葫蘆島市農(nóng)業(yè)旱情等級劃分與確定

王 野

（葫蘆島市水利事務服務中心，遼寧 葫蘆島 125000）

葫蘆島市是遼寧省玉米、花生等糧食作物主要產(chǎn)區(qū)，由于特殊的地理環(huán)境以及氣候條件使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著“十年九旱”的困境。因此，為有效減少干旱造成的農(nóng)業(yè)損失，有必要科學評估干旱發(fā)生程度，并結(jié)合具體情況制定行之有效的應急抗旱保障措施[1-2]。農(nóng)業(yè)旱情指標主要有斷水天數(shù)、降雨量距平百分率、農(nóng)田與作物干旱形態(tài)指標、土壤相對濕度指數(shù)、作物灌溉缺水率以及連續(xù)無效降雨天數(shù)等[3-7]。研究表明，在劃分農(nóng)業(yè)旱情等級時不同干旱評估指標存在明顯差異，應充分考慮區(qū)域旱情特點合理劃分評估等級，以保證評估結(jié)果的精準度與科學性[8-14]。鑒于此，本文結(jié)合葫蘆島市的干旱特點選用農(nóng)業(yè)干旱主要指標，在此基礎(chǔ)上確定干旱指標適用性，并合理劃分農(nóng)業(yè)旱情等級，以期為葫蘆島市受旱等級和干旱評估提供科學依據(jù)。

1 農(nóng)業(yè)旱情指標分析

1.1 計算方法

一般地，農(nóng)業(yè)旱情評估指標主要包括降雨量距平百分率PA、作物正常生長需水量缺水的比例Dw和區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情指數(shù)Ia，所對應的計算公式如下[15-17]：

式中：P、P0——代表計算時段內(nèi)和同期多年平均的降雨量，mm。

式中：Wr、W——代表計算時段內(nèi)滿足作物生長所需要的實際水量和灌溉期內(nèi)能獲取的實際灌溉水量，m3。

式中：i——代表作物受旱程度，通常劃分成4 個等級；Ai、Bi——代表旱情評估等級i的農(nóng)作物播種面積與總面積的比例及其權(quán)重。

1.2 適用范圍

目前，農(nóng)業(yè)旱情評估應用最為廣泛的指標主要有7 類，不同指標的適用類型及其范圍如表1 所示。

表1 農(nóng)業(yè)旱情評估指標適用范圍

2 農(nóng)業(yè)旱情等級劃分與確定

2.1 降雨量距平百分率

以降雨量距平百分率為基準確定和劃分的葫蘆島市農(nóng)業(yè)旱情等級，如表2 所示。結(jié)果表明，葫蘆島市下轄的建昌縣、南票區(qū)大部分區(qū)域農(nóng)業(yè)旱情較為嚴重，所以相較于其它區(qū)域降雨量距平百分率其變幅明顯減小，當月尺度、季尺度、年尺度降雨量距平百分率≤-75%、≤-50%、≤-40%時就會發(fā)生特大干旱。綏中縣、興城市的降水量相對充沛，其月、季、年尺度下降雨量距平百分率變幅明顯大于建昌縣和南票區(qū)，特別是綏中縣年降水量可以達到750mm，該地區(qū)屬于葫蘆島市較濕潤區(qū)域，所以其月、季、年尺度下的降雨量距平百分率變化幅度均小于其它地區(qū)。連山區(qū)和龍港區(qū)的降水量居中，不同農(nóng)業(yè)旱情等級下其月、季、年尺度降雨量距平百分率變化幅度相較于其它地區(qū)處于中等水平。從地區(qū)分布上，該研究結(jié)論與葫蘆島市降水量自西南向東北遞減的變化規(guī)律基本一致[18-22]。

表2 基于降雨量距平百分率劃分的旱情等級 %

2.2 連續(xù)無有效降雨天數(shù)

根據(jù)降雨量距平百分率計算結(jié)果，以連續(xù)無有效降雨天數(shù)為基準確定和劃分的葫蘆島市農(nóng)業(yè)旱情等級，如表3 所示。連續(xù)無有效降雨的降雨量小于5mm，由建昌縣、南票區(qū)不同旱情等級下的劃分標準可知，各干旱等級下這兩個區(qū)域的春季(3～5 月)連續(xù)無有效降雨天數(shù)最大，秋季(9～11月)次之，由于春季降水量較少其連續(xù)無有效降雨天數(shù)較高。從區(qū)域分布上，不同干旱等級下建昌縣、南票區(qū)各季節(jié)連續(xù)無有效降雨天數(shù)等級最高，連山區(qū)、龍港區(qū)次之，該分布特征與區(qū)域干旱特點密切相關(guān)，建昌縣、南票區(qū)大部分區(qū)域少雨干旱，夏季連續(xù)無雨日天數(shù)少而秋季、春季較多，連山區(qū)、龍港區(qū)也同樣類型，綏中縣、興城市屬于葫蘆島市降雨比較充沛的地區(qū)，所以這兩個區(qū)域的連續(xù)無雨日天數(shù)也較少。

表3 基于連續(xù)無有效降雨天數(shù)的旱情等級

2.3 土壤相對濕度指數(shù)

農(nóng)業(yè)旱情評估還必須考慮土壤相對濕度的影響，采用土壤相對濕度能夠準確客觀地反映農(nóng)業(yè)受旱狀況，以土壤相對濕度為基準確定和劃分的葫蘆島市農(nóng)業(yè)旱情等級，如表4 所示。

表4 基于土壤相對濕度的旱情等級

作物灌溉缺水率直接體現(xiàn)在土壤相對濕度上，依據(jù)劃分結(jié)果可知，特大干旱和輕度干旱等級下葫蘆島市的作物灌溉缺水率處于≥50%、5%～20%的變化范圍，該條件下應采取有效的抗旱補水措施。另外，充分考慮葫蘆島市的干旱特點，以斷水天數(shù)為基準確定和劃分干旱等級，結(jié)果顯示斷水天數(shù)處于6～10d、11～15d、16～25d、＞25%時，葫蘆島市表現(xiàn)出輕度、中度、嚴重和特大干旱狀態(tài)，嚴重或特大干旱都會對作物生長造成嚴重影響。

2.4 農(nóng)田與作物干旱形態(tài)指標

以農(nóng)田與作物干旱形態(tài)為基準確定和劃分的葫蘆島市農(nóng)業(yè)旱情等級，如表5 所示。通過深入分析各干旱等級下不同用地方式的干旱形態(tài)指標可知，對于旱地的干旱等級主要依據(jù)干土層厚度來劃分，對于降水充沛區(qū)水田的干旱等級主要依據(jù)水田干裂程度來劃分。從水稻出苗期的角度上，其干旱等級主要依據(jù)農(nóng)作物的生長特性和出苗率來劃分；從水稻移栽期的角度上，其干旱等級主要依據(jù)秧苗成活率來劃分；從作物生長期的角度上，其干旱等級主要依據(jù)農(nóng)作物的形態(tài)這一直觀方式來劃分。

表5 基于農(nóng)田與作物干旱形態(tài)的旱情等級

3 結(jié)論

1）針對葫蘆島市特定歷時旱情指數(shù)的計算，應按照特旱、嚴旱、中旱、輕旱四分法和歷時統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行合理整編。其中，降雨量距平百分率比較適用于具有完備的雨量監(jiān)測設施區(qū)域的旱情等級評估，對于土壤墑情監(jiān)測設施較好的灌溉或雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)可優(yōu)先選用土壤相對濕度指數(shù)來評估其干旱等級，針對缺少墑情監(jiān)測設施的區(qū)域優(yōu)先選用農(nóng)田與作物干旱形態(tài)指標來評估其旱情等級，可以為葫蘆島市受旱等級和干旱評估提供科學依據(jù)。

2）本文結(jié)合葫蘆島市的干旱特點提出了劃分與確定農(nóng)業(yè)旱情等級的方法，未來仍需進一步探討以人口飲水旱情等指標為基準的農(nóng)業(yè)旱情等級。