高茂盛

(陜西省農(nóng)業(yè)遙感信息中心，西安 710014)

氣象災(zāi)害對(duì)陜西省糧食生產(chǎn)的影響

高茂盛

(陜西省農(nóng)業(yè)遙感信息中心，西安 710014)

利用陜西省1971—2014年期間氣象災(zāi)害和糧食生產(chǎn)數(shù)據(jù)，分析了氣象災(zāi)害的特征及其對(duì)糧食生產(chǎn)的影響。結(jié)果表明:1971年以來，陜西省因氣象災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積及成災(zāi)面積總體上呈波動(dòng)下降趨勢，其中，干旱造成的受災(zāi)面積及成災(zāi)面積呈下降趨勢，洪澇、大風(fēng)冰雹及低溫災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)及成災(zāi)面積呈上升趨勢；氣象災(zāi)害強(qiáng)度呈波動(dòng)加重趨勢，進(jìn)入21世紀(jì)以來有所下降；陜西因氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量年平均達(dá)111.1萬t，占全年糧食總產(chǎn)的11.1%，年際變化呈波動(dòng)增加趨勢，進(jìn)入21世紀(jì)以來呈下降趨勢。總體來看，旱澇災(zāi)害是影響陜西糧食生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害；氣象災(zāi)害對(duì)陜西糧食生產(chǎn)的影響呈波動(dòng)增加趨勢，20世紀(jì)90年代影響最重，進(jìn)入21世紀(jì)后有所緩解。

陜西?。粴庀鬄?zāi)害；受災(zāi)面積；成災(zāi)面積；災(zāi)害強(qiáng)度；糧食減產(chǎn)量

氣象災(zāi)害的發(fā)生導(dǎo)致農(nóng)作物大面積減產(chǎn)或絕收，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的危害十分嚴(yán)重[1]，給國民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的損失[2]。中國年均自然災(zāi)害導(dǎo)致的損失中，氣象災(zāi)害及其衍生災(zāi)害占60%或以上[3]。特別是在目前生態(tài)環(huán)境遭受一定程度的破壞，極端天氣頻頻發(fā)生的情況下，氣象災(zāi)害的發(fā)生將加劇糧食生產(chǎn)的波動(dòng)性，成為影響糧食安全的關(guān)鍵因素。因此，氣象災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律、趨勢及應(yīng)對(duì)措施已成為國內(nèi)相關(guān)專家學(xué)者關(guān)注和研究的熱點(diǎn)問題，特別是在災(zāi)害發(fā)生的時(shí)空特征及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響方面做了大量的研究工作[1-6]，研究結(jié)果為區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)提供了參考依據(jù)。

陜西從北向南橫跨3個(gè)氣候帶[7]，區(qū)域內(nèi)對(duì)氣候變化響應(yīng)敏感，干旱、洪澇、低溫、大風(fēng)冰雹等氣象災(zāi)害發(fā)生頻繁[8]，是受氣象災(zāi)害影響較為嚴(yán)重的省份之一[9]。加之，陜西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)屬“氣候農(nóng)業(yè)”，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的豐欠在很大程度上受制于氣候條件的優(yōu)劣[10]。鑒于此，眾多學(xué)者對(duì)陜西區(qū)域的氣象災(zāi)害發(fā)生情況進(jìn)行了大量的研究，研究內(nèi)容主要集中在陜西氣象災(zāi)害的孕育環(huán)境[11]、災(zāi)害應(yīng)對(duì)措施[11-13]、氣象災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警技術(shù)[14]等幾個(gè)方面?？讏?jiān)文等[9]對(duì)陜西的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害特征進(jìn)行了分析，但在災(zāi)害對(duì)糧食生產(chǎn)的影響方面尚不深入。本文作者前期對(duì)旱澇災(zāi)害的發(fā)生及對(duì)糧食生產(chǎn)的影響作了研究[4]，但未涉及大風(fēng)冰雹、低溫等其它氣象災(zāi)害對(duì)糧食產(chǎn)量的影響。基于此，在前期研究的基礎(chǔ)上，開展陜西省氣象災(zāi)害發(fā)生特征及其對(duì)糧食生產(chǎn)影響的研究，以期為氣象災(zāi)害防御、農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃和氣候變化適應(yīng)等提供相關(guān)參考依據(jù)。

1 資料來源及分析方法

1.1 資料來源

選取1971—2014年(44 a)陜西農(nóng)作物總播種面積、糧食總產(chǎn)量、糧食單位面積產(chǎn)量、氣象災(zāi)害受災(zāi)面積、氣象災(zāi)害成災(zāi)面積及氣象災(zāi)害絕收面積資料，氣象災(zāi)害主要包括干旱、洪澇、大風(fēng)冰雹及低溫。資料來源于陜西統(tǒng)計(jì)年鑒[15-17]及中國種植業(yè)信息網(wǎng)[18]。

1.2 分析方法

1.2.1 受災(zāi)率 統(tǒng)計(jì)災(zāi)情時(shí)采用的指標(biāo)為受災(zāi)面積與成災(zāi)面積。將因?yàn)?zāi)害使農(nóng)作物產(chǎn)量減產(chǎn)10%～30%的面積稱為受災(zāi)面積，因?yàn)?zāi)減產(chǎn)30%以上的面積稱為成災(zāi)面積，而絕收面積是指因?yàn)?zāi)減產(chǎn)80%以上的面積。因每年的農(nóng)作物播種面積有所變化，給災(zāi)情統(tǒng)計(jì)帶來一定的不確定性，為便于分析比較災(zāi)害造成的相對(duì)損失量，采用某種氣象災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)作物受災(zāi)面積與農(nóng)作物播種面積之比即受災(zāi)率來分析比較災(zāi)害造成的相對(duì)損失量。

1.2.2 災(zāi)害強(qiáng)度 不同災(zāi)害發(fā)生后，特別是氣象災(zāi)害發(fā)生后均不同程度地影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，進(jìn)而影響到農(nóng)作物產(chǎn)量。為了分析不同氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量造成的影響，采用某種災(zāi)害導(dǎo)致的成災(zāi)面積與農(nóng)作物播種面積之比即災(zāi)害強(qiáng)度，可以比較客觀地反映不同災(zāi)害對(duì)作物產(chǎn)量造成的影響。

1.2.3 糧食減產(chǎn)量 以1971年以來因氣象災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)作物受災(zāi)面積、成災(zāi)面積和絕收面積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用減產(chǎn)分成法[3]，對(duì)陜西省因氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量進(jìn)行估算。計(jì)算公式

為W=[絕收面積×0.8+(受災(zāi)面積-成災(zāi)面積)×0.1+(成災(zāi)面積-絕收面積)×0.3]×單位面積糧食產(chǎn)量。

經(jīng)過整理后得到

W=(0.1F1+0.2F2+0.5F3)A，

(1)

式中，W為因?yàn)?zāi)糧食減產(chǎn)量(萬t)，F(xiàn)1為災(zāi)害受災(zāi)面積(萬hm2)，F(xiàn)2為災(zāi)害成災(zāi)面積(萬hm2)，F(xiàn)3為災(zāi)害絕收面積(萬hm2)，A為單位面積糧食產(chǎn)量(kg/hm2)。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積及成災(zāi)面積

圖1反映了陜西省1971—2014年期間因氣象災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積與成災(zāi)面積的年際變化。陜西省因氣象災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積及成災(zāi)面積總體上呈波動(dòng)下降趨勢，特別是進(jìn)入21世紀(jì)的14 a間下降趨勢較為明顯。從各災(zāi)種來看，干旱造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積及成災(zāi)面積變化趨勢也呈波動(dòng)下降趨勢，特別是2000年以來下降最為明顯；洪澇、大風(fēng)冰雹及低溫災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積及成災(zāi)面積與干旱相反，呈波動(dòng)上升趨勢，對(duì)比發(fā)現(xiàn)洪澇、大風(fēng)冰雹及低溫災(zāi)害有并發(fā)特征。

圖1 陜西省1971—2014年氣象災(zāi)害致農(nóng)業(yè)受災(zāi)及成災(zāi)面積的年際變化

分時(shí)段來看(表1)，1971—2014年，陜西省氣象災(zāi)害造成的年平均農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積及成災(zāi)面積分別為171.2萬hm2和88.3萬hm2；20世紀(jì)90年代氣象災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積及成災(zāi)面積最大，分別達(dá)到226.9萬hm2和130.7萬hm2；2001—2014年期間氣象災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積和成災(zāi)面積最小，分別為135.0萬hm2和69.7萬hm2。從各災(zāi)害分時(shí)段統(tǒng)計(jì)值來看(表1)，干旱造成的年平均受災(zāi)面積及成災(zāi)面積的分時(shí)段特征與總氣象災(zāi)害相同，90年代干旱造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)及成災(zāi)面積最大，2001—2014年最小；洪澇災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)及成災(zāi)面積80年代最大，70年代最??；大風(fēng)冰雹造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積和成災(zāi)面積80年代最大，2001—2014年次之，最小為70年代；低溫造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)及成災(zāi)面積70年代最大，其次是2001—2014年期間，最小為80年代。

表1 陜西省1971—2014年各時(shí)段農(nóng)業(yè)受氣象災(zāi)害影響年平均情況

2.2 氣象災(zāi)害強(qiáng)度

圖2反映了氣象災(zāi)害強(qiáng)度的年際間變化特征。1971—2014年總氣象災(zāi)害強(qiáng)度及各災(zāi)種災(zāi)害強(qiáng)度均呈上升趨勢，但上升趨勢不顯著，進(jìn)入21世紀(jì)的14 a間，災(zāi)害強(qiáng)度明顯下降。分時(shí)段來看(表1)，干旱在20世紀(jì)90年代年平均災(zāi)害強(qiáng)度最大為0.21，進(jìn)入2001年以來較90年代明顯減??；洪澇在80年代年平均災(zāi)害強(qiáng)度最大，70年代最小，2001—2014年接近于1971—2014年的平均水平；大風(fēng)冰雹在80年代及2001—2014年年平均災(zāi)害強(qiáng)度最大；低溫在2001—2014年年平均災(zāi)害強(qiáng)度最大，其它時(shí)間段強(qiáng)度相當(dāng)。從表1可看出，干旱災(zāi)害強(qiáng)度最大，其次是洪澇，低溫最小，由此可見，旱澇災(zāi)害是影響陜西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害。

2.3 糧食減產(chǎn)量

災(zāi)害的發(fā)生，特別是以旱澇災(zāi)害為主的氣象災(zāi)害的發(fā)生對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在產(chǎn)量上[1]。圖3反映出,1971—2014年陜西因氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量總體上呈波動(dòng)上升趨勢。從1971年開始，陜西因氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量呈波動(dòng)增加趨勢，到1997年糧食減產(chǎn)量達(dá)到最大值(221.8萬t)，隨后波動(dòng)下降。各災(zāi)種造成的糧食減產(chǎn)量年際變化總體上呈波動(dòng)上升趨勢，干旱和洪澇災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量在2000年以后明顯下降，大風(fēng)冰雹和低溫造成的糧食減產(chǎn)量年際波動(dòng)較大。

圖2 陜西省1971—2014年氣象災(zāi)害強(qiáng)度年際變化(直線為趨勢線)

圖3 1971—2014年陜西因氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量年際變化(直線為趨勢線)

分時(shí)段來看(表2)，陜西1971—2014年糧食減產(chǎn)量年平均達(dá)111.1萬t，占糧食總產(chǎn)的11.1%。其中，干旱造成糧食減產(chǎn)量為70萬t，占糧食總產(chǎn)7.1%；洪澇造成糧食減產(chǎn)量為22.3萬t，占糧食總產(chǎn)2.1%。旱澇災(zāi)害造成的年平均糧食減產(chǎn)量占總氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量的83%。因氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量在20世紀(jì)90年代最大，達(dá)年均170.7萬t；進(jìn)入21世紀(jì)以來較90年代有所下降，但高于1971—2014年的年平均值，達(dá)到116.9萬t。從各災(zāi)種來看，干旱和洪澇造成的糧食減產(chǎn)量在時(shí)段上的變化與總氣象災(zāi)害類似，大風(fēng)冰雹和低溫造成的糧食減產(chǎn)量在2001—2014年期間最嚴(yán)重，年均分別達(dá)到13.5萬t和11.9萬t，均高于1971—2014年的平均水平。

3 結(jié)論

(1)1971年以來，陜西因氣象災(zāi)害造成的農(nóng)作物受災(zāi)及成災(zāi)面積總體上呈波動(dòng)下降趨勢；但不同災(zāi)害發(fā)生趨勢有所差異，干旱造成的受災(zāi)及成災(zāi)面積呈下降趨勢，洪澇、大風(fēng)冰雹及低溫災(zāi)害造成的農(nóng)業(yè)受災(zāi)及成災(zāi)面積呈上升趨勢。

表2 陜西1971—2014年各時(shí)段因氣象災(zāi)害造成的年均糧食減產(chǎn)量

(2)1971年以來，陜西氣象災(zāi)害強(qiáng)度呈上升趨勢，進(jìn)入21世紀(jì)以來有所下降。從各災(zāi)種的災(zāi)害強(qiáng)度來看，干旱最重，其次是洪澇，旱澇災(zāi)害是影響陜西糧食生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害。

(3)1971年以來，陜西因氣象災(zāi)害造成的糧食減產(chǎn)量年平均達(dá)111.1萬t，占糧食總產(chǎn)的11.1%，年際變化呈波動(dòng)增加趨勢，進(jìn)入21世紀(jì)以來呈下降趨勢。

[1] 王勝，沈梅，石磊.安徽省近33年農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害年景評(píng)估[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，18(3)：92-197.

[2] 吳吉東，傅宇，張潔，等.1949—2013年中國氣象災(zāi)害災(zāi)情變化趨勢分析[J].自然資源學(xué)報(bào)，2014，29(9)：1520-1530.

[3] 趙先麗，張玉書，紀(jì)瑞鵬，等.遼寧省糧食生產(chǎn)中旱災(zāi)發(fā)生特征分析[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29(3)：254-259.

[4] 高茂盛，范建忠，吳清麗.旱澇災(zāi)害對(duì)陜西糧食生產(chǎn)的影響研究[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，17(3)：149-153.

[5] 王道龍，鐘秀麗，李茂松，等.20世紀(jì)90年代以來主要?dú)庀鬄?zāi)害對(duì)我國糧食生產(chǎn)的影響與減災(zāi)對(duì)策[J].災(zāi)害學(xué)，2006，21(1)：18-22.

[6] 李晶，王耀強(qiáng)，屈忠義，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)干旱災(zāi)害時(shí)空分布特征及區(qū)劃[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，28(5)：266-272.

[7] 景毅剛，范建忠，李紅梅.陜西糧食安全評(píng)估及應(yīng)對(duì)氣候變化研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，57(1)：192-196.

[8] 陜西歷史自然災(zāi)害簡要紀(jì)實(shí)編委會(huì).陜西歷史自然災(zāi)害簡要紀(jì)實(shí)[M].北京：氣象出版社，2002.

[9] 孔堅(jiān)文，王連喜，李琪，等.陜西省主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害分析及其對(duì)糧食產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2015，33(4)：220-226.

[10] 屈振江，郭江峰，曾英，等.陜西市縣農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)研究[J].災(zāi)害學(xué)，2008，23(3)：44-47.

[11] 杜繼穩(wěn)，魯淵平，袁君健.陜西氣象災(zāi)害的孕育環(huán)境和應(yīng)對(duì)措施[J].災(zāi)害學(xué)，2003，18(1)：36-41.

[12] 王建萍，劉耀武.陜西農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御技術(shù)的思考[J].陜西氣象，2009(5)：44-46.

[13] 李惠茹.陜西水旱災(zāi)害探討[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2004，15(3)：65-67.

[14] 張樹譽(yù)，杜繼穩(wěn)，景毅剛，等.陜西省干旱監(jiān)測預(yù)測評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)[J].陜西氣象，2009(6)：31-34.

[15] 陜西省統(tǒng)計(jì)局，國家統(tǒng)計(jì)局陜西調(diào)查總隊(duì).陜西統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社,1990.

[16] 陜西省統(tǒng)計(jì)局，國家統(tǒng)計(jì)局陜西調(diào)查總隊(duì).陜西統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社,2000.

[17] 陜西省統(tǒng)計(jì)局，國家統(tǒng)計(jì)局陜西調(diào)查總隊(duì).陜西統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社,2011.

[18] 農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司.中國種植業(yè)信息網(wǎng)災(zāi)情數(shù)據(jù)庫[DB/OL].[2016-01-14]http://202.127.42.157/moazzys/zaiqing.aspx.

1006-4354(2017)04-0001-05

2016-10-21

高茂盛(1981—)，男，漢族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，博士，高工，從事氣候變化與糧食安全研究。

陜西省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(2012NKC10-19)；陜西省氣象局博士基金項(xiàng)目(2014-B-2)

S42；F326.11

A

高茂盛.氣象災(zāi)害對(duì)陜西省糧食生產(chǎn)的影響 [J].陜西氣象，2017(4)：1-5.