金垚,王銳婷,鄒雨伽,楊德勝
1. 德陽市氣象局, 四川 德陽 618000;2. 四川省農(nóng)業(yè)氣象中心, 成都 610072
自古以來, 農(nóng)業(yè)一直是與氣象條件依存度最高的產(chǎn)業(yè)之一, 在全球氣候變化的大背景下, 農(nóng)業(yè)受到的影響最為顯著, 各類極端氣候事件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響也越來越受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的重視, 其中干旱是受關(guān)注度最高的一種氣象災(zāi)害[1-2]. 我國水資源雖然豐富, 但其分布極為不均, 因此, 對(duì)以農(nóng)耕為立身之本的中華文明來說, 旱澇災(zāi)害從幾千年前開始就始終存在并不斷展示其巨大威力.
目前中國是全球最大的水稻生產(chǎn)國, 其中四川是13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)之一, 水稻產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的6.9%[3-4]. 四川地理位置特殊, 地形地貌多樣, 大氣環(huán)流復(fù)雜, 四川水稻生產(chǎn)易受干旱、 洪澇、 高溫、 冷害等多種氣象災(zāi)害的影響, 其中又以干旱最為常見, 對(duì)產(chǎn)量影響最大[5]. 水稻是水生植物, 生長過程中需水量大, 但在四川省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中, 各類水利工程設(shè)施覆蓋面較小, 水稻能夠有效灌溉的地區(qū)不多, 水稻產(chǎn)量很大程度上仍然受自然降水的影響. 因此, 研究四川水稻干旱災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)對(duì)水稻生產(chǎn)規(guī)劃布局有著十分重要的指導(dǎo)意義.
近十幾年來, 西南地區(qū)嚴(yán)重干旱災(zāi)害頻發(fā), 因此針對(duì)該地區(qū)的干旱研究不斷增多. 如張峰[6]對(duì)川渝地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象干旱風(fēng)險(xiǎn)與損失進(jìn)行評(píng)估;張建平等[7]改進(jìn)相對(duì)濕潤指數(shù), 對(duì)西南地區(qū)水稻干旱時(shí)空分布特征進(jìn)行評(píng)述;趙海燕等[8]修正綜合氣象干旱指數(shù)并分析其在西南地區(qū)的適用程度;宋艷玲等[9]針對(duì)干旱對(duì)貴州地區(qū)水稻產(chǎn)量的影響進(jìn)行分析;王明田等[10]、 李金建等[11]、 袁淑杰等[12]都基于相對(duì)濕潤指數(shù)分別對(duì)西南和四川盆地干旱時(shí)空變化特征進(jìn)行分析. 針對(duì)四川地區(qū)的水稻干旱, 陳超等[13]、 陳東東等[14]分別針對(duì)水稻不同生育階段開展干旱風(fēng)險(xiǎn)研究;龐艷梅等[15]、 楊世民等[16]對(duì)四川盆區(qū)直播與移栽水稻的干旱風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了對(duì)比評(píng)估. 但以上研究或是基于相對(duì)濕潤指數(shù), 或是僅以四川盆地水稻作為研究對(duì)象, 或是針對(duì)水稻某個(gè)生育期進(jìn)行分析, 而基于水分虧缺指數(shù)[17]對(duì)四川全部水稻產(chǎn)區(qū)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的分析評(píng)估較少.
本研究基于水分虧缺指數(shù)(crop water deficit index, CWDI), 從自然災(zāi)害形成機(jī)制的角度, 提出以危險(xiǎn)性、 脆弱性、 暴露性和防旱減災(zāi)能力4個(gè)要素[18-19]作為種植制度優(yōu)化評(píng)價(jià)指數(shù), 構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型, 研究干旱對(duì)區(qū)域作物種植制度演變的影響, 明確干旱氣候背景下, 各區(qū)域種植制度布局如何根據(jù)農(nóng)業(yè)氣候資源變化進(jìn)行優(yōu)化, 以期為相關(guān)決策生產(chǎn)部門開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)對(duì)氣候變化采取相關(guān)措施提供科學(xué)參考依據(jù).
本研究收集了四川省盆地及攀西農(nóng)區(qū)125個(gè)氣象站點(diǎn)1980-2017年的逐日降水量、 平均氣溫、 最高氣溫、 最低氣溫、 日照時(shí)數(shù)、 平均氣壓、 平均水汽壓、 平均相對(duì)濕度、 風(fēng)速以及海拔等數(shù)據(jù)[20];四川省盆地23個(gè)及攀西農(nóng)區(qū)3個(gè)共計(jì)26個(gè)水稻農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站1980-2017年的水稻生育期資料. 現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力數(shù)據(jù)來自于《四川省統(tǒng)計(jì)年鑒》.
1.2.1 水稻分區(qū)及生育時(shí)間確定
四川省水稻主要分布在四川盆地、 盆周山區(qū)及川西南山地區(qū)域, 按地理地貌類型及種植區(qū)形成, 將全省劃分為7個(gè)種植區(qū)(圖1)及1個(gè)非種植區(qū)(川西高原區(qū), 本文略)[21]. 通過統(tǒng)計(jì)水稻農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站觀測(cè)報(bào)表的生育期資料, 結(jié)合大田生產(chǎn)調(diào)查, 得出各區(qū)域水稻播種至成熟期全生育階段的時(shí)間. 根據(jù)研究需要, 現(xiàn)僅將各區(qū)域水稻移栽-成熟過程中的所有生育階段時(shí)間列出(表1).
審圖號(hào): GS(2017)3320號(hào)圖1 四川省水稻種植分區(qū)圖
成都平原區(qū)(Ⅰ區(qū))為5月上旬至9月上旬, 盆中丘陵區(qū)(Ⅱ區(qū))為5月上旬至9月上旬, 盆南丘陵低山區(qū)(Ⅲ區(qū))為4月上旬至8月上旬, 盆東平行嶺谷區(qū)(Ⅳ區(qū))為5月上旬至8月下旬, 盆北深丘低山區(qū)(Ⅴ區(qū))為5月下旬至9月下旬, 川西南山地半濕潤氣候區(qū)(Ⅵ區(qū))為5月上旬至10月上旬, 川西南山地干熱河谷區(qū)(Ⅶ區(qū))為5月上旬至9月上旬.
表1 四川省不同區(qū)域水稻發(fā)育時(shí)段劃分
1.2.2 水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建
1.2.2.1 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型
1.2.2.1.1 水稻水分虧缺指數(shù)計(jì)算方法
水稻水分虧缺指數(shù)(I)計(jì)算公式[22]
(1)
式中,P10為前10日累積降水量;W10為前10日累積作物需水量;P為固定時(shí)段的累計(jì)降水量;W為固定時(shí)段累計(jì)作物需水量, 通過式(2)計(jì)算;C為固定區(qū)域的徑流系數(shù), 采用美國土壤保持局的徑流曲線法(USDA-SCS, 1988a, Sharpley and Williams, 1990), 通過式(3)和式(4)計(jì)算.
W=KcET0
(2)
式中,ET0為參考作物蒸散量, 采用Penman-Monteith公式計(jì)算[23];Kc為作物系數(shù), 可由四川省已有資料和田間試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算[24].
(3)
式中,P為日降水量;S為表面水分保持力因子, 受土壤水分量影響較大.
S=254×(100-CN)/CN
(4)
式中,CN為土壤徑流曲線值, 由相應(yīng)表查出[25-26].
根據(jù)干旱標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合《中國氣象災(zāi)害大典》(四川卷), 參考盆地區(qū)典型年份水稻干旱評(píng)估指數(shù), 并進(jìn)行對(duì)比分析, 確定水稻干旱等級(jí)指標(biāo), 將其分為無旱、 輕旱、 中旱、 重旱、 特旱5個(gè)級(jí)別[27](表2).
表2 水稻干旱等級(jí)劃分
1.2.2.1.2 干旱頻率計(jì)算方法
干旱頻率計(jì)算公式[28]
(5)
式中,Xh2為干旱頻率;Di為某個(gè)生育期干旱次數(shù), 通過表2確定;i為第i年份;n為資料總年數(shù), 本研究取值為38.
1.2.2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方法
通過對(duì)水稻干旱頻率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理, 得到水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo):
正向指標(biāo)(Xij): 指標(biāo)值越大, 水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越大.
(6)
負(fù)向指標(biāo)(Xij): 指標(biāo)值越大, 水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越小.
(7)
式中,Xjmin為樣本最小值;Xjmax為樣本最大值;Xij為干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo).
1.2.2.1.4 水稻各生育階段劃分和權(quán)重計(jì)算方法
為了研究方便, 將水稻全生育期劃分為5個(gè)主要生育階段(表3).
表3 水稻主要生育階段劃分
綜合考慮四川省水稻各生育階段特征和影響, 本研究采用層次分析法(AHP)對(duì)各生育階段的影響權(quán)重進(jìn)行了劃分.
1.2.2.1.5 水稻干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)計(jì)算方法
水稻各生育階段干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)按式(8)計(jì)算
Ht=Wt1X1+Wt2X2
(8)
式中,Ht為水稻t生育期干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù);X1,X2分別為t生育期的標(biāo)準(zhǔn)化干旱頻率和水分盈虧指數(shù);Wt1,Wt2分別是t生育期X1,X2權(quán)重, 取0.4和0.6.
計(jì)算得到各生育階段水稻干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)后, 建立水稻全生育期干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性模型為
(9)
式中,H為全生育期干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù),Qt為各生育階段干旱危險(xiǎn)指數(shù)影響權(quán)重. 對(duì)應(yīng)表3各生育期的影響權(quán)重采用層次分析法確定, 經(jīng)過計(jì)算, 分別為0.1, 0.1, 0.2, 0.3, 0.3.
1.2.2.2 脆弱性評(píng)價(jià)模型
承災(zāi)體的脆弱性越高, 則在一定災(zāi)變條件下造成的損失或傷害程度越重, 風(fēng)險(xiǎn)越高. 選用產(chǎn)量變異程度作為脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠從作物敏感性的角度反映出災(zāi)年產(chǎn)量損失嚴(yán)重地區(qū)脆弱度高的特點(diǎn). 將產(chǎn)量變異程度用多年單產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差與多年單產(chǎn)最大值的比值來表示, 模型為
(10)
式中,V為脆弱度,Yi為某縣第i年單產(chǎn),Ymax為該縣多年單產(chǎn)最大值,n為單產(chǎn)資料總年份數(shù).
1.2.2.3 暴露性評(píng)價(jià)模型
承災(zāi)體暴露于孕災(zāi)環(huán)境的部分越大, 災(zāi)害損失的可能性越大, 風(fēng)險(xiǎn)也就越高. 暴露性依據(jù)研究的側(cè)重點(diǎn)不同選取不同的指標(biāo), 本研究從《四川省農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》中篩選出全省盆地及攀西地區(qū)各種植縣的水稻播種面積及耕地面積, 用耕地面積與水稻播種面積構(gòu)建暴露性模型為
(11)
式中,E為暴露度,Sbo為縣域水稻播種面積,Sall為縣域內(nèi)耕地面積.
1.2.2.4 防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)價(jià)模型
采用有效灌溉率和人均GDP兩個(gè)指標(biāo)來構(gòu)建防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)價(jià)模型, 其中有效灌溉率按式(12)計(jì)算
(12)
式中,T為有效灌溉率;Sg為區(qū)域當(dāng)年有效灌溉面積.
水稻干旱災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)按式(13)計(jì)算
R=U1V1+U2V2
(13)
式中,R為水稻干旱災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù);V1,V2分別為不同地區(qū)水稻標(biāo)準(zhǔn)化有效灌溉率和人均GDP指數(shù);U1,U2分別為有效灌溉率和人均GDP指標(biāo)的權(quán)重, 取0.6和0.4.
1.2.2.5 綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是潛在的災(zāi)害, 本文根據(jù)自然災(zāi)害形成機(jī)制, 提出以致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、 承災(zāi)體脆弱性、 暴露性和防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)方面作為評(píng)價(jià)因子共同構(gòu)建綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型.
致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、 脆弱性、 暴露性為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)正向因子, 其值越高危險(xiǎn)性越大;防災(zāi)減災(zāi)能力為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的逆向因子, 故定義綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型為
(14)
式中,Z為水稻干旱綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo), 指數(shù)越大, 風(fēng)險(xiǎn)越大;H為水稻干旱致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù);E為水稻干旱災(zāi)害暴露性指數(shù);V為水稻干旱災(zāi)害脆弱性指數(shù);R為防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù).
根據(jù)式(8)至式(14), 對(duì)125個(gè)氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算, 得到四川省水稻干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性、 脆弱性、 暴露性、 防災(zāi)減災(zāi)能力結(jié)果, 并最終得出全省水稻干旱災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果.
四川水稻干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)空間分布呈現(xiàn)出北高南低的特征. 高危險(xiǎn)區(qū)集中分布于Ⅱ區(qū)東北部、 Ⅳ區(qū)西南部、 Ⅴ區(qū)南部, 極高值出現(xiàn)在遂寧和南充蓬溪, 都在0.8以上. 次高危險(xiǎn)區(qū)分布于高危險(xiǎn)區(qū)周邊, 基本覆蓋整個(gè)盆北、 盆東、 盆中地區(qū). 中等危險(xiǎn)區(qū)主要分布于Ⅰ區(qū)西部和南部、 Ⅲ區(qū)北部和東部. 次低危險(xiǎn)區(qū)主要分布于Ⅱ區(qū)南部、 Ⅲ區(qū)西部、 Ⅵ區(qū)東部、 Ⅶ區(qū)大部. 低危險(xiǎn)區(qū)主要分布于Ⅵ區(qū)大部、 Ⅱ區(qū)西部, 其中以雅安的天全、 蘆山、 滎經(jīng)最低, 都在0.2以下(圖2).
四川水稻產(chǎn)區(qū)干旱災(zāi)害脆弱性等級(jí)分布呈現(xiàn)出南北高、 中間低的區(qū)域分布特征, 其中中等脆弱區(qū)域范圍最大, 而脆弱性高值區(qū)和低值區(qū)都相對(duì)較?。?極高值出現(xiàn)在成都簡(jiǎn)陽、 涼山喜德, 分別為0.30和0.27;高脆弱區(qū)呈分散分布, 分布于成都簡(jiǎn)陽、 涼山喜德的周邊地區(qū), 綿陽的西部和東部以及Ⅵ區(qū)西部. 次高脆弱區(qū)主要分布于Ⅱ西北部和中部、 Ⅵ區(qū)西部和東部、 Ⅲ區(qū)西南部、 Ⅴ區(qū)中部. 中等脆弱區(qū)廣泛分布于Ⅳ區(qū)、 Ⅲ區(qū)、 Ⅶ區(qū)大部, 以及Ⅱ區(qū)東北部和Ⅴ區(qū)東部. 次低脆弱區(qū)和低脆弱區(qū)分布比較集中, 主要位于Ⅰ區(qū)大部、 Ⅱ區(qū)東部、 Ⅵ區(qū)中部. 極低值出現(xiàn)在成都的都江堰和龍泉驛, 都在0.02以下(圖3).
審圖號(hào): GS(2017)3320號(hào)圖2 四川省水稻干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)分布圖
審圖號(hào): GS(2017)3320號(hào)圖3 四川省水稻干旱災(zāi)害脆弱性等級(jí)分布圖
四川水稻產(chǎn)區(qū)干旱災(zāi)害高暴露區(qū)主要分布于Ⅳ區(qū)大部、 Ⅴ區(qū)西部、 Ⅱ區(qū)東部. 暴露性最高值出現(xiàn)在開江、 大竹、 渠縣、 青川, 都在0.37以上. 次高暴露區(qū)主要分布于Ⅳ區(qū)西部、 Ⅴ區(qū)西部、 Ⅲ區(qū)東南部、 Ⅵ區(qū)西南部、 Ⅶ區(qū)大部. 中等暴露區(qū)主要分布于Ⅱ區(qū)北部、 Ⅴ區(qū)中部、 Ⅵ區(qū)大部. 次低暴露區(qū)和低暴露區(qū)分布區(qū)域類似, 主要分布于Ⅱ區(qū)大部、 Ⅲ區(qū)西南部和東部、 Ⅳ區(qū)南部、 Ⅴ區(qū)中部. 極低值出現(xiàn)在樂至、 納溪、 翠屏、 合江等地, 均在0.02以下(圖4).
干旱防災(zāi)減災(zāi)能力指數(shù)與水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān), 干旱防災(zāi)減災(zāi)能力越高, 干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)就越低. 水稻主產(chǎn)區(qū)高抗災(zāi)能力區(qū)主要分布于Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的成都、 德陽、 眉山、 樂山一帶, 以及Ⅶ區(qū)的攀枝花西南部. 次高抗災(zāi)能力區(qū)主要分布于Ⅱ區(qū)大部、 Ⅲ區(qū)北部、 Ⅵ區(qū)南部. 中等抗災(zāi)能力區(qū)主要分布于高抗災(zāi)能力區(qū)和次高抗災(zāi)能力區(qū)的周邊. 次低抗災(zāi)能力區(qū)和低抗災(zāi)能力區(qū)主要分布于Ⅱ區(qū)東北部、 Ⅲ區(qū)南部、 Ⅳ區(qū)大部、 Ⅴ區(qū)大部、 Ⅵ區(qū)西部和東部. 防災(zāi)減災(zāi)能力的高低與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r高度吻合, 成都平原及周邊地區(qū)能力最高, 而涼山州的美姑、 昭覺、 布拖一帶的防災(zāi)減災(zāi)能力在0.1以下, 為水稻產(chǎn)區(qū)最低(圖5).
審圖號(hào): GS(2017)3320號(hào)圖4 四川省水稻干旱災(zāi)害暴露性等級(jí)分布圖
審圖號(hào): GS(2017)3320號(hào)圖5 四川省水稻干旱災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)能力等級(jí)分布圖
本研究以四川省水稻產(chǎn)區(qū)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)為對(duì)象, 綜合考慮孕災(zāi)環(huán)境、 災(zāi)害發(fā)展特點(diǎn)、 水稻生育期干旱災(zāi)害致害程度、 地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和防災(zāi)減災(zāi)能力等因素, 構(gòu)建出四川省水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型. 用自然斷點(diǎn)法(natural breaks)將四川水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)度劃分為高風(fēng)險(xiǎn)、 中高風(fēng)險(xiǎn)、 中等風(fēng)險(xiǎn)、 中低風(fēng)險(xiǎn)、 低風(fēng)險(xiǎn)5個(gè)等級(jí)(表4).
表4 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分
審圖號(hào): GS(2017)3320號(hào)圖6 四川省水稻干旱綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖
根據(jù)四川水稻產(chǎn)區(qū)干旱災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖(圖6), 高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布于盆東平行嶺谷區(qū)(Ⅳ區(qū))南部、 盆北深丘低山區(qū)(Ⅴ區(qū))西部、 盆中丘陵區(qū)(Ⅱ區(qū))遂寧和南充接壤地區(qū), 其中以達(dá)州大竹、 綿陽梓潼、 廣元青川劍閣為最高. 次高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布于Ⅳ區(qū)大部、 Ⅴ區(qū)大部、 Ⅱ區(qū)北部、 盆南丘陵低山區(qū)(Ⅲ區(qū))東南部. 中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布于Ⅱ區(qū)東北部和東南部、 Ⅴ區(qū)中部、 Ⅲ區(qū)西南部、 川西南山地半濕潤氣候區(qū)(Ⅵ區(qū))和川西南山地干熱河谷區(qū)(Ⅶ)大部. 干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較低區(qū)域主要分布于成都平原區(qū)(Ⅰ區(qū))和Ⅱ區(qū)的成德綿樂經(jīng)濟(jì)帶及其輻射區(qū)域, 以及部分較發(fā)達(dá)地區(qū)如巴中、 南充、 廣安、 宜賓、 瀘州等地城區(qū)周邊, 其中又以Ⅰ區(qū)干旱風(fēng)險(xiǎn)最低, 該地區(qū)地處都江堰灌區(qū)的中心地帶, 灌溉條件良好, 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá), 社會(huì)管理水平高, 防災(zāi)減災(zāi)軟硬件條件好, 因此能夠很好應(yīng)對(duì)水稻干旱災(zāi)害.
本研究以四川省水稻干旱災(zāi)害為研究對(duì)象, 從干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性、 水稻受災(zāi)脆弱性和暴露度、 各地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)影響因子入手, 對(duì)四川省水稻干旱災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià), 結(jié)論如下:
1980-2017年間, 四川水稻干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性空間差異顯著, 呈現(xiàn)出北部高危、 南部低危的特點(diǎn), 中等危險(xiǎn)性等級(jí)的地區(qū)較少. 危險(xiǎn)性等級(jí)高的地區(qū), 以遂寧、 南充為中心, 向周邊輻射. 危險(xiǎn)性等級(jí)低的地區(qū), 則以雅安、 涼山為中心, 向東部的樂山、 宜賓、 攀枝花等地輻射. 中等危險(xiǎn)區(qū)從川西北到川東南呈狹長帶狀分布. 水稻干旱災(zāi)害脆弱性的空間分布特點(diǎn)與危險(xiǎn)性差異較大, 呈現(xiàn)出南北脆弱性等級(jí)較高, 而以成都平原為中心的中部地區(qū)脆弱性等級(jí)較低的特征, 且中等脆弱區(qū)面積占比最大. 水稻干旱災(zāi)害暴露性呈現(xiàn)出東北高、 中間低、 西南較高的特征, 高暴露區(qū)域呈分散分布, 主要位于達(dá)州大部、 廣元西部、 遂寧與南充的接壤地區(qū)、 內(nèi)江與瀘州的部分地區(qū). 在防災(zāi)減災(zāi)能力方面, 以成都平原為中心的成德綿樂經(jīng)濟(jì)帶是抗災(zāi)能力最強(qiáng)地區(qū), 其他地區(qū)以各市(州)中心城區(qū)為抗災(zāi)能力高值區(qū), 向周邊地區(qū)逐漸降低.
綜上所述, 水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的高低與干旱強(qiáng)度與頻率、 地形水系以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有關(guān), 導(dǎo)致四川水稻干旱災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)空間差異很大, 呈現(xiàn)出“北高、 南中、 中間低”的分布特點(diǎn), 盆地中部、 東部和北部高, 成德綿樂經(jīng)濟(jì)帶及其周邊地區(qū)、 其他經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)城市如南充、 廣安、 遂寧、 資陽、 宜賓、 自貢等地中心城區(qū)及周邊地區(qū)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較低, 其余地區(qū)干旱災(zāi)害等級(jí)為中等. 其中成都平原及盆中丘陵大部干旱頻率雖然較高, 但該區(qū)域地形平坦, 水系豐富, 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá), 干旱風(fēng)險(xiǎn)較低, 而盆北深丘低山區(qū)(Ⅴ區(qū))、 盆東平行嶺谷區(qū)(Ⅳ區(qū))等地干旱頻率較高, 地形復(fù)雜, 灌溉率較低, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一般, 水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)偏高.
本研究采用水分虧缺指數(shù), 以典型年份水稻干旱評(píng)估指數(shù)作為依據(jù), 結(jié)合《中國氣象災(zāi)害大典》(四川卷)對(duì)樣本站點(diǎn)進(jìn)行水稻干旱等級(jí)劃分. 該方法經(jīng)專家打分, 科學(xué)性較高, 與四川水稻實(shí)際受旱情況相符, 能夠在大部分干旱事件發(fā)生時(shí)判斷出水稻受旱程度. 該方法在干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中大大提高了分析結(jié)果的定量化和精細(xì)化程度, 與以往四川水稻干旱災(zāi)害的研究相比, 更具有針對(duì)性. 本研究利用該方法, 對(duì)四川水稻干旱災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估, 可信度較高, 能夠較準(zhǔn)確地反映水稻全生育期, 特別是孕穗-成熟這一關(guān)鍵生育階段干旱對(duì)水稻影響的空間差異. 但研究過程中, 沒有采用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助評(píng)估, 這是由于四川盆地陰雨天、 霧天較多, 遙感監(jiān)測(cè)資料連續(xù)性較差. 我們將在以后的研究中, 開發(fā)出遙感資料的應(yīng)用方法, 進(jìn)一步提高危險(xiǎn)性評(píng)估的精度.
水稻干旱災(zāi)害脆弱性主要是用來表征其對(duì)外部壓力的敏感和適應(yīng)程度, 通過查閱文獻(xiàn)資料[29-30], 發(fā)現(xiàn)海拔、 坡度坡向、 水系分布等因素隨著空間的變化而改變, 這些因素互相作用的同時(shí), 也對(duì)水稻產(chǎn)生影響, 如果將各因素的影響簡(jiǎn)單疊加, 則容易忽略這種相互作用. 因此本研究從結(jié)果入手, 利用多年產(chǎn)量數(shù)據(jù), 計(jì)算得到產(chǎn)量變異程度, 并構(gòu)建脆弱性評(píng)價(jià)模型, 得出的研究結(jié)果與實(shí)際情況相符, 能較準(zhǔn)確地反映四川水稻受旱的實(shí)際情況. 在水稻干旱災(zāi)害暴露性模型構(gòu)建方面, 本研究收集了各地區(qū)水稻年度種植面積與耕地面積, 通過模型計(jì)算得到暴露性評(píng)價(jià)結(jié)果. 經(jīng)驗(yàn)證, 暴露性高的地區(qū)在干旱年份普遍減產(chǎn), 而暴露性低的地區(qū)減產(chǎn)幅度較小或未受影響. 但受資料所限, 本研究主要依靠種植面積來評(píng)估暴露性程度, 并未考慮到地形地貌和植被的影響, 將在以后的研究中進(jìn)一步改進(jìn).
水稻生產(chǎn)過程中, 經(jīng)常同時(shí)受到多種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響, 并且各種災(zāi)害之間會(huì)互相作用, 相同的災(zāi)害對(duì)不同品種水稻影響程度也不一樣. 比如在四川水稻生產(chǎn)過程中, 高溫?zé)岷εc干旱就是一對(duì)“兄弟”災(zāi)害, 高溫?zé)岷Τ霈F(xiàn)時(shí)容易發(fā)生干旱, 干旱出現(xiàn)時(shí)也往往伴隨著高溫?zé)岷Γ?它們互相作用影響的同時(shí), 往往還有利于部分病蟲害的發(fā)生. 本研究中采用的脆弱性評(píng)估指數(shù), 主要是基于產(chǎn)量變異程度進(jìn)行分析, 容易對(duì)伴生的高溫?zé)岷Α?病蟲害等災(zāi)害損失進(jìn)行重復(fù)計(jì)算, 導(dǎo)致分析結(jié)果較實(shí)際結(jié)果偏高. 在今后的研究中, 我們將致力于尋找更精確的產(chǎn)量變異分析方法, 提高干旱災(zāi)害致?lián)p評(píng)估的精確性. 同時(shí), 采用多種方式, 加強(qiáng)對(duì)水稻生長發(fā)育期的跟蹤觀測(cè), 實(shí)現(xiàn)四川水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)對(duì)產(chǎn)量影響的量化評(píng)估, 使四川水稻干旱災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)能夠更好地為各地生產(chǎn)管理部門提供決策依據(jù), 以滿足四川省水稻安全生產(chǎn)日益增長的需求.