摘要［目的］研究菏泽市夏玉米大风灾害风险分布情况。［方法］利用1971—2015年菏泽市地面气象观测资料，统计菏泽市夏玉米大风灾害的发生次数、发生地点、发生频率，再将大风灾害等级进行0、1的标准化，作为大风灾害的风险系数，最后利用ArcGIS软件中的Kriging插值法进行绘图，确立菏泽市夏玉米大风气象灾害风险区划图，并针对夏玉米大风灾害提出了防御措施。［结果］成武县、单县的部分地区位于高风险区，夏玉米生育期内大风日数＞4．3d;牡丹区、定陶区、巨野县位于低风险区，夏玉米生育期内大风日数＜3．1d;其他县区位于中值区。［结论］该区划图可为制订各项抗灾减灾措施及提高夏玉米防灾减灾能力提供科技指导。
关键词夏玉米;大风灾害;风险区划;GIS;菏泽市
菏泽市位于山东省西南部，黄河南岸，下辖8县1区，属温带大陆性季风气候，受季风环流影响，四季分明，春季大风多风沙，夏季炎热雨集中，秋季凉爽日照长，冬季寒冷少雨雪。夏玉米是菏泽市最主要的秋粮作物，夏玉米播种面积占可用耕地面积的74%以上。大风倒伏一直是制约夏玉米稳产高产的重要因素，尤其是在夏玉米生长中后期影响更大。随着农业生产水平的提高，为追求更高产量，一方面种植密度越来越大，植株之间争光争肥，秆细纤弱，另一方面大量施用氮肥，容易旺长，造成植株过高，次生根少，增加了夏玉米倒伏的发生。同时夏玉米生长季正是菏泽市的多雨季节，往往是雷雨大风同时造成危害。许多学者对夏玉米大风灾害进行了研究，并取得一定的成果［1－4］，但针对菏泽市夏玉米大风灾害的研究鲜见报道。笔者利用1971—2015年菏泽市地面气象观测资料，采用数理统计、Kriging插值等方法，对近45年来菏泽市夏玉米大风灾害风险分布情况进行分析，并针对夏玉米大风灾害提出了防御措施。
1资料与方法
选择菏泽市8县1区地面气象观测的大风资料来分析菏泽市各县区大风灾害发生的风险等级，主要利用日最大风速观测资料，资料年代序列为1971—2015年。大风标准的确定以地面气象观测为准，日最大风速指某时段10min平均风速的日最大值。大风日数的确定采用专家咨询等方式，以5级风作为对玉米等高秆作物造成损害的风力下限，即日最大风速≥8m/s为出现一个大风日数［5］。区划使用的地理信息资料采用国家基础地理信息中心提供的1∶25万菏泽市基础地理背景数据。运用地理信息系统(GIS)技术将1∶25万等高线数据转成高分辨率(1000m×1000m)的数字地形模型(DEM)，在此基础上进行数字地形定量分类技术研究。根据菏泽市8县1区地面气象观测资料，统计夏玉米生育期间大风发生范围、发生频率及发生强度，将各个乡镇的大风倒伏日数进行分级，然后将大风日数等级进行0、1的标准化，作为大风灾害的风险系数，最后利用ArcGIS软件中的Kriging插值法进行插值绘图［6－8］。
2夏玉米大风灾害特征
根据1971—2015年菏泽市夏玉米全生育期内的大风灾害气象资料可知，20世纪80年代—90年代初、2004—2015年是菏泽市玉米全生育期出现大风较多的时段，最高有12d大风。随着气候变化，气候不稳定性增加，极端大风暴雨天气增多，加重了大风倒伏灾害的影响。统计历史资料发现，菏泽市夏玉米生育期内的大风灾害多发生在7—8月份，特别是7月下旬夏玉米进入大喇叭口期之后。7月份之前玉米植株较矮，一般在1．0～1．5m，大风灾害发生的概率小。7—8月份大风灾害较多，加之夏玉米生长迅速、植株高大、茎秆脆弱，容易造成夏玉米倒伏。
3夏玉米大风灾害风险区划
根据菏泽市8县1区地面气象观测资料，统计各站多年平均大风日数，经归一化处理后确定菏泽市夏玉米大风灾害风险区划图(图1)。由图1可知，菏泽市夏玉米大风倒伏风险等级呈放射状分布，从牡丹区(即市区)向各县逐渐增加，由于受市区建筑物高度的影响，降低了夏玉米倒伏的危险。其中，成武县、单县的部分地区位于高风险区，夏玉米生育期内大风日数＞4．3d;牡丹区、定陶区、巨野县位于低风险区，夏玉米生育期内大风日数＜3．1d;其他县区位于中值区。
4夏玉米大风灾害的防御措施
夏季7、8月份，菏泽市常会出现大风暴雨天气，造成玉米倒伏或茎折，甚至绝收，对夏玉米高产稳产造成较大影响。夏玉米大风灾害的防御措施:①应当尽量选用株高较矮、穗位较低、根系发达、茎秆粗壮且坚韧的品种。②搞好苗期蹲苗，促进下扎，增强抗倒抗灾能力。③搞好中耕培土，并进行合理施肥。可在玉米拔节期，结合中耕，进行培土，要做到氮、磷、钾配合施用。④夏玉米在小喇叭口期前遭遇大风出现倒伏时，可不采取措施，靠植株自我调节进行恢复，基本不影响产量。而对小喇叭口期后遭遇大风出现的倒伏，应及时扶起，以免植株间相互倒压，影响光合作用。在受灾后，对成熟前倒伏的玉米，如果只是根倒，及时将倒伏的玉米植株扶正即可，如果是茎折，应将倒伏的数株玉米捆在一起，使植株之间相互支持［9］。
5结论与讨论
(1)利用菏泽市夏玉米大风灾害的历史数据库，结合ArcGIS软件中的Kriging插值法，绘制了菏泽市夏玉米大风气象灾害风险区划图。结果显示，菏泽市夏玉米大风倒伏风险等级呈放射状分布，从牡丹区(即市区)逐渐向各县增加。该区划图为菏泽市夏玉米大风灾害评估和防御提供了重要依据，也为政府及相关部门指导决策提供了技术支持。(2)由于气象数据、大风灾害数据库的不全面性，ArcGIS软件显示比例的限制，以及菏泽市大风灾害风险区划针对的区域面积较小，空间要素变化不明显，导致利用GIS技术区划难度加大［10－11］。该研究未能就菏泽工程管理论文市夏玉米大风灾害风险区划进行精细化分析，因此，后期应进一步完善菏泽市夏玉米大风灾害风险区划的技术方法。
作者：陈楠 单位：山东省菏泽市气象局
