福建烤煙不同生育期雹災風險評價

中圖分類號：S572；P426.64 文獻標識碼：A文章編號：1007-5119（2025）02-0018-08

Risk Assessment of Hail Damage at Different Growth Stages of Flue-Cured Tobacco in Fujian

LIU Jun1，DU Chaofan2，LIN Mengfan1， XIAO Xiuzhu3*， CHEN Jiajin3 （1.LongyanMeteorologicalBureauofFujianProvince，Longya3640oo，Fujian，Chia;2.LongyanBranchofFujanProvicial Tobacco Company，Longyan3640o0，Fujian， China; 3.FujianMeteorological Service Center，Fuzhou350o1，China）

Abstract： Therisofhaildamage wasasssedbasedondaysofhailoccurrence，tbacoplantingarea，eectiveleafnumberand insurancecompensationcoeficientinFujian.Thehaildamageriskindexwascalculatedwiththeriskofhaildamage，tobacofeld exposure，andtobaccoplant vulnerability.Thehaildamageriskassessment wascariedoutforfivegrowthstagesof tobacco， includingrootetesioperodigorosgowthriod，earlyaturitypriodiddleatritypiod，dlateaturityde results showedthat therisklevelofFujiantobaccoduring thevigorous growth periodandearlymaturityperiod was higher，adthe exposure levelofhaildamage intheborderareabetwensouthernNanpingandnorthemLongyan was higher.Thevulnerabilitylevel of tobacco plants duringthe vigorous growthperiodandearly maturityperodwasalsohigher.Theriskofhaildamage fromhighto lowisintheorderof vigorousgrowth periodgt;earlymaturityperiodgt;middle maturityperiodgt;root extensionperiodgt;lateaturity period.The vigorous growth periodandearly maturity periodare high-risk periods for hail damageandhigh vulnerablty，sothe disaster prevention measures needs to be strengthened atthese stages.Thecomprehensive hail damagerisk in the whole growth periodis mildandthe moderateandabovehaildamageriskareaislocatedintheborderareaofFujianandJiangxiProvince，othe layoutof flue-cured tobacco planting should be properly optimized.

Keywords： flue-cured tobacco; hail damage; different growth stages; risk assessment; evaluation model

烤煙產量和品質與氣候條件關系密切，從“趨利\"方面進行煙區烤煙種植氣候適宜性區劃[1-4]，可為優化烤煙種植布局、調控烤煙品質提供科學指導。然而烤煙種植期間氣象災害多發，造成煙葉減產甚至絕收，因此從“避害”方面開展烤煙氣象災害風險評估和區劃具有重要意義[5-8]。烤煙種植區地處武夷山脈，受海洋性季風氣候和山區地形影響，烤煙大田生育期間霜凍、暴雨、冰雹、大風等災害天氣多發，煙葉因災損失嚴重。其中，冰雹作為一種局地性強、破壞性大的強對流天氣，對煙葉生產影響尤為嚴重，輕則導致煙葉受損，嚴重時則導致煙株倒伏甚至絕收，是影響烤煙生產最主要的氣象災害。近年來，煙區逐步建立了較為完善的雹災風險預警和人工防雹減災體系，一定程度降低了烤煙雹災損失。為了進一步提升煙區雹災風險預警精度和人工防雹作業成效，開展烤煙雹災風險評價十分必要。

目前對冰雹分布及其特征的研究較多[9-13]，通過構建災害風險評估模型和依托GIS技術開展雹災風險評估取得較好成效[14-17]，為農作物雹災風險評估和區劃奠定了基礎。先后開展的棉花、蘋果、烤煙等農作物雹災風險評估技術主要以區域災害風險評價模型構建和承災體脆弱性曲線研究為主[18-24]，少見基于作物不同生育期的雹災風險評估。李蒙等[22]從敏感性、危險性和易損性3個方面建立云南煙區雹災風險評價模型；張菡等[23]利用致災因子危險性、孕災環境敏感性、承災體易損性和抗災能力4個評價指標建立了四川地區雹災風險評估模型，對烤煙雹災防御和種植布局優化有指導意義。然而，已有的烤煙雹災風險評價模型未考慮煙株不同生育期有效葉片數、保險賠付率等脆弱性差異，風險評估科學性有待提高。

本研究基于煙區冰雹發生頻次、烤煙種植面積、有效葉數及保險賠償系數等數據，構建烤煙伸根期、旺長期、成熟前期、成熟中期和成熟后期5個生育期的雹災風險評價模型并計算雹災風險指數，開展烤煙不同生育期雹災風險評價，以期為烤煙雹災風險預警、人工防雹作業開展以及烤煙種植布局優化提供決策依據，提高災害的精準防范，降低防御成本和災害損失。

一 材料與方法

1.1 數據來源

煙區（南平市、三明市和市）1991—2020年各縣冰雹數據由省氣象局提供；烤煙種植面積、有效葉數、保險賠償系數和近3年（2021—2023年）雹災損失數據等由中國煙草總公司省公司提供。

1.2 評價方法

1.2.1評價時段劃分烤煙大田生育期包括還苗期、伸根期、旺長期、成熟期4個階段[25]。其中，還苗期為煙苗移栽至成活階段，期間冰雹少發且煙株的自我修復能力較強，不開展雹災風險評價；烤煙成熟采摘期較長，為了更詳細剖析成熟期不同階段的雹災風險，將采摘烤煙下部葉、中部葉和上部葉的3個階段分別界定為成熟前期、成熟中期和成熟后期。因此，在烤煙雹災風險評價時，將烤煙大田全生育期劃分為伸根期、旺長期、成熟前期、成熟中期和成熟后期5個生育期，各生育期的日數為30、30、20、30和15，大田全生育期合計 。、三明和南平市各植煙縣不同生育期的起止日期見表1。

1.2.2評價模型目前煙區已布設人工防雹作業網，各縣雹災防御能力較強且較為均衡，參考聯合國政府間氣候變化專門委員會第五次評估報告（IPCCAR5）的災害風險表達式：風險度 致災因子危險性 × 承災體暴露度 × 承災體脆弱性，來構建雹災風險評估的指標體系[26]，雹災風險評價模型見公式（1）：

式中： 為烤煙第 i 個生育期雹災風險指數；i = 1 、2、3、4、5，分別代表伸根期、旺長期、成

熟前期、成熟中期和成熟后期； 為冰雹致災危險性（以下簡稱危險性）； e 為煙田暴露性（以下簡稱暴露性）； 為煙株脆弱性（以下簡稱脆弱性）。

危險性 主要反映災害本身的危險程度，以不同生育期的冰雹發生頻次表征，由公式（2）計算獲得：

式中： 為第 i 個生育期的冰雹日數； 為第i 個生育期日數。

暴露性 e 是指暴露在災害影響范圍內的承災體數量，以烤煙種植面積比例來表征，由公式（3）計算獲得：

式中： 為烤煙種植面積； s 為種煙縣土地面積。

脆弱性 是煙株在不同受災范圍和程度下，應對災害打擊的敏感性，以煙株有效葉數比例和保險賠償系數共同表征，由公式（4）計算獲得：

式中： 為第 i 個生育期的有效葉數比例即有效葉數與總葉數的比值； 為第 i 個生育期的雹災保險賠償系數。

烤煙大田全生育期綜合雹災風險指數采用5個生育期的雹災風險指數進行加權計算，由公式（5）

計算獲得：

式中： R 為烤煙大田全生育期綜合雹災風險指數； 為第 i 個生育期的雹災風險權重系數； 為第 i 個生育期的雹災風險指數。

1.2.3指標等級及權重自然斷點法是通過分析區域內所有數據值與平均值之差尋找特征點進行分類的一種客觀自動分級方法[27]；專家評分法是通過若干專家憑借經驗主觀確定指標等級劃分標準和權重系數分配的方法[28]。本研究綜合自然斷點法和專家評分法，將烤煙雹災危險性、暴露性、脆弱性和雹災風險指數等指標劃分為輕度（4級）、中度（3級）、重度（2級）和嚴重（1級）4個等級（表2）。首先用公式（2）＼～（4）計算出各縣烤煙不同生育期的雹災危險性、暴露性、脆弱性3個風險指數，進行歸一化處理后再應用公式（1）計算獲得不同生育期的雹災風險指數。然后綜合農業、煙草、氣象等行業專家對烤煙不同生育期的雹災風險的評分結果，確定出烤煙伸根期、旺長期、成熟前期、成熟中期和成熟后期的雹災風險指標權重分別為0.1、0.3、0.3、0.2和0.1，用公式（5）計算獲得烤煙大田全生育期綜合雹災風險指數。

2結果

2.1 危險性評價

根據煙區冰雹數據分析，1991—2020年烤煙大田全生育期共出現457站次冰雹，年平均冰雹站次為16。其中建甌市冰雹日數32、年均冰雹日數1.07，最多；大田縣冰雹日數8、年均冰雹日數0.27，最少。煙區各生育期的冰雹天氣特點主要是：伸根期氣溫回暖，開始出現冰雹天氣，冰雹總站次66；旺長期冷暖空氣交匯明顯，冰雹天氣頻繁出現，總站次237；成熟前期至成熟中期處在雨季降雨集中階段，冰雹呈減少的趨勢，冰雹總站次分別為111和25，成熟后期雨季趨于結束，降水減少、冰雹站次僅為18。冰雹為突發性強對流天氣，年度差異較明顯（圖1），年最多冰雹站次達30（2012年），年最少冰雹站次4（1999年）。

以各縣各生育期冰雹總日數與生育期日數的比值（頻次）表征冰雹致災危險性程度（表3），烤煙旺長期雹災危險性等級最高，成熟前期次之，成熟中期和后期危險性等級較低。伸根期省各煙區雹災危險性多為輕度等級，但邵武市、順昌縣為中度等級，建甌市達重度等級；旺長期各煙區雹災危險性以中度至重度等級為主，其中上杭縣、寧化縣、尤溪縣、建陽區、政和縣、建甌市和延平區達重度等級，建寧縣達嚴重等級；成熟前期各煙區雹災危險性以輕度至中度等級為主，其中長汀縣、武平縣、寧化縣和沙縣區達重度等級；成熟中期各煙區雹災危險性均為輕度等級；成熟后期各煙區雹災危險性除漳平市達重度等級外，其余為輕度等級。

2.2 暴露性評價

1991—2020年各縣平均烤煙種植面積與各縣土地面積的占比（即暴露性指數）及等級如表4。受經濟發展和種植結構布局影響，各縣種植面積差異較大，各煙區的煙田暴露性指標在 0 . 0 3 %～2 . 5 1 % ，最高為寧化縣，最低為新羅區。省大部分種煙縣的暴露性為輕度至中度等級，其中，寧化縣和清流縣為嚴重等級，長汀縣、永定區、泰寧縣、建寧縣、明溪縣和邵武市為重度等級，建甌市、延平區、三元區、大田縣、新羅區、漳平市為輕度等級，其余為中度等級。

2.3 脆弱性評價

由表5可見，烤煙不同生育期有效葉數比例在 2 0 %～1 0 0 % 之間，由高到低依次為旺長期 成熟前期 gt; 伸根期 成熟中期 gt; 成熟后期，伸根期保險成熟采收，脆弱性等級逐漸降低。

賠償系數為 50 % ，其余生育期均為 1 0 0 % 。因此，伸根期葉片較少、且投入成本少，煙株有一定自我修復能力，脆弱性等級較低；旺長期葉數已長足，脆弱性等級最高；成熟前期到后期隨著葉片分階段

2.4 雹災風險評價

由表6可見，伸根期各煙區雹災風險指數在0 . 0 0～0 . 0 8 之間，均為輕度等級；旺長期各煙區雹災風險指數在 0 . 0 0～0 . 6 7 之間，全省共有12個縣雹災風險達中度以上等級，其中寧化縣、建寧縣達嚴重等級，邵武市達重度等級；成熟前期各煙區雹災風險指數在 0 . 0 0～0 . 7 9 之間，全省共有11個縣雹災風險達中度等級以上，其中長汀縣、寧化縣達嚴重等級，永定區、建寧縣和光澤縣達重度等級；成熟中期各煙區風險指數在0.00＼～0.25之間，其中永定區達重度等級；成熟后期各煙區雹災風險指數在 0 . 0 0～0 . 0 8 之間，均為輕度等級。

烤煙大田全生育期綜合雹災風險總體以輕度等級為主，但長汀縣、永定區、泰寧縣、光澤縣為中度等級，建寧縣為重度等級，寧化縣達嚴重等級。中高雹災風險區域主要位于閩贛兩省交界處和閩粵兩省交界處，恰好是冰雹天氣系統入閩的上游區域。

2.5評價等級驗證

選取種煙縣近3年（2021—2023年）的實際冰雹災情數據，驗證大田全生育期綜合雹災風險評價的準確性。根據近3年煙區雹災實際受災面積和損失金額情況統計結果，三明煙區雹災影響最嚴重，總計受災面積 、損失金額5891萬元，其中僅寧化縣受災面積達 、損失金額3703萬元；煙區總受災面積 、損失金額1089萬元；南平煙區受災最輕，受災面積 、災損金額819萬元。結合自然斷點法和專家評分法確定煙區雹災受災面積和損失金額分級標準（表7），驗證烤煙大田全生育期綜合雹災風險評價等級與冰雹實際受災等級的偏差情況（表8）。由表8可見，煙區28個縣烤煙綜合雹災風險等級與受災面積、損失金額的災害等級一致的有18個縣，準確率為 64 % ，偏差在1個等級誤差范圍內的有22個縣，偏差達2個等級的縣有5個，偏差達3個等級的縣有1個。

3討論

烤煙雹災風險評價和區劃的已有研究多基于烤煙大田全生育期來開展，未考慮烤煙本身的生物學特性和經濟價值。烤煙是階段性采摘葉片，烘烤后實現經濟效益，不同生育期煙株自身脆弱性不同導致烤煙雹災風險程度差異較大。烤煙旺長期和成熟前期冰雹天氣多發、未采收葉片多，雹災致災危險性和煙株脆弱性風險疊加造成雹災較高風險，因此掌握不同生育期雹災風險程度，對雹災預警和人工防雹減災等工作能提供有針對性的參考依據。

從災害風險形成原理出發，構建烤煙雹災風險評價模型，考慮雹災致災危險性、暴露性和脆弱性3個評價指標，應用專家評分和自然斷點法確定不同生育期風險權重系數和等級劃分，技術方法較為科學，評價結果與實際較為吻合，具有較好的推廣應用價值。通過分析得出，烤煙大田全生育期的雹災風險總體以輕度等級為主，從中度以上綜合雹災風險的煙區地理位置分布看，寧化縣、建寧縣、泰寧縣、長汀縣和光澤縣位于閩贛兩省交界處，而永定區位于閩、粵兩省交界處，雹災風險高值區與冰雹天氣系統入閩的上游區域一致，為減少雹災風險，可優化調整雹災高風險區域的烤煙種植布局并加強該區域的人工防雹作業設施設備建設。

由于雹災損失數據較難獲取，雹災風險評價檢驗方法有待進一步探討。應用3年烤煙實際冰雹受災面積及災損金額的災害等級驗證烤煙雹災風險評價等級，對檢驗評價方法、分級標準等具有一定的參考意義。烤煙大田全生育期綜合雹災風險等級分析基于近30年的歷史數據進行，由于冰雹天氣局地性和偶然性的特點，較難與某一年度或少數幾個年度的風險完全吻合，今后需繼續強化對評價結果的檢驗，以期為烤煙種植優化和雹災防御部署決策提供依據。

受限于雹災資料收集的完整性和災情收集的精細度，冰雹發生地和災情統計資料局限在縣域層面，未能全面反映縣域內不同地理單元的雹災風險等級。

前人基于GIS的冰雹災害風險區劃研究[22-24]，通過構建冰雹致災因子的地理推算模型，一定程度上實現了雹災的精細化區劃。今后可加強冰雹資料收集，構建融合地形地貌因子的精細化雹災風險評估模型，強化風險等級和權重系數的客觀確定方法，提高煙區雹災風險的精細化、客觀化評價程度。

4結論

基于烤煙不同生育期的雹災危險性、暴露性、脆弱性3個指標，構建雹災風險評價模型并計算雹災風險指數，開展烤煙不同生育期及全生育期風險評價。結果表明：（1）烤煙旺長期和成熟前期冰雹日數較多，危險性等級較高；南平南部至北部的閩贛交界區域烤煙種植面積大，災害暴露性等級較高；旺長期和成熟前期煙株有效葉數多，收獲產出葉片少，脆弱性等級高。（2）烤煙不同生育期的雹災風險由高至低依次為：旺長期 gt; 成熟前期 成熟中期 gt; 伸根期 gt; 成熟后期，需要加強旺長期和成熟前期的冰雹預警和人工防雹作業。

（3）烤煙大田生育期雹災風險總體以輕度風險為主，中度以上雹災風險區域主要位于武夷山脈南側閩贛兩省交界一帶，可據此適當優化烤煙種植布局。

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