CN113487127A - 一种茶叶秋冬干旱灾害损失动态评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，包括以下步骤：采集数据，进行数据预处理，驱动茶叶经济产出模型，确定因秋冬干旱造成的茶叶经济损失率；每年根据气象条件确定茶叶秋冬干旱影响时期；建立茶叶秋冬干旱影响时期与茶叶经济损失率之间的关系模型；建立茶叶秋冬干旱灾害损失率评估表，进行动态评估。本发明的方法能准确评估秋冬干旱灾害对茶叶经济产出的影响，具有高的适用性，且能实时评估秋冬干旱灾害造成的茶叶经济损失率。
Description
技术领域
本发明涉及农业损失评估技术领域，更具体地说涉及一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法。
背景技术
茶是世界三大饮品之一，2019年11月27日第74届联合国大会宣布每年5月21日为“国际茶日”，体现了国际社会对茶叶价值的认可与重视。联合国粮农组织总干事屈冬玉指出，茶具有重要经济价值，很多茶叶产区都处于贫困之中，这些地区需要茶产业带动经济发展。中国是茶树的原产地，也是世界上茶叶主要生产国。2017年中国茶叶产量255万吨，居世界第一，世界上大约80％的绿茶出口来自中国。目前中国有20多个省份种植有茶树。与其它经济作物相比，茶树适应性广、适应山地种植、茶叶耐贮藏、运输方便、经济价值高，茶叶生产已成为山区农民的主要经济收入来源之一，开展茶叶生产也成为贫困山区脱贫的主要途径。
春茶因品质好，价格高，已成为茶农从事茶叶生产的主要经济来源。但我国茶区由于降水分布不均，在秋冬季节经常出现干旱灾害，在一些地区的个别年份，出现秋冬春连旱，给茶叶生产造成严重的经济损失，影响茶叶生产的经济效益。如2009年秋季到2010年春季云南出现有气象记录以来最严重的干旱，到3月26日，云南约80％即400万亩茶园受灾，造成春茶减产50％左右，经济损失10亿元。2019年长江中下游地区出现秋冬干旱，8～11月江汉和江南大部气温偏高1～2℃，降水量偏少5至9成，其中湖北、江西降水量为1961年以来同期最少；受干旱影响，安徽南部、江西大部、浙江西部和南部、江苏南部、湖北东部、湖南东部和南部、福建东北部等地缺少灌溉设施的茶园土壤干裂，茶树叶片变黄、枝叶干枯，局部地区幼龄茶树死亡，影响2020年春茶的产量和品质。其中，江西上饶、九江和景德镇等地部分茶树叶片枯焦脱落、枝条干枯，严重的甚至枯死；安徽部分丘陵、岗地茶园幼年茶树和新移栽茶树出现枝条枯死。据有关部门统计，受秋冬干旱影响，浙江省2020年大部分地区春茶比常年减产10％～30％，其中松阳县茶园受干旱影响面积达11万亩，占全县茶园面积的80％，直接经济损失1.8亿元。
茶叶受干旱灾害危害程度与土壤相对湿度持续小于等于65％的时间和土壤湿度有关，即干旱持续时间越长，干旱危害越重；同时，气温偏高，茶树蒸腾强，土壤水分损失大，干旱危害越重。秋冬干旱影响期间，干旱从秋季持续到冬季、甚至春季，温度变化大，茶树蒸腾作用变化大，不同日期因温度不同，对茶树的干旱危害程度不同。因此，干旱影响期间必须考虑不同温度对干旱危害程度的影响。
发明内容
本发明的目的是针对现在缺少秋冬干旱造成春茶经济损失评估技术之不足，提供一种能准确评估秋冬干旱对茶叶经济产出的影响的茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法。
一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，包括以下步骤：
1)收集茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期，建立各茶树品种开采期模型，每年根据气象条件确定茶树开采期；
2)根据收集的茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期、反映茶树芽叶生长的物候期数据、茶叶从春茶开始采摘到春茶采摘结束，逐日生产数据以及采茶工人数和茶叶价格建立茶叶经济产出模型、霜冻影响时期模型、上一年度夏季高温干旱经济损失模型、越冬期低温冻害经济损失模型、春季霜冻经济损失模型，校准所述模型；
3)根据收集的数据，假设茶树没有遭受上一年度夏季高温干旱、秋冬干旱、越冬期低温冻害、春季霜冻，根据茶叶经济产出模型计算出单位面积茶园的期望理论经济产出ECO，根据上一年度夏季高温干旱经济损失模型、越冬期低温冻害经济损失模型、春季霜冻经济损失模型计算出单位面积茶园因上一年度夏季高温干旱、越冬期低温冻害、春季霜冻造成的经济损失LECOS、LECOY、LECOF；
4)当年单位面积茶园实际经济产出为ECOR，秋冬干旱灾害造成的经济损失LECOD由下式决定：
LECOD＝ECO–ECOR–LECOS–LECOY–LECOF
(1)；
5)根据步骤4，该次秋冬干旱造成的茶叶经济损失率L由下式决定：
L＝LECOD/ECO
(2)；
6)计算当地秋冬季节晴天不同温度下茶园蒸腾量，根据历年资料建立不同温度下晴天茶园平均蒸腾量；秋冬干旱期间，以日平均温度20℃对应的蒸腾量为基数，不同日平均温度对应的蒸腾量与日平均温度为20℃对应的蒸腾量之比为该日的干旱时间指数；秋冬干旱期间，逐日日干旱时间指数相加为该年度秋冬干旱时间指数；
7)建立茶叶秋冬干旱经济损失率评估表，进行评估。
本方法进行了动态模拟模型的创建，进行秋冬干旱的动态评估，把各种灾害造成的茶叶经济损失定量化，且能准确评估秋冬干旱对茶叶经济产出的影响，具有较高的精度、适用性，以及较低的基差风险，并且能实时评估秋冬干旱造成的茶叶经济损失率。
作为对上述方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：
所述的步骤2中，越冬期低温冻害经济损失模型中，设越冬期的极端最低温度为Tmin，低温冰冻过程日平均温度低于0℃的累积值为ATB，茶树冻害指数IFI＝a1 Tmin+b1 ATB(式中a1、b1为系数)，越冬期低温冻害造成的春季茶叶经济损失率fs(IFI)由下式决定：
式中，IFIH是茶树开始遭受冻害的冻害指数，IFIL是茶树开始遭受严重冻害的冻害指数，as、bs、cs为系数。
如果考虑气象灾害造成的经济损失，年际间失去了可比性；经济损失率把气象灾害造成的经济损失标准化、定量化。
所述的步骤2中，上一年度夏季高温干旱经济损失模型中，设夏季日平均温度在30℃及以上、日最高温度在35℃及以上且日平均相对湿度在65％及以下的持续高温日数为d35，日最高温度在38℃及以上持续高温日数为d38，日最高温度在40℃及以上持续高温日数为d40，高温热害指数1(IHI1)由下式决定：
式中a35、b35为系数；
高温热害指数2(IHI2)由下式决定：
式中a38、b38为系数；
高温热害指数3(IHI3)由下式决定：
式中a40、b40为系数。
夏季高温热害指数IHI＝Max{IHI1,IHI2,IHI3}。
夏季干旱开始到结束之间的日数为夏季干旱日数(ddr)，夏季高温干旱指数IHD＝IHI+aHD ddr式中aHD为系数；
上一年度夏季高温干旱造成的春季茶叶经济损失率f(IHD)由下式决定：
f(IHD)＝aI+bI IHD+cI IHD2
式中，aI、bI、cI为系数。
用此发明的经济损失率，就显得直观、明显，能一目了然。
所述的步骤6)中，茶园蒸腾量按下式计算：
式中，ET0为茶园蒸腾量，Δ为温度--饱和水汽压曲线在T处的切线斜率，Rn为地表净辐射，G为土壤热通量，γ为干湿表常数，u2为2m处风速，ea为饱和水汽压，ed为实际水汽压，T为气温。
该公式把干旱期间，不同日平均温度对茶树旱害的影响进行了标准化。
所述步骤2)中的茶叶经济产出模型中，茶树芽叶质量为特级茶、一级茶、二级茶、三级茶和四级茶；对应春季茶叶采摘期间的五个采摘阶段，将春季茶叶采摘期间的芽叶生长划分为特级、一级、二级、三级、四级五个物候阶段；以每个生长阶段≥5℃的有效积温作为模型生长参数建立茶树芽叶生长模型，茶树芽叶生长速率表达式为:
DTj,t＝Te/TSUMj(j＝1,2,3,4,5) (1)
式中,DTj,t为j阶段t时刻的茶树芽叶生长速率(d-1)，Te为≥5℃有效温度(℃)，TSUMj为完成j物候生长阶段所需的有效积温(℃.d)，j＝1、2、3、4、5分别对应特级、一级、二级、三级、四级五个物候阶段；
对式(1)求和，
式中，Dj,d为j阶段第d天在j阶段的时间，当Dj,d＝1表示该天是j采摘阶段的最后一天；
j阶段第d天在整个采摘期的时间
ADj,d＝j-1+Dj,d(j＝1,2,3,4,5) (3)
ADj,d为j阶段第d天在采摘期的时间；
根据茶树芽叶生长观测和茶农调查资料，茶树在遭受低温霜冻后到茶芽达到茶叶制作标准时期需达到的≥5℃有效积温与最低气温之间有如下关系：
式中，∑T≥5℃是茶树芽叶在低温霜冻后生长到满足茶叶制作要求需达到的≥5℃有效积温；Tl是低温霜冻过程的最低气温；a5、b5、c5、d5为系数；
在无雨天气下，1名采茶工在春季每天鲜芽叶采摘量与茶叶采摘期时间之间有如下关系：
上式中，Qq为无雨天气下1名采茶工的每天鲜芽叶采摘量(Kg/人/d)；ADj,d为j阶段第d天的采摘量，采摘时间,取值从0到5，其中0表示开采期，1、2、3、4、5分别表示特级茶、一级茶、二级茶、三级茶、四级茶采摘阶段最后一天的时间；
一名采茶工在下雨天采摘的茶叶产量与同一采摘时期无雨时采摘的茶叶产量之比和白天降水量的关系可用下式来表示：
式中，f(RR)为降水量对茶树鲜芽叶采摘量的影响系数，RR为采摘当天08－20时降水量；
综合式(5)和(6)，得到一名采茶工每天的鲜芽叶采摘量模型
TADj,d＝Qq×f(RR) (7)
式中，TADj,d为一名采茶工在j阶段第d天的鲜芽叶采摘量(Kg/人/d)；
在霜冻影响时期，假设没有霜冻，计算每日的茶叶经济产出并累加，就得到霜冻造成的茶叶经济损失。
根据实际情况，进行将经济收入进行较高的精度的计算，适用性好。
所述的秋冬干旱时期为当年立秋后，土壤相对湿度持续小于等于65％的时期。
所述不同温度下茶园蒸腾量的计算采用penman-monteith方程。计算的结果跟实际接近，效果好。
使用本发明可以达到以下有益效果：
1、采用经济产出模型分离各种灾害造成的茶叶经济损失，把各种灾害造成的茶叶经济损失定量化。
2、秋冬季节温度波动大，茶园蒸腾量变化大。茶树受秋冬干旱影响程度除了与干旱长度有关，还与干旱期间土壤湿度有关，而土壤湿度主要与茶园蒸腾量有关，本方法通过计算晴天不同温度下茶园蒸腾量来确定秋冬干旱期间温度不同对茶树需水量的影响，提出干旱时间指数的概念。日干旱时间指数真实反映了当日温度下对茶树生长的影响，从而把每年秋冬干旱对茶树生长的影响标准化，根据一年的秋冬干旱时间指数确定秋冬干旱造成的茶叶经济损失和实际损失相符，损失评估误差小，保险基差风险低。
3、经综合评估，积极应对秋冬干旱措施，如喷灌处理或盖草处理等，不同品种的茶树不同的处理方法，使茶叶产量和质量得到提升，同时力求将损失减到最小，利于提高经济效益。
综上所述，本发明的方法能准确评估秋冬干旱对茶叶经济产出的影响，具有较高的精度、适用性，以及较低的基差风险，并且能实时评估秋冬干旱造成的茶叶经济损失率，能通过保险进行相应的理赔，保障了茶农的利益，更有效地提高茶农整体收入保障水平，实现茶叶科学与农业保险相辅相成的支农惠农社会价值。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1所示，本发明为一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法。
一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，包括以下步骤：
1)收集茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期，建立各茶树品种开采期模型，每年根据气象条件确定茶树开采期；
2)根据收集的茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期、反映茶树芽叶生长的物候期数据、茶叶从春茶开始采摘到春茶采摘结束，逐日生产数据以及采茶工人数和茶叶价格建立茶叶经济产出模型、霜冻影响时期模型、上一年度夏季高温干旱经济损失模型、越冬期低温冻害经济损失模型、春季霜冻经济损失模型，校准所述模型；
3)根据收集的数据，假设茶树没有遭受上一年度夏季高温干旱、秋冬干旱、越冬期低温冻害、春季霜冻，根据茶叶经济产出模型计算出单位面积茶园的期望理论经济产出ECO，根据上一年度夏季高温干旱经济损失模型、越冬期低温冻害经济损失模型、春季霜冻经济损失模型计算出单位面积茶园因上一年度夏季高温干旱、越冬期低温冻害、春季霜冻造成的经济损失LECOS、LECOY、LECOF；
4)当年单位面积茶园实际经济产出为ECOR，秋冬干旱灾害造成的经济损失LECOD由下式决定：
LECOD＝ECO–ECOR–LECOS–LECOY–LECOF
(1)；
5)根据步骤4，该次秋冬干旱造成的茶叶经济损失率L由下式决定：
L＝LECOD/ECO
(2)；
6)计算当地秋冬季节晴天不同温度下茶园蒸腾量，根据历年资料建立不同温度下晴天茶园平均蒸腾量；秋冬干旱期间，以日平均温度20℃对应的蒸腾量为基数，不同日平均温度对应的蒸腾量与日平均温度为20℃对应的蒸腾量之比为该日的干旱时间指数，即日平均温度20℃时，该日干旱时间指数为1；秋冬干旱期间，逐日日干旱时间指数相加为该年度秋冬干旱时间指数；
7)建立茶叶秋冬干旱经济损失率评估表，进行评估。
通过实验表明，儿茶素总量会随着不同含水量的变化而变化，当土壤含水量在50％时，儿茶素总量数值在33.324mg/g，达到70％时，总量是41.519mg/g，而到了90％时，儿茶素总量增加到73.751mg/g，但是当含水量达到110％，儿茶素总量迅速下降到30.774mg/g。
以上只是简单地列举了茶叶内含物质的变化情况，其他的像过氧化物酶、茶多酚以及氨基酸等都有相类似的变化。这就说明，在适宜的土壤水分含量情况下茶树品质最高，一旦土壤含水量过低或者土壤含水量过高，茶叶的品质都会发生明显的变化，而且是向坏的方向发展。
秋冬干旱直接会引起茶叶品质、产量的改变，同时影响茶农的经济收益。
进一步地，所述的步骤2中，越冬期低温冻害经济损失模型中，设越冬期的极端最低温度为Tmin，低温冰冻过程日平均温度低于0℃的累积值为ATB，茶树冻害指数IFI＝a1Tmin+b1 ATB(式中a1、b1为系数)，越冬期低温冻害造成的春季茶叶经济损失率fs(IFI)由下式决定：
式中，IFIH是茶树开始遭受冻害的冻害指数，IFIL是茶树开始遭受严重冻害的冻害指数，as、bs、cs为系数。
在没有气象灾害影响等情况下，茶叶经济产出与二方面因素有关：一是生产管理水平等提高，单位面积茶园产量增加，使茶叶经济产出增加；二是茶叶价格年际间变化，使单位面积茶园即使每年产量相同，但经济产出不同。因此如果考虑气象灾害造成的经济损失，年际间失去了可比性；经济损失率把气象灾害造成的经济损失标准化、定量化。
经济损失率，最简单的举一个例子，原来能产出100元的茶叶收入，损失率为20％，那么只有80元的收入了。再举一个较深层次的例子，2021年浙江省新昌县通过去年的数字化建设、电商营销等措施，春茶价格比2020年增加40-50元/斤。按亩产33斤计算，如2020年平均每斤200元，亩经济收入6600元；2021年亩经济收入8250元。如2019年和2020年出现了同样程度的秋冬干旱，造成的同样的经济损失率20％，2020年的经济损失是1320元，2021年的经济损失是1650元。因此，如用经济损失，评估干旱影响就比较复杂了。用茶叶经济损失率直观、方便且快捷。
进一步地，所述的步骤2中，上一年度夏季高温干旱经济损失模型中，设夏季日平均温度在30℃及以上、日最高温度在35℃及以上且日平均相对湿度在65％及以下的持续高温日数为d35，日最高温度在38℃及以上持续高温日数为d38，日最高温度在40℃及以上持续高温日数为d40，高温热害指数1(IHI1)由下式决定：
式中a35、b35为系数；
高温热害指数2(IHI2)由下式决定：
式中a38、b38为系数；
高温热害指数3(IHI3)由下式决定：
式中a40、b40为系数。
夏季高温热害指数IHI＝Max{IHI1,IHI2,IHI3}。
进一步地，夏季干旱开始到结束之间的日数为夏季干旱日数ddr，夏季高温干旱指数IHD＝IHI+aHD ddr式中aHD为系数；上一年度夏季高温干旱造成的春季茶叶经济损失率f(IHD)由下式决定：
f(IHD)＝aI+bI IHD+cI IHD2
式中，aI、bI、cI为系数。
进一步地，所述的步骤6)中，茶园蒸腾量按下式计算：
式中，ET0为茶园蒸腾量，Δ为温度--饱和水汽压曲线在T处的切线斜率，Rn为地表净辐射，G为土壤热通量，γ为干湿表常数，u2为2m处风速，ea为饱和水汽压，ed为实际水汽压，T为气温。
该公式把干旱期间，不同日平均温度对茶树旱害的影响标准化。如干旱期间，日平均温度20℃、10℃对茶树旱害的影响是不同的。日平均温度10℃时，因温度低，茶园蒸腾量偏小，对茶树旱害的影响只有日平均温度20℃时的70％。利用表1把干旱影响时间标准化，从而直接用表2确定秋冬干旱造成的茶叶经济损失率。浙江省2019年出现影响茶树生长的秋冬干旱，根据影响茶树生长的秋冬干旱时期定义。如浙江省新昌县雪溪茶场2019年10月13日到11月30日为影响茶树生长的秋冬干旱时期，该时期对2020年春茶的影响评估过程见表3。
耐旱性指植物对干旱的适应与抵抗能力，因抵抗干旱的程度不同，将茶叶耐旱性分为三类，分别为弱耐旱性、中耐旱性和强耐旱性。
表1和表2分别为浙江省新昌县日干旱时间指数和茶叶秋冬干旱经济损失率评估表
表1浙江省新昌县平均气温和日干旱时间指数的关系
表2浙江省新昌县茶叶秋冬干旱经济损失率评估表
| 干旱时间指数 | 11-20 | 21-28 | 29-35 | 36-42 | 43-50 | 51-57 | 58-65 |
| 弱耐旱性 | 5 | 10 | 15 | 22 | 30 | 37 | 45 |
| 中耐旱性 | 2 | 4 | 7 | 11 | 16 | 22 | 29 |
| 强耐旱性 | 0 | 0 | 0 | 3 | 5 | 7 | 10 |
接上表
| 干旱时间指数 | 66-74 | 75-83 | 84-92 | 93-100 | 101-109 | 110-120 | 121-130 |
| 弱耐旱性 | 53 | 62 | 70 | 80 | 90 | 100 | 100 |
| 中耐旱性 | 36 | 44 | 53 | 62 | 70 | 80 | 90 |
| 强耐旱性 | 14 | 20 | 26 | 33 | 40 | 48 | 57 |
表3为2019年浙江省新昌县雪溪茶场秋冬干旱对春茶的影响评估
根据表3，2019年浙江省新昌县雪溪茶场秋冬干旱时间指数为36.5，查表2，得到龙井43、白叶1号等弱耐旱性茶树2020年春茶因秋冬干旱造成的经济损失率为22％，嘉茗1号、浙农139等中耐旱性茶树2020年春茶因秋冬干旱造成的经济损失率为11％，鸠坑群体种等强耐旱性茶树2020年春茶因秋冬干旱造成的经济损失率为3％。
进一步地，所述步骤2)中的茶叶经济产出模型中，茶树芽叶质量为特级茶、一级茶、二级茶、三级茶和四级茶；对应春季茶叶采摘期间的五个采摘阶段，将春季茶叶采摘期间的芽叶生长划分为特级、一级、二级、三级、四级五个物候阶段；以每个生长阶段≥5℃的有效积温作为模型生长参数建立茶树芽叶生长模型，茶树芽叶生长速率表达式为:
DTj,t＝Te/TSUMj(j＝1,2,3,4,5) (1)
式中,DTj,t为j阶段t时刻的茶树芽叶生长速率(d-1)，Te为≥5℃有效温度(℃)，TSUMj为完成j物候生长阶段所需的有效积温(℃.d)，j＝1、2、3、4、5分别对应特级、一级、二级、三级、四级五个物候阶段；
对式(1)求和，
式中，Dj,d为j阶段第d天在j阶段的时间，当Dj,d＝1表示该天是j采摘阶段的最后一天；
j阶段第d天在整个采摘期的时间
ADj,d＝j-1+Dj,d(j＝1,2,3,4,5) (3)
ADj,d为j阶段第d天在采摘期的时间；
根据茶树芽叶生长观测和茶农调查资料，茶树在遭受低温霜冻后到茶芽达到茶叶制作标准时期需达到的≥5℃有效积温与最低气温之间有如下关系：
式中，∑T≥5℃是茶树芽叶在低温霜冻后生长到满足茶叶制作要求需达到的≥5℃有效积温；Tl是低温霜冻过程的最低气温；a5、b5、c5、d5为系数；
在无雨天气下，1名采茶工在春季每天鲜芽叶采摘量与茶叶采摘期时间之间有如下关系：
上式中，Qq为无雨天气下1名采茶工的每天鲜芽叶采摘量(Kg/人/d)；ADj,d为j阶段第d天的采摘量，采摘时间,取值从0到5，其中0表示开采期，1、2、3、4、5分别表示特级茶、一级茶、二级茶、三级茶、四级茶采摘阶段最后一天的时间；
一名采茶工在下雨天采摘的茶叶产量与同一采摘时期无雨时采摘的茶叶产量之比和白天降水量的关系可用下式来表示：
式中，f(RR)为降水量对茶树鲜芽叶采摘量的影响系数，RR为采摘当天08－20时降水量；
综合式(5)和(6)，得到一名采茶工每天的鲜芽叶采摘量模型
TADj,d＝Qq×f(RR) (7)
式中，TADj,d为一名采茶工在j阶段第d天的鲜芽叶采摘量(Kg/人/d)；
在霜冻影响时期，假设没有霜冻，计算每日的茶叶经济产出并累加，就得到霜冻造成的茶叶经济损失。
进一步地，所述的秋冬干旱时期为当年立秋后，土壤相对湿度持续小于等于65％的时期。
更进一步地，所述不同温度下茶园蒸腾量的计算采用penman-monteith方程。
本发明提出了秋冬干旱对茶叶影响引起的经济损失率的评估，具有高的适用性，进行科学合理地计算，且能实时评估秋冬干旱灾害造成的茶叶经济损失率。
以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)收集茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期，建立各茶树品种开采期模型，每年根据气象条件确定茶树开采期；
2)根据收集的茶叶生产地气象数据、茶树品种资料、茶树开采期、反映茶树芽叶生长的物候期数据、茶叶从春茶开始采摘到春茶采摘结束，逐日生产数据以及采茶工人数和茶叶价格建立茶叶经济产出模型、霜冻影响时期模型、上一年度夏季高温干旱经济损失模型、越冬期低温冻害经济损失模型、春季霜冻经济损失模型，校准所述模型；
3)根据收集的数据，假设茶树没有遭受上一年度夏季高温干旱、秋冬干旱、越冬期低温冻害、春季霜冻，根据茶叶经济产出模型计算出单位面积茶园的期望理论经济产出ECO，根据上一年度夏季高温干旱经济损失模型、越冬期低温冻害经济损失模型、春季霜冻经济损失模型计算出单位面积茶园因上一年度夏季高温干旱、越冬期低温冻害、春季霜冻造成的经济损失LECOS、LECOY、LECOF；
4)当年单位面积茶园实际经济产出为ECOR，秋冬干旱灾害造成的经济损失LECOD由下式决定：
LECOD＝ECO–ECOR–LECOS–LECOY–LECOF (1)；
5)根据步骤4，该次秋冬干旱造成的茶叶经济损失率L由下式决定：
L＝LECOD/ECO (2)；
6)计算当地秋冬季节晴天不同温度下茶园蒸腾量，根据历年资料建立不同温度下晴天茶园平均蒸腾量；秋冬干旱期间，以日平均温度20℃对应的蒸腾量为基数，不同日平均温度对应的蒸腾量与日平均温度为20℃对应的蒸腾量之比为该日的干旱时间指数；秋冬干旱期间，逐日日干旱时间指数相加为该年度秋冬干旱时间指数；
7)建立茶叶秋冬干旱经济损失率评估表，进行评估。
2.如权利要求1所述的一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于：所述的步骤2中，越冬期低温冻害经济损失模型中，设越冬期的极端最低温度为Tmin，低温冰冻过程日平均温度低于0℃的累积值为ATB，茶树冻害指数IFI＝a1Tmin+b1 ATB(式中a1、b1为系数)，越冬期低温冻害造成的春季茶叶经济损失率fs(IFI)由下式决定：
3.如权利要求1所述的一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于：所述的步骤2中，上一年度夏季高温干旱经济损失模型中，设夏季日平均温度在30℃及以上、日最高温度在35℃及以上且日平均相对湿度在65％及以下的持续高温日数为d35，日最高温度在38℃及以上持续高温日数为d38，日最高温度在40℃及以上持续高温日数为d40，高温热害指数1(IHI1)由下式决定：
式中a35、b35为系数；
高温热害指数2(IHI2)由下式决定：
式中a38、b38为系数；
高温热害指数3(IHI3)由下式决定：
式中a40、b40为系数。
夏季高温热害指数IHI＝Max{IHI1,IHI2,IHI3}。
4.如权利要求3所述的一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于：夏季干旱开始到结束之间的日数为夏季干旱日数(ddr)，夏季高温干旱指数IHD＝IHI+aHD ddr式中aHD为系数；
上一年度夏季高温干旱造成的春季茶叶经济损失率f(IHD)由下式决定：
f(IHD)＝aI+bI IHD+cI IHD2
式中，aI、bI、cI为系数。
5.如权利要求1所述的一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于：所述的步骤6)中，茶园蒸腾量按下式计算：
式中，ET0为茶园蒸腾量，Δ为温度--饱和水汽压曲线在T处的切线斜率，Rn为地表净辐射，G为土壤热通量，γ为干湿表常数，u2为2m处风速，ea为饱和水汽压，ed为实际水汽压，T为气温。
6.如权利要求1所述的一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于：所述步骤2)中的茶叶经济产出模型中，茶树芽叶质量为特级茶、一级茶、二级茶、三级茶和四级茶；对应春季茶叶采摘期间的五个采摘阶段，将春季茶叶采摘期间的芽叶生长划分为特级、一级、二级、三级、四级五个物候阶段；以每个生长阶段≥5℃的有效积温作为模型生长参数建立茶树芽叶生长模型，茶树芽叶生长速率表达式为:
DTj,t＝Te/TSUMj(j＝1,2,3,4,5) (1)
式中,DTj,t为j阶段t时刻的茶树芽叶生长速率(d-1)，Te为≥5℃有效温度(℃)，TSUMj为完成j物候生长阶段所需的有效积温(℃.d)，j＝1、2、3、4、5分别对应特级、一级、二级、三级、四级五个物候阶段；
对式(1)求和，
式中，Dj,d为j阶段第d天在j阶段的时间，当Dj,d＝1表示该天是j采摘阶段的最后一天；
j阶段第d天在整个采摘期的时间
ADj,d＝j-1+Dj,d(j＝1,2,3,4,5) (3)
ADj,d为j阶段第d天在采摘期的时间；
根据茶树芽叶生长观测和茶农调查资料，茶树在遭受低温霜冻后到茶芽达到茶叶制作标准时期需达到的≥5℃有效积温与最低气温之间有如下关系：
式中，∑T≥5℃是茶树芽叶在低温霜冻后生长到满足茶叶制作要求需达到的≥5℃有效积温；Tl是低温霜冻过程的最低气温；a5、b5、c5、d5为系数；
在无雨天气下，1名采茶工在春季每天鲜芽叶采摘量与茶叶采摘期时间之间有如下关系：
上式中，Qq为无雨天气下1名采茶工的每天鲜芽叶采摘量(Kg/人/d)；ADj,d为j阶段第d天的采摘量，采摘时间,取值从0到5，其中0表示开采期，1、2、3、4、5分别表示特级茶、一级茶、二级茶、三级茶、四级茶采摘阶段最后一天的时间；
一名采茶工在下雨天采摘的茶叶产量与同一采摘时期无雨时采摘的茶叶产量之比和白天降水量的关系可用下式来表示：
式中，f(RR)为降水量对茶树鲜芽叶采摘量的影响系数，RR为采摘当天08－20时降水量；
综合式(5)和(6)，得到一名采茶工每天的鲜芽叶采摘量模型
TADj,d＝Qq×f(RR) (7)
式中，TADj,d为一名采茶工在j阶段第d天的鲜芽叶采摘量(Kg/人/d)；
在霜冻影响时期，假设没有霜冻，计算每日的茶叶经济产出并累加，就得到霜冻造成的茶叶经济损失。
7.如权利要求1所述的一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于：所述的步骤4)中，秋冬干旱时期为当年立秋后，土壤相对湿度持续小于等于65％的时期。
8.如权利要求5所述的一种茶叶秋冬干旱灾害损失评估方法，其特征在于：所述不同温度下茶园蒸腾量的计算采用penman-monteith方程。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11846405B1 (en) | 2022-11-28 | 2023-12-19 | HKC Corporation Limited | Backlight module and display device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107219142A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-09-29 | 福建省农业科学院茶叶研究所 | 一种鉴定茶树耐旱性的方法 |
| CN110059915A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-26 | 广东奥博信息产业股份有限公司 | 一种冬小麦气象灾害综合风险动态评价方法及装置 |
| CN112418517A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-26 | 杭州电子科技大学 | 一种用于冻害短临预警的预测方法 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107219142A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-09-29 | 福建省农业科学院茶叶研究所 | 一种鉴定茶树耐旱性的方法 |
| CN110059915A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-26 | 广东奥博信息产业股份有限公司 | 一种冬小麦气象灾害综合风险动态评价方法及装置 |
| CN112418517A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-26 | 杭州电子科技大学 | 一种用于冻害短临预警的预测方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| LOU WEIPING 等: "Impact of climate change on inter-annual variation in tea plant output in Zhejiang, China", INTERNATIONAL JOURNAL OF CLIMATOLOGY, pages 1 - 12 * |
| 娄伟平 等: "气候变化对绍兴市乌牛早茶树春茶经济产出的影响", 生态学杂志, vol. 33, no. 12, pages 3358 - 3367 * |
| 娄伟平: "浙江省大佛龙井产区春季茶叶霜冻灾害研究", 中国博士学位论文全文数据库 农业科技辑, no. 2, pages 047 - 26 * |
| 娄伟平;肖强;孙科;邓盛蓉;杨鸣;: "浙江省茶树高温热害风险区划", 茶叶科学, vol. 38, no. 05, pages 480 - 486 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11846405B1 (en) | 2022-11-28 | 2023-12-19 | HKC Corporation Limited | Backlight module and display device |
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