IPCC 發布的歷次氣候變化評估報告均充分證實全球氣候系統變暖已是不爭的事實。2013 年第五次評估報告（AR5）指出，1880-2012 年全球平均地表溫度大約上升了 0.85（0.65-1.06）℃，且陸地增溫大于海洋，冬半年大于夏半年，1983-2012 年可能是過去 1400 年中最暖的 30 年。氣候變化影響社會發展的各個方面，特別是農業生態系統受氣候變化的影響更為直接。近年來，眾多學者通過 IPCC 發布的不同階段的評估報告，針對氣候變化對農業生產及經濟林果主要氣象災害的影響展開了一系列的研究。潘根興、劉彥隨等針對氣候變化對中國農業生產的氣象資源、農業生物環境和生態系統的影響進行了研究，指出區域性干旱將成為我國未來農業生產愈來愈嚴重的挑戰。楊曉光、李勇、徐斌等針對全球氣候變化對中國種植制度北界及對長江中下游地區單雙季稻高低溫災害風險及其產量影響進行了研究?；糁螄葘夂蜃兣瘜r作物病蟲害的影響進行了詳細的分類研究。柳晶、郭海英等的研究認為植物物候對氣候變化響應比較敏感。楊小利通過對蘋果生產對氣候變化的評估后認為蘋果生長周期延長,鄧振鏞、姚小英、劉敬強針對西北地區特色作物對氣候變化響應進行過研究。

霍治國、李世奎等對主要農業氣象災害風險評估技術進行了研究，提出了針對一年生農作物、多年生果樹不同承災體類型的風險概率估算方法及其風險等級劃分。賀文麗等以年平均氣溫、無霜期、年降水量作為區劃因子開展了陜西獼猴桃種植氣候生態適宜性區劃。王景紅等基于自然災害風險形成原理，構建了獼猴桃高溫干旱災害風險評估模型。但針對氣候變化對獼猴桃主要氣象災害風險的影響預估研究尚未見相關文獻。

陜西是全球最大的獼猴桃生產基地，截止 2012 年，全省獼猴桃種植面積 86.40 萬畝，產量 82.29萬噸，約占全球獼猴桃種植面積的 1/3，全國獼猴桃種植面積的 2/3 以上。獼猴桃也是陜西農業經濟的重要支柱產業，平均每畝經濟效益達到 6300 元。因此，開展氣候變化對獼猴桃主要氣象災害風險影響研究，為應對氣候變化，促進獼猴桃產業合理布局，提高獼猴桃生產氣象防災減災提質增效具有重要的現實意義。

1、 資料與方法

1.1 資料收集

1.1.1 預估數據

全球氣候模式（GCM）是預估未來氣候變化趨勢的有效手段，北京氣候中心（BCC）發展的全球氣候系統模式 BCC_CSM1.1（Beijing Climate Center _Climate System Model version 1.1）參與了世界氣候研究計劃（WCRP）組織的第五階段耦合模式發展比較計劃（CMIP5）并表現出較強的模擬能力。在AR5 中，采用了 CMIP5 模式和新排放情景，CMIP5 模式耦合了大氣、海洋、陸面、海冰、氣溶膠和碳循環等多個模塊，動態植被和大氣化學過程也被耦合。CMIP5 開發了融入政策因素的代表性濃度路徑（Representative Concentration Pathways，RCPs）情景數據。采用新的模式和情景，預估準確性有所提高，這也是 AR5 的亮點之一。RCPs 包括 4 種典型濃度路徑 RCP8.5、RCP6、RCP4.5、RCP2.6。其中RCP6 與 RCP4.5 情景是通過采取一系列技術和措施來控制溫室氣體排放不超過目標水平，并使總輻射強迫在 2100 年之前達到穩定的中間穩定路徑。氣象災害評估主要涉及氣象要素的日變化，因此對極端天氣表現能力更強的 RCPs 情景數據在氣候變化對農業影響評估方面更有優勢。

研究使用國家氣候中心研究人員利用國際理論物理研究中心的區域氣候模式 RegCM4.0，單向嵌套BCC_CSM1.1 氣候系統模式，鑒于 RCP4.5 的優先性大于 RCP6，因此對中國地區進行 RCP4.5 排放情景下，1950-2099 年的連續積分模擬結果輸出的氣溫、降水二進制格點數據作為預估基礎，模式水平分辨率為 50 km。采用插值方法將格點數據插值到研究區域中的氣象站點，生成 1950-2060 年的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量逐日時間序列數據。

1.1.2 基礎數據

用于計算基準期氣象災害風險指數的數據來源于陜西省氣候資料室，主要收集日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日降水、日照等數據。陜西獼猴桃基地縣的種植面積、品種等數據來源于陜西省果業局。陜西省主栽的獼猴桃主要為秦美和海沃德等晚熟品種，占到種植面積的 70%以上，因此獼猴桃主要氣象災害風險的評估時段主要與晚熟品種的特性和物候期一致，根據陜西生態物候監測網對秦美獼猴桃的物候監測，一般樹液流動期在 3 月上旬、芽膨大期 3 月下旬、雌花開放盛期在 5 月上旬、可采成熟期在 9 月下旬-10 月上旬、落葉期在 11 月中下旬。

1.2 研究方法

1.2.1 風險指數計算

氣象災害致災因子的危險性主要表現為其危害強度和發生概率，因而氣象災害的氣候風險可用其發生時的危害強度和發生概率來表征。根據柏秦風等的研究成果，構建獼猴桃主要氣象災害風險指數：

式中：VH 為某種災害的氣候危險性風險指數，用于表示氣候致災因子風險大小，其值越大，則氣候致災風險程度越大，災害發生時造成損失越大。sd、md、ld 分別為重度、中度、輕度氣象災害的發生概率，sc、mc、lc 分別為重度、中度、輕度災害的災損系數。

根據陜西省經濟作物氣象服務臺歷次災害實地調查及有關文獻資料，確定了獼猴桃越冬期凍害、芽膨大期凍害、日灼災害的受災分析時段、致災氣候因子、成災等級指標及災損系數，見表 1。

1.2.2 分析時段劃分

以 1971-2000 年為基準期，預估期分 2001-2030 年和 2031-2060 年兩個時段，利用歷史基礎數據和預估數據，分別計算在基準期和未來不同時段獼猴桃主要種植區三種主要氣象災害風險指數分布，預估未來獼猴桃果區主要氣象災害風險區較基準期的變化情況。

2 結果與分析

2.1 越冬期凍害風險

越冬期凍害是陜西獼猴桃生產中最為普遍也是最主要的氣象災害，主要集中在初掛果果園和長勢過旺的果園。通過對基準時段越冬期凍害指數風險進行分析表明，越冬期凍害主要分布在秦嶺山區海拔約1000-1400 米的山區，以及關中北部和西部海拔 800-1000 米的大部分地區。該區域中度凍害發生約 2a1遇，同時存在 2-6a1 遇的重度凍害。中度風險區主要分布在陜南米倉山、大巴山、秦嶺南麓海拔約800-1000 米的臺塬和關中平原北部海拔 500-800 米的地區及關中平原東部海拔 500 米以下部分地區，該區域中度越冬期凍害 2a1 遇，同時存在 3-5a1 遇的輕度凍害。秦嶺南麓、米倉山、大巴山以北海拔約600-800 米的大部區域和關中平原處在輕度風險區，輕度凍害約 2-5a 一遇。陜南漢江流域海拔 600 米以下區域基本無風險，該區處在北亞熱帶季風氣候區，冬季氣溫較關中高，獼猴桃越冬期寒潮降溫幅度較小。

從預估情況看，在 RCP4.5 排放情景下，未來獼猴桃越冬期凍害的重度及以上風險區和基本無風險區都將逐漸縮小，到 2031-2060 年關中將以中度風險區為主，陜南將基本以輕度風險區為主。全省目前種植面積較為集中的秦嶺北麓重點種植區越冬期凍害風險有所增加，其越冬期凍害風險將由輕度風險區變為中度風險區，漢中盆地種植區將由基本無風險區向輕度風險區過渡，而關中北部的次適宜種植區的越冬期凍害風險沒有明顯增加趨勢，秦嶺南坡的凍害重度風險去將逐漸減小，逐步變為中度風險區。

2.2 芽膨大期凍害

陜西獼猴桃種植區 3-4 月的冷空氣過程占到全年的 1/3，此時正值獼猴桃芽膨大期，因此常受到凍害影響，從而影響產量和品質。通過分析基準時段芽膨大期凍害風險指數，發現關中的渭南市和銅川市全區，咸陽市的淳化、永壽、禮泉以及寶雞市的岐山、鳳翔、千陽和隴縣芽膨大期凍害風險最高，其中中度凍害 3-4a1 遇，同時存在 3-5a1 遇的重度凍害。中度風險區主要分布在關中北部及秦嶺南麓的部分地區，其中陜南中度風險區海拔較高，關中區地理略偏北，該區重度凍害 5-12a1 遇、中度凍害 8-12a1遇。秦嶺南麓海拔約 800-1000，米倉山、大巴山山區海拔約 800-1200 米的大部分地區以及渭河平原及其兩岸海拔約 500-800 米的大部分地區屬輕度風險區，中度和輕度芽膨大期凍害發生頻率低，危害小。

從預估結果來看，未來獼猴桃芽膨大期凍害高風險區將明顯減小，風險將以無風險區和中低風險區為主，基本覆蓋了目前除關中西部之外的大部分區域。特別是陜南的芽膨大期凍害風險將大大降低。關中中部的芽膨大期凍害風險略有增加，關中北部的越冬期凍害和芽膨大期凍害不容忽視，應是該區域拓展獼猴桃產業應重點關注的氣象問題。

2.3 日灼災害

陜西晚熟獼猴桃的幼果期和果實膨大期遇到夏季高溫過程，易造成果實灼傷，較為嚴重的可引起落葉落果，嚴重影響其品質及儲藏性。通過分析氣候基準時段獼猴桃日灼災害風險指數，獼猴桃的日灼災害基本以基本無風險和輕度風險為主，其中基本無風險區主要分布在秦嶺南麓及米倉山、大巴山海拔約 1100 米以上的山區，關中西部和北部海拔約 1000 米以上的山區，夏季高溫日數少，持續時間短，偶有輕度日灼災害發生。輕度度風險區主要分布在關中南部、北部和西部以及陜南海拔 500-1000 米的區域，該區以臺塬、丘陵為主獼猴桃果實膨大期，輕度日灼災害 2-7a1 遇，同時存在 3-4a1 遇的重度和中度日灼災害。中度風險區主要分布在關中中東部，除輕度風險區以外的大部分平原川道地區，另外，陜南的漢江下游和丹江下游兩岸有小部分分布,該區地勢略偏低、地形以河谷川道為主，夏季受下沉氣流影響，高溫日數較多，持續時間較長，在獼猴桃果實膨大期易形成高溫與干旱相互脅迫的形勢，造成獼猴桃膨大期水分欠缺，中度日灼災害 2-3a1 遇，同時存在 3-4a1 遇的重度災害。

從預估結果來看，未來日灼災害呈現逐漸加重的趨勢，呈現出從東北向西南逐步擴大的趨勢，到2001-2030 年，關中東部的渭南市基本都在中度風險區，商洛和漢中部分地區的日灼災害由輕度和基本無風險區向中度風險區過渡，目前重點扶持種植的秦嶺北麓沿線基地縣除關中西部外基本都處在中度風險區域。到 2031-2060 年，關中東部、商洛和漢中東部基本都嚴重的日灼風險。關中以西安為界的東部區域，陜南以安康為界的東部區域基本都在中度風險以上，全省獼猴桃種植區基本無風險區基本消失。

3、 討論

氣候變化對農業影響的模型模擬通常采用敏感性分析或情景分析，本研究基于 RCP4.5 排放情境下的預估數據對陜西獼猴桃產地的主要氣象災害風險的未來變化進行了評估，該預估數據能夠很好地表現出陜西省溫度的地理分布特征以及降水由南向北遞減的基本特點。原有的氣候變化預估研究大多基于IS92、SRES 等情景狀況，本研究采用的 RCPs 情景考慮了政策因素，能夠更加科學客觀的預估未來的氣候變化狀況，同時 RCPs 情景數據對極端天氣預估方面較強，對于研究由極端溫度引起的災害影響評估分析結果更為可信。然而，由于氣候預估的復雜性，特別是在區域尺度上的模擬與未來的實際有一定的差異，因此，本研究結果僅從氣候模擬角度出發，應存在一定的不確定性。

在獼猴桃主要氣象災害成災等級指標及災損系數確定方面，本研究均基于原有研究成果及陜西省經濟作物氣象服務臺調查的基礎上，對品種及樹齡等因素未做區分，而影響獼猴桃種植及對災害抗逆性的因素除氣象條件外還有品種和其它立地條件等。劉占德等的研究表明，陜西關中的獼猴桃凍害程度與樹齡和樹勢有關，初掛果果樹和長勢較旺的幼樹發生較為嚴重，因此未來的研究中氣象災害及災損率等指標針對不同的獼猴桃品種或在不同區域內均應有所區別。同時隨著氣候變化的加劇，作物物候期也將隨之發生變化，生長發育速度加快，發育期縮短，其不同發育期所對應的氣象災害風險應與其對應的關鍵發育階段息息相關，因此后期在研究氣象災害風險變化中也應注意果樹物候期隨氣候變化發生的變化。

4、 結論

在最新的排放情景 RCP4.5 下，預計未來陜西秦嶺北麓基地縣的越冬期凍害和萌芽期凍害風險將較目前有所增加，日灼將成為未來陜西獼猴桃生產中的最主要氣象災害，特別是關中東北部及商洛等地風險極高。陜南的漢中盆地未來三種主要氣象災害的綜合風險較低，應為繼關中秦嶺北麓連片種植區后又一個獼猴桃產業重點發展區域，可在該區適度擴大獼猴桃種植規模。