摘 要:從危險(xiǎn)性、暴露度、脆弱性、防旱抗旱能力四個(gè)方面構(gòu)建農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系,對我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行單指標(biāo)和綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),并將其劃分為五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級。結(jié)果表明,黑龍江省、河南省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,河北省、安徽省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,湖北省、湖南省、四川省、江西省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,吉林省、江蘇省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,僅有遼寧省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)旱災(zāi);風(fēng)險(xiǎn)評價(jià);糧食主產(chǎn)區(qū)
中圖分類號:F274 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-291X(2017)17-0018-04
引言
在全球氣候變暖的背景下,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大、社會(huì)財(cái)富的不斷積累,極端天氣及氣候?yàn)?zāi)害已成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一。世界氣象組織(WMO)統(tǒng)計(jì),全球范圍內(nèi)過去發(fā)生的氣象災(zāi)害占到所有災(zāi)害的70%左右,而旱災(zāi)在前者中的占比高達(dá)50%左右[1],可見旱災(zāi)威脅的嚴(yán)重性。我國是世界上受旱災(zāi)影響最為頻繁和嚴(yán)重的國家之一,旱災(zāi)已嚴(yán)重威脅我國的糧食安全[2]。因此,針對農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的研究,對于保障我國糧食安全,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
近年來,國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)開展了大量研究,從最初僅根據(jù)致災(zāi)因子危險(xiǎn)性表征旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),發(fā)展到利用遙感、地理信息及社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等多源數(shù)據(jù)結(jié)合,引入基因算法、模糊數(shù)學(xué)和信息擴(kuò)散理論等分析手段,從危險(xiǎn)性、脆弱性、暴露度和防旱抗旱能力等多個(gè)方面開展了針對農(nóng)業(yè)、玉米和小麥等不同糧食作物的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[3-6]。姚玉璧等[7]選取了西南和華南6省市作為研究對象,張菡等[8]選取了四川省的冬小麥作為研究對象,夏興生等[9]、何嬌楠等[10]、何斌等[11]、劉力華等[12]、龔艷冰等[13]分別選取了河南省、云南省、陜西省、貴州省、江蘇省等省域農(nóng)業(yè)旱災(zāi)作為研究對象,李曉等[14]、張繼權(quán)等[15]選取了四川盆地南部、遼西北等局部省域農(nóng)業(yè)旱災(zāi)作為研究對象,秦越等[16]則是選取了河北省承德市的市域農(nóng)業(yè)旱災(zāi)為研究對象,分別進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究??梢?,當(dāng)前從市域、局部省域、省域、地區(qū)等多尺度的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估已經(jīng)比較廣泛。但是,由于數(shù)據(jù)獲取難度以及指標(biāo)的統(tǒng)一性,當(dāng)前尚未有學(xué)者開展全國尺度的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估研究;同時(shí),當(dāng)前選用層次分析法、模糊數(shù)學(xué)等方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的研究較多,主觀性較強(qiáng),而個(gè)人判斷往往影響評估結(jié)果。
有鑒于此,本文以我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)為例,從危險(xiǎn)性、暴露度、脆弱性、防旱抗旱能力四個(gè)方面構(gòu)建農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系,并利用變異系數(shù)法進(jìn)行客觀賦權(quán),對我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行單指標(biāo)和綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),并將其劃分為五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級,為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測預(yù)警以及防旱抗旱措施的實(shí)施提供借鑒。
一、干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系建立
(一)評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建
根據(jù)我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)的歷年的氣象資料、糧食生產(chǎn)實(shí)際情況以及農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料,綜合考慮干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)性、暴露度、脆弱性、防旱抗旱能力這四個(gè)方面因素,同時(shí)兼顧資料的完整性、連續(xù)性,最終選取了15個(gè)指標(biāo),用于構(gòu)建農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系,指標(biāo)框架見表1。本研究數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》(2015年)。
(二)評價(jià)指標(biāo)量化及計(jì)算權(quán)重
在上述指標(biāo)中,使用的量綱各不相同,為了便于比較計(jì)算,需要對每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理,具體方法如下:
變異系數(shù)及權(quán)重計(jì)算結(jié)果見表1。
(三)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算
根據(jù)上述干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法和變異系數(shù)法,計(jì)算農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù):
FDRI=H×E×V×(1-C)
式中,F(xiàn)DRI為干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),H、E、V、C分別為危險(xiǎn)性、敏感性、脆弱性、防旱抗旱能力的指數(shù),計(jì)算公式分別為:
其中,Wi為第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),表示各個(gè)指標(biāo)對形成農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的各主要因子的相對重要性,Ai為第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)的量化值,a、b、c、d為指標(biāo)個(gè)數(shù)。
二、農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)
(一)單指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)
1.危險(xiǎn)性評價(jià)
由表2可知,我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)從高到低依次為:黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、吉林省、江蘇省、遼寧省、山東省、河北省、河南省、安徽省、湖北省、湖南省、江西省、四川省。其中,黑龍江省的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)最高,為0.196 5,主要是因?yàn)槠淙司盟恐笜?biāo)遠(yuǎn)高于其他省份,高達(dá)949.7m3/人,說明黑龍江省的人均用水量過高是導(dǎo)致其容易發(fā)生干旱災(zāi)害的重要原因之一。四川省的旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)最低,僅有0.046 9,主要是因?yàn)槠涓黜?xiàng)指標(biāo)數(shù)值較小,說明四川省水資源較為豐富,降水相對充足,且人均用水較少,所以不容易發(fā)生旱災(zāi)危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
2.暴露度評價(jià)
由表3可知,我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)暴露度指數(shù)從高到低依次為黑龍江省、河南省、四川省、河北省、安徽省、山東省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、吉林省、湖南省、湖北省、江西省、江蘇省、遼寧省。其中,黑龍江省的旱災(zāi)暴露度指數(shù)最高,為0.262 9,遠(yuǎn)高于位列第二的河南省,主要是因?yàn)槠浼Z食播種面積、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重、耕地面積三個(gè)指標(biāo)均遠(yuǎn)高于其他糧食主產(chǎn)區(qū)??梢?,黑龍江省農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較高,且糧食播種面積廣泛,容易暴露在旱災(zāi)下造成農(nóng)業(yè)損失。遼寧省的旱災(zāi)暴露度指數(shù)最低,僅有0.0256,主要是因?yàn)樗母黜?xiàng)指標(biāo)數(shù)值都比較小,其中糧食播種面積和鄉(xiāng)村人口比重均為最小。說明由于遼寧省在13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)中農(nóng)戶數(shù)量較少且糧食產(chǎn)量較低,所以,其暴露在旱災(zāi)下糧食作物和農(nóng)戶數(shù)量的較少,受到旱災(zāi)的威脅較小。
3.脆弱性評價(jià)
由表4可知,我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)脆弱性指數(shù)從高到低依次為江西省、四川省、安徽省、湖南省、湖北省、河南省、河北省、江蘇省、山東省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、黑龍江省、吉林省。其中,江西省的旱災(zāi)脆弱性指數(shù)最高,為0.174 9,主要是因?yàn)槠溆衩撞シN面積指標(biāo)較高??梢?,江西省的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中不易受旱災(zāi)影響的糧食作物比重較低,承受旱災(zāi)的能力較弱,一旦發(fā)生旱災(zāi)將造成巨大農(nóng)業(yè)損失。吉林省的旱災(zāi)脆弱性指數(shù)最低,僅有0.040 0,主要是因?yàn)樗母黜?xiàng)指標(biāo)數(shù)值都比較小,其中玉米播種面積比和谷物單位面積產(chǎn)量指標(biāo)均為最小。說明玉米等抗旱能力較強(qiáng)的糧食作物在吉林省的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中占比較高,使其具備一定的旱災(zāi)承受能力,所以受到旱災(zāi)的威脅較小。
4.防旱抗旱能力評價(jià)
由表5可知,我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)的防旱抗旱能力評價(jià)指數(shù)從高到低依次為湖南省、山東省、江西省、安徽省、河南省、湖北省、江蘇省、四川省、河北省、吉林省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、黑龍江省。其中,黑龍江省的防旱抗旱能力指數(shù)最低,僅有0.018 7,主要是因?yàn)樗母黜?xiàng)指標(biāo)數(shù)值都比較小,其中畝均化肥投入量最小。說明由于黑龍江全省的農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施不多,有效灌溉面積較少,且化肥投入不足導(dǎo)致其防旱抗旱能力較弱。湖南省的防旱抗旱能力指標(biāo)最大,為0.184 6,主要是因?yàn)槠渌娬緜€(gè)數(shù)指標(biāo)較高??梢?,湖南省的防旱抗旱能力較強(qiáng)是因?yàn)檗r(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施相對完善,一旦發(fā)生干旱,可以利用基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)有效灌溉,大幅度提升了全省的防旱抗旱能力。
(二)綜合風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)
由表6可知,我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)從高到低依次為黑龍江省、河南省、河北省、安徽省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省、湖北省、湖南省、四川省、江西省、吉林省、江蘇省、遼寧省。其中,黑龍江省的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最高,為0.003 98,主要是因?yàn)樵?3個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)中其危險(xiǎn)性和暴露度指數(shù)最高,且防旱抗旱能力指數(shù)最低,僅有脆弱性指數(shù)相對較低,說明黑龍江省的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)最高主要是由于其人均用水量較高導(dǎo)致的危險(xiǎn)性高,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較高且糧食播種面積較廣導(dǎo)致的暴露度高,加上化肥投入、有效灌溉面積以及農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施較少導(dǎo)致的防旱抗旱能力較弱這三個(gè)方面綜合作用的結(jié)果。遼寧省的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最低,僅有0.000 49,主要是因?yàn)樗谋┞抖戎笖?shù)遠(yuǎn)小于其他糧食主產(chǎn)區(qū),僅有0.025 6,僅占到暴露度指數(shù)最高的黑龍江省的10%。說明遼寧省的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)最低主要是因?yàn)樵谥鳟a(chǎn)區(qū)中農(nóng)戶相對較少且糧食產(chǎn)量相對較低導(dǎo)致的暴露度低,使其受到農(nóng)業(yè)旱災(zāi)的威脅較小。
根據(jù)上述農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)排序,將其中農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)發(fā)生突變的地方作為分界點(diǎn),將研究區(qū)域的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級劃分為五個(gè)等級(表7),將我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)劃分為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)、較高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、較低風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(表8)。結(jié)果表明,黑龍江省、河南省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,河北省、安徽省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,湖北省、湖南省、四川省、江西省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,吉林省、江蘇省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,僅有遼寧省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。
三、結(jié)論
通過上述分析,本文得出以下結(jié)論。
1.通過農(nóng)業(yè)旱災(zāi)單指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果表明,由于黑龍江省人均用水量過高,導(dǎo)致其容易發(fā)生干旱災(zāi)害,所以,黑龍江省的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)危險(xiǎn)性最高。由于黑龍江省農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較高,且糧食播種面積廣泛,容易暴露在旱災(zāi)下造成農(nóng)業(yè)損失,所以,黑龍江省的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)暴露度最高。由于江西省的糧食種植結(jié)構(gòu)中不易受旱災(zāi)影響的作物比重較低,承受旱災(zāi)的能力較弱,形成的農(nóng)業(yè)損失較大,所以,江西省的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)脆弱性最高。由于黑龍江全省的農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施不多、有效灌溉面積較小,且化肥投入不足,所以黑龍江的防旱抗旱能力指標(biāo)最低。
2.農(nóng)業(yè)旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)結(jié)果表明,黑龍江省的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最高,是由于其人均用水較高導(dǎo)致的危險(xiǎn)性較大,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較高且糧食播種面積較廣導(dǎo)致的暴露度較高,加上化肥投入、有效灌溉面積以及農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施較少導(dǎo)致的防旱抗旱能力較弱這三個(gè)方面綜合作用的結(jié)果。此外,遼寧省的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最低,是因?yàn)樵谥鳟a(chǎn)區(qū)中農(nóng)戶相對較少且糧食產(chǎn)量相對較低導(dǎo)致的暴露度低,使其受到農(nóng)業(yè)旱災(zāi)的威脅較小。
3.通過將我國13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)劃分5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級,結(jié)果表明,黑龍江省、河南省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,河北省、安徽省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,湖北省、湖南省、四川省、江西省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,吉林省、江蘇省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,僅有遼寧省為農(nóng)業(yè)旱災(zāi)低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。
參考文獻(xiàn):
[1] 秦大河,丁一匯,王紹武,等.中國西部生態(tài)環(huán)境變化與對策建議[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2002,17(3):314-319.
[2] 姚玉璧,張強(qiáng),李耀輝.干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)及其科學(xué)問題與展望[J].資源科學(xué),2013,35(9):1884-1897.
[3] Sun L,Mitchell S W,Davidson A.Multiple drought indices for agricultural drought risk assessment on the Canadian prairies[J]. International Journal of Climatology,2012,32(11):1628-1639.
[4] Qin,Y.,Yang,D.W.,Lei,H.M.,et al.Comparative analysis of drought based on precipitation and soil moisture indices in Haihe basin of North China during the period of 1960—2010 [J].Journal of Hydrology,2015,(526):55-67.
[5] 史培軍.論政府在綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范中的作用——基于中國的實(shí)踐與探討[J].中國減災(zāi),2013,206(6):11-14.
[6] 張強(qiáng),姚玉璧,李耀輝,等.中國西北地區(qū)干旱氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與減災(zāi)技術(shù)研究進(jìn)展及其展望[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2015,30(2):196-213.
[7] 姚玉璧,王鶯,王勁松.氣候變暖背景下中國南方干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征及對策[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2016,25(3):432-439.
[8] 張菡,李金建,鄭昊.基于GIS的冬小麥干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析及評價(jià)——以四川省冬麥區(qū)為例[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2016,41(8):57-63.
[9] 夏興生,朱秀芳,潘耀忠,等.農(nóng)作物干旱災(zāi)害實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測研究——以2014年河南干旱為例[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2016,25(5):28-36.
[10] 何嬌楠,李運(yùn)剛,李雪,等.云南省干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2016,(5):37-45.
[11] 何斌,王全九,吳迪,等.基于災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合指標(biāo)的陜西省農(nóng)業(yè)干旱時(shí)空特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2016,27(10):3299-3306.
[12] 劉力華,徐建新,雷宏軍,等.貴州省農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2016,35(2):44-49.
[13] 龔艷冰,胡娜,劉高峰,等.江蘇省蘇北地區(qū)季節(jié)性干旱特征及動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2016,34(5):275-281.
[14] 李曉,何鵬,林正雨,等.農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究——以川南地區(qū)為例[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),2014,(9):116-121.
[15] 張繼權(quán),嚴(yán)登華,王春乙,等.遼西北地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào),2012,32(3):300-306.
[16] 秦越,徐翔宇,許凱,等.農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)模糊評價(jià)體系及其應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(10):83-91.