Chen H (陈摇 惠), Li W (李摇
文), et al. GIS application to the analysis of freezing
damage of Longan in Fujian. Chinese Agricultural Sci鄄
ence Bulletin (中国农学通报), 2008, 24(7): 500-
503 (in Chinese)
[9] Murata T. Physiological and biochemical studies of chill鄄
ing injury in bananas. Physiologia Plantarum, 1969,
22: 401-411
[10]摇 Ding CK, Wang CY, Growth KC, et al. Jasmonate and
salicylate induce the expression of pathogenesis鄄related鄄
protein genes and increase resistance to chilling injury in
tomato fruit. Planta, 2002, 214: 895-901
[11]摇 Pesis E, Marinansky R, Zauberman G, et al. Prestor鄄
age low鄄oxygen atmosphere treatment reduces chilling in鄄
jury symptoms in ‘Fuerte爷 avocado fruit. HortScience,
1994, 29: 1042-1046
[12]摇 Lyons JM, Raison JK. Oxidative activity of mitochondria
isolated from plant tissues sensitive and resistant to chill鄄
ing injury. Plant Physiology, 1970, 45: 386-389
[13] 摇 Huo Z鄄G (霍治国), Li S鄄K (李世奎), Wang S鄄Y
(王素艳), et al. Study on the risk evaluation technolo鄄
gies of main agro鄄meteorological disasters and their ap鄄
plication. Journal of Natural Resources (自然资源学
报), 2003, 18(6): 692-703 (in Chinese)
[14]摇 Zhi S鄄Q (植石群), Liu J鄄L (刘锦銮), Du Y鄄D (杜
尧东), et al. Risk analysis of cold damage to banana in
Guangdong Province. Journal of Natural Disasters (自
然灾害学报), 2003, 12(2): 113-116 (in Chinese)
[15]摇 Liu J鄄L (刘锦銮), Zhi S鄄Q (植石群), Mao H鄄Q (毛
慧琴). Risk analysis and zonation of cold damage to li鄄
tchi in South China. Journal of Natural Disasters (自然
灾害学报), 2003, 12(8): 126-130 (in Chinese)
[16]摇 Wang C鄄Y (王春乙). Research on the Progress of Se鄄
vere Agro鄄meteorological Disasters. Beijing: China Me鄄
teorological Press, 2007 (in Chinese)
[17]摇 Du Y鄄D (杜尧东), Li C鄄M (李春梅), Mao H鄄Q (毛
慧琴). Disaster鄄inducing factors and integrated climatic
index for banana and litchi chilling injuries in Guang鄄
0521 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
dong Province. Chinese Journal of Ecology (生态学杂
志), 2006, 25(2): 225-230 (in Chinese)
[18]摇 Huo Z鄄G (霍治国), Du Y鄄D (杜尧东), Jiang Y (姜
燕), et al. Grade of Cold Damage for Banana and Li鄄
tchi. Beijing: China Meteorological Press, 2007 ( in
Chinese)
[19]摇 Feng X鄄Z (冯秀藻), Tao B鄄Y (陶炳炎). Theory of
Agro鄄meteorology. Beijing: China Meteorological Press,
1991 (in Chinese)
[20]摇 Huang X鄄Y (黄晓钰), Li F鄄W (李沛文), Li Z鄄L (李
作梁). Research on chilling injury symptoms and physi鄄
ological indicators of banana and the countermeasure.
Journal of South China Agricultural University (华南农
业大学学报), 1982: 3(4): 1-9 (in Chinese)
[21]摇 Yi Y鄄H (衣育红), Wang S鄄W (王绍武). Global cli鄄
mate turned warming abruptly in 1980s. Chinese Science
Bulletin (科学通报), 1992, 37 (6): 528 - 531 ( in
Chinese)
[22]摇 Ding Y鄄H (丁一汇), Dai X鄄S (戴晓苏). Temperature
variation in China during the last 100 years. Meteoro鄄
logical Monthly (气象), 1994, 20(12): 19 -26 ( in
Chinese)
[23]摇 Zeng X鄄P (曾小平), Zhao P (赵摇 平), Sun G鄄C (孙
谷畴). Effects of climate warming on terraneous plants.
Chinese Journal of Applied Ecology (应用生态学报),
2006, 17(12): 2445-2450 (in Chinese)
[24]摇 Bai Q鄄F (柏秦凤), Huo Z鄄G (霍治国), Li S鄄K (李
世奎), et al. Comparison of accumulated temperature
above 10 益 before and after the year 1978 in China.
Chinese Journal of Applied Ecology (应用生态学报),
2008, 19(8): 1810-1816 (in Chinese)
[25]摇 Liang J鄄Y (梁建茵), Wu S鄄S (吴尚森). Climatologi鄄
cal diagnosis of winter temperature variations in Guang鄄
dong. Journal of Tropical Meteorology (热带气象学
报), 1999, 15(3): 221-229 (in Chinese)
[26] 摇 Du Y鄄D (杜尧东), Song L鄄L (宋丽莉), Mao H鄄Q
(毛慧琴), et al. Climate warming in Guangdong Prov鄄
ince and its influences on agriculture and the adaption
measures. Journal of Tropical Meteorology (热带气象
学报), 2004, 20(3): 302-310 (in Chinese)
作者简介摇 李摇 娜,女,1985 年生,硕士研究生.主要从事农
业气象灾害风险评估和区划研究,发表论文 2 篇. E鄄mail:na鄄
li85@ 163. com
责任编辑摇 杨摇 弘
15215 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李摇 娜等: 华南地区香蕉、荔枝寒害的气候风险区划摇 摇 摇 摇 摇 摇