延安西北部蘋果政策性農業保險風險區劃分

賀芬芬 楊愛琴 孫智輝 賀新 劉志超

摘 要： 為了發展陜西省延安市西北部蘋果產業，提高果農收入，實現精準賠付，達到農民與保險公司雙贏，采用實地調查、數理統計、隨機森林回歸和自然斷點法對吳起縣、志丹縣蘋果園進行政策性農業保險風險區劃分。利用吳起縣、志丹縣2022 年3—5 月日最低氣溫及近12 年冰雹日數，基于GIS 劃分延安市西北部蘋果政策性農業保險輕重風險區。結果表明，延安市西北部果園海拔越高，日最低氣溫越高，凍害程度越輕。河谷地由于冷空氣堆積，溫度低，為高風險區，不適合種植蘋果；志丹縣東部為冰雹多發地，為重、中風險區。結合凍害及雹災影響，延安市西北部蘋果政策性農業保險輕風險區占50.5%，中風險地區占21.9%，重風險地區占27.6%。建議對重風險區果園進行種植結構調整，在冰雹多發區域建設防雹網和防雹人工作業點，降低災害影響，減少凍害高風險區蘋果種植面積；中風險區應加大保險政策宣傳和財政投入力度，做到應保盡保，減少果農的損失，實現蘋果產業的可持續發展。

關鍵詞：延安市；蘋果；政策性農業保險；風險區劃

中圖分類號：S162文獻標識碼：A文章編號：2095-1795（2023）08-0044-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.08.008

0 引言

蘋果是陜西省最重要的優勢農產品之一，蘋果產業作為陜西省黃土高原的支柱與特色產業，在促進區域經濟發展和農民增收中發揮著越來越重要的作用[1]。延安市位于陜北黃土高原丘陵溝壑區，由于土層深厚，海拔800～1 100 ｍ，光照充足，晝夜溫差大，有利果實積累糖分，是世界蘋果最佳優生區之一[2]。截至2021 年底，延安市蘋果種植面積22 萬hm2，產量400.5 萬t[3]。21 世紀以來，延安市蘋果凍害天氣基本上3 年一遇，主要影響蘋果花期和幼果期，造成了蘋果產量和品質的下降，是蘋果產業的主要氣象災害之一[4-5]。而冰雹災害在延安市也是頻發， 2011—2020 年年均冰雹日23.2 d[6-8]。受全球氣候變暖和陜西省政府鼓勵性政策的影響，延安市蘋果種植帶逐漸北移，擴展到西北部吳起縣、志丹縣。但由于地理位置偏北，受冷空氣侵襲的頻率較高，花期凍害頻率也較高，因此，蘋果花期凍害相對嚴重[9-10]。蘋果政策性農業保險綜合了影響蘋果生產的所有災害性天氣，主要是花期凍害和冰雹這兩種災害。為了發展吳起縣、志丹縣蘋果產業，政策性農業保險作為一種氣象災害風險分散和管理工具，在規避生產風險、穩定農民收入和鄉村振興等方面發揮了穩定器和助推需求器作用。

延安市蘋果政策性農業保險從2007 年開始小范圍試點，到2021 年底達到4.74 萬hm2，占全市蘋果掛果面積的26.1%[11]。然而政策性農業保險在實踐中存在信息不對稱、賠付不精準等問題[12-14]。2018 年以來，延安市蘋果花期凍害和冰雹天氣多發、重發，造成保險公司賠付壓力大，承保積極性下降。為了實現蘋果保險可持續發展，延安市提出將蘋果種植面積按氣象災害影響程度劃分為重、中、輕風險區，按照不同等級收取承保費用。吳起縣、志丹縣區域面積大，為典型的黃土高原丘陵溝壑區，果園溫度差異大，同一鄉鎮氣象災害輕重不同，開展吳起縣、志丹縣蘋果政策性農業保險風險區劃分十分必要。本研究利用溫度和冰雹數據，開展吳起縣、志丹縣蘋果政策性農業保險的風險區劃研究，為果農投保和保險公司理賠決策提供依據，促進蘋果政策性農業保險順利開展。

1 資料與方法

1.1 資料來源

蘋果果園柵格數據來源于陜西省農業遙感與經濟作物氣象服務中心。區域天氣站（以下簡稱區域站）及果園氣象觀測站（以下簡稱果園站）數據來源于區域自動站統一版數據應用平臺，氣象冰雹數據由延安市人工影響天氣指揮中心提供。溫度數據為2022 年3—5 月吳起縣、志丹縣108 個果園站及區域站日最低氣溫，冰雹為2011—2022 年吳起縣、志丹縣氣象站記錄和調查數據。

1.2 方法

在風險區劃分時以凍害影響為主要指標，冰雹日數為輔的劃分原則。將凍害影響與冰雹影響疊加，確定吳起縣、志丹縣蘋果政策性農業保險的重、中、輕風險區，為果農投保提供決策依據。

1.2.1 蘋果花期凍害保險理賠高低風險區劃分方法

根據陜西省蘋果花期凍害風險區劃指標 ，如表1所示，計算各個觀測站點的災損系數，然后對災損系數進行標準化處理[15]。

利用ARCGIS 建立災損系數與地理因子（海拔高度、經度、緯度）的隨機森林回歸模型，在地理信息數據支持下，利用模型進行蘋果花期凍害氣候風險區劃指標的空間小網格插值計算，實現蘋果花期凍害氣候風險區劃指標的空間小網格化插值推算，建立吳起縣、志丹縣蘋果花期凍害氣候風險評價柵格數據層。隨機森林回歸訓練樣本的比例為70%，袋外樣本比例為30%，決策樹的數量為100。

按照自然斷點法將計算出的吳起縣、志丹縣災損系數圖劃分為蘋果花期凍害保險重、中、輕風險區。

1.2.2 冰雹災害保險理賠高低風險區劃分方法

冰雹災害以鄉鎮（街道辦）為單位劃定重、中、輕風險區。鄉鎮（街道辦）只要出現冰雹，均記錄其冰雹頻次為1 次。

通過查閱文獻、征求專家意見等方式將鄉鎮冰雹出現日數>15 d 設為重風險區，7～15 d 設為中風險區，<7 d 設為輕風險區。為了與蘋果花期凍害風險區進行疊加，對冰雹出現日數進行了標準化處理。

利用ARCGIS 技術，根據冰雹災害的實際特征，利用反距離權重法（IDW）對其進行空間小網格化插值推算，建立冰雹災害氣候風險評價柵格數據層，然后采用自然斷點法將蘋果冰雹災害保險劃分為重、中、輕風險區。

1.2.3 蘋果政策性農業保險理賠高低風險區劃分方法

按照凍害指數×0.7+冰雹指數×0.3，采用自然斷點法將吳起縣、志丹縣蘋果政策性農業保險劃分為重、中、輕風險區。

2 數據分析

2.1 凍害數據分析

根據調查，吳起縣、志丹縣氣象站觀測日最低溫度低于–4 °C 會對蘋果花造成影響。利用這一指標對2022 年3—5 月溫度進行分析，共出現12 d（3 月26 日、3 月27 日、3 月28 日、3 月30 日、4 月1 日、4 月2 日、4 月3 日、4 月5 日、4 月6 日、4 月7 日、4 月19 日和5 月1 日）溫度符合要求，利用這12 d 溫度分析不同等級凍害出現日數與海拔、經緯度關系，研究確定凍害氣候風險區劃。

由表2 可知，吳起縣區域站中，出現凍害日數占總日數為輕度5%、中度21%、重度74%。

果園站中，凍害有輕有重，出現凍害日數占總日數：海拔1 301～1 400 m，輕度無、中度17%、重度83%；海拔1 401～1 500 m，輕度32%、中度28%、重度40%；海拔1 501～1 600 m，輕度44%、中度24%、重度32%；海拔1 601～1 700 m，輕度63%、中度37%、重度無；海拔1 701～1 800 m，輕度67%、中度33%、重度無。可以看出，在吳起縣果園站中，海拔1 600 m以上無重度凍害發生，說明隨著海拔的不斷升高，凍害占比在逐漸減小，日最低氣溫在不斷升高。

由表3 可知，志丹縣區域站中，出現凍害日數占總日數為輕度13%、中度36%、重度51%。張渠站海拔較高，日最低溫較高，因而無重度凍害出現。果園站中出現凍害日數占總日數：海拔1 201～1 300 m，輕度40%、中度50%、重度10%；海拔1 301～1 400 m，輕度44%、中度41%、重度15%；海拔1 401～1 500 m，輕度53%、中度31%、重度16%；海拔1 501～1 600 m，輕度92%、中度8%、重度無；海拔1 601～1 700 m，輕度80%、中度20%、重度無。海拔1 431 m 以上無重度凍害發生。

海拔與災損值相關系數?0.724 8 ，經度與災損值相關系數0.139 0，緯度與災損值相關系數?0.043 0，海拔越高，災損值越小，日最低溫度越高。

2.2 凍害保險高低風險區劃分

按照溫度計算吳起縣、志丹縣各個站點的災損系數，對災損系數進行標準化處理后，與海拔、經緯度進行隨機森林回歸。對計算的災損系數與推算的模擬系數形成的散點圖如圖1 所示，其相關系數0.967 8，通過0.001 的顯著性檢驗，說明利用網格化推算的吳起縣、志丹縣災損系數進行風險區劃是可行的。

利用GIS 技術，按照自然斷點法形成吳起縣和志丹縣高精度蘋果花期凍害風險區劃如圖2 所示，將吳起縣和志丹縣蘋果花期凍害風險區劃分為重風險區、中風險區、輕風險區。

2.3 冰雹數據分析

統計延安市西北部（ 吳起縣、志丹縣）2011—2022 年冰雹出現日數，如表4 所示，共記錄有冰雹104 d，年平均冰雹8.7 d。冰雹日數超過平均值的年份有2012、2015、2020 和2022 年，在12 年中，2012、2022 年冰雹成災日數達到16 d，2015 年影響最為嚴重，達到20 d。根據氣象站觀測冰雹記錄，2011—2022 年吳起鎮超過單站年平均值，達到11 d，鐵邊城鎮次之，達到8 d； 周灣鎮、長城鎮最少， 只有1 d； 其他鄉鎮為2～4 d。

2011—2022 年保安街道辦、杏河鎮、永寧鎮超過單站年平均值，其中，杏河鎮最多，達到17 d；保安街道辦次之，達到15 d；永寧鎮9 d；義正鎮最少，只有2 d；其他鄉鎮為4～7 d。

2.4 冰雹保險高低風險區劃分

按照反距離權重法形成吳起縣和志丹縣高精度蘋果花期凍害風險區劃如圖3 所示，將吳起縣、志丹縣冰雹風險區劃分出重、中、輕風險區。志丹縣東部為冰雹的重、中風險區，志丹縣西部和吳起縣絕大部分為冰雹影響的輕風險區。

2.5 劃分結果

吳起縣、志丹縣蘋果花期凍害及冰雹災害風險區劃如圖4 所示，加權疊加后劃分出吳起縣、志丹縣蘋果政策性農業保險重、中、輕風險區。

根據志丹縣、吳起縣蘋果花期凍害風險區劃，結合蘋果園柵格數據與風險區劃結果，分析不同風險等級影響下的果園面積與分布，如圖5 所示。結果表明，27.6% 果園處于重風險區、21.9% 為中風險區、50.5%為輕風險區。

3 結論與討論

（1）延安市西北部（吳起縣、志丹縣）果園海拔越高，日最低氣溫越高，凍害程度越輕。凍害重、中風險區主要分布在河谷及靠近河谷的山體部分。志丹縣海拔高度<1 425 m，吳起縣海拔高度<1 500 m，凍害程度最嚴重，凍害風險等級最高，處于蘋果花期凍害保險理賠重風險區；海拔>1 600 m 時無重風險區。

（2）吳起縣、志丹縣冰雹災害保險理賠風險分析，吳起縣整體冰雹發生較少，雹災較輕，除吳起鎮、鐵邊城鎮部分地方為中風險區外，其他地方均為輕風險區；志丹縣東部冰雹影響嚴重，為重、中風險區，志丹縣西部為輕風險區。

（3）綜合考慮蘋果花期凍害及冰雹影響，吳起縣、志丹縣蘋果政策性農業保險輕風險區占50.5%，主要分布在吳起縣東北部、西南部，志丹縣西部；中風險地區占21.9%，主要有吳起縣西北部，志丹縣南部；重風險地區占27.6%，主要有吳起縣中部，志丹縣東北部、中部。

（4）建議對重風險區果園進行種植結構調整，在冰雹多發區域建設防雹網和防雹人工作業點，降低災害影響，減少凍害高風險區蘋果種植面積；中風險區應加大宣傳和財政投入力度，做到應保盡保，減少果農的損失，實現蘋果產業的可持續發展。

參考文獻

李永軍．延安蘋果“北擴”戰略中的延長縣蘋果產業發展對策研究[D]．楊凌：西北農林科技大學，2012．

LI Yongjun． Countermeasure research of the development of yanchangapple industry during the northward expansion of Yan'an appleindustry[D]．Yangling：Northwest A & F University，2012．

劉志超，孫智輝，雷延鵬．黃土高原丘陵溝壑區春季溫度變化對蘋果花期凍害的影響[J]．江蘇農業科學，2021，49（13）：131-136．

LIU Zhichao， SUN Zhihui， LEI Yanpeng． Impact of temperaturechange in spring on freezing injury of apple in flowering period in loesshilly-gully region[J]． Jiangsu Agricultural Science， 2021， 49（ 13） ：131-136．

延安市統計局，國［3］ 家統計局延安調查隊．2021 年延安市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL]．（ 2022-03-16）．http：//tjj.yanan.gov.cn/tjxx/tjsj/ndtj/1535078514703843329.html．

雷延鵬，孫智輝，曹雪梅，等．延安5 次蘋果花期凍害影響分析[J]．中國農學通報，2018，34（32）：102-107．

LEI Yanpeng，SUN Zhihui，CAO Xuemei，et al．5 freeze injuries effecton apple during flowering period in Yan'an[J]．Chinese AgriculturalScience Bulletin，2018，34（32）：102-107．

張雯．蘋果花期凍害研究進展[J]．陜西農業科學，2021， 67（11）：103-107．

ZHANG Wen． Advance of research in apple freezing injury atflowering stage[J]． Shaanxi Journal of Agricultural Sciences， 2021，67（11）：103-107．

雷崇典，張愛麗，吳春青，等．延安市降雹氣候特征及雹云回波移動路徑的考證[J]．陜西氣象，2013（1）：11-14．

曹雪梅，蔣小莉，王凌軍，等．延安寶塔區近10 年冰雹時空分布與歷史狀況對比[J]．陜西氣象，2016（1）：13-16．

仇莉， 王凌軍， 鄭小陽， 等． 延安市冰雹時空分布及災害特征[J]．陜西氣象，2022（4）：37-41．

劉延莉．延安地區蘋果北擴氣候區劃及干旱風險評估[D]．南京：南京信息工程大學，2014．

LIU Yanli． Northern expansion climate zoning and drought risk assessmentof apple in Yan'an[D]．Nanjing：Nanjing University of InformationTechnology，2014．

劉志超，孫智輝，雷延鵬，等．延安蘋果北擴的氣候評估：吳起、志丹與靜寧縣氣候對比分析[J]．陜西氣象，2012（6）：32-34．

路樹國．延安蘋果產業防災減災實踐與思考[J]．西北園藝（果樹），2021（6）：1-3．

劉健，高倩文．政策性農業保險問題與對策[J]．農業工程，2018，8（7）：134-136．

LIU Jian， GAO Qianwen． Problems and countermeasures of policybasedagricultural insurance in China[J]． Agricultural Engineering，2018，8（7）：134-136．

李可萱，瞿曉宇，張永輝，等．我國政策性農業保險的困境分析：基于精準扶貧視角下的思考與探索[J]．熱帶農業工程，2020，44（4）：64-66．

LI Kexuan，QU Xiaoyu，ZHANG Yonghui，et al．Analysis of the dilemmaof policy agricultural insurance in china： based on targetedpoverty alleviation[J]． Tropical Agriculture Engineering， 2020，44（4）：64-66．

歐善國，彭曉丹，黃俊．氣象指數保險平臺設計與實現[J]．農業工程，2020，10（8）：48-53．

OU Shanguo，PENG Xiaodan，HUANG Jun．Design and implementationof meteorological index insurance platform[J]．Agricultural Engineering，2020，10（8）：48-53．

梁軼．陜西主要果樹精細化種植氣候區劃圖集[M]．西安：陜西新華出版傳媒集團陜西科學技術出版社，2022．