豫西南地區應對自然災害的脆弱性評價

□張明宇 □別乾龍 □張亞麗(河南農業大學資源與環境學院)

□韓麗瓊 □王培豪(河南農業大學資源與環境學院河南省高校農業資源利用工程技術研究中心）

1.引言

隨著人口增長、土地退化和環境問題等的日益加劇，脆弱性問題已成為國內外土地學界研究的熱門課題。脆弱性常用來描述相關系統及其組成要素易于受到影響和破壞，并缺乏抗拒干擾和恢復初始狀態(自身結構和功能)的能力。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在報告中對脆弱性(Vulnerability)定義為一個自然的或社會的系統容易遭受來自氣候變化 (包括氣候變率和極端氣候事件)的持續危害的范圍或程度，是系統內的氣候變率特征、幅度和變化速率及其敏感性和適應能力的函數。本文結合近期國內外有關氣候變化下自然系統和社會系統脆弱性的相關研究成果，對豫西南地區的脆弱性進行評價，希望為防災減災、為當地的農業可持續發展提供一定的參考。

2.豫西南地區脆弱性評價指標體系和評價模型的構建

蔡運龍等通過探討全球的氣候變化定性分析了我國農業氣候脆弱性，王靜愛基于典型區承災體農業氣候脆弱性調查，從旱災過程診斷和旱災系統性診斷出發，選擇易損性、適應性、生產壓力和生活壓力4大類指標評價農業生態環境脆弱性。考慮到不同農業承災體的脆弱性受到不同因素的制約，即使受同種因素的制約，受影響的程度也不同，故本文對綜合指數法進行改進，主要采取層次分析法構建不同的指標體系，把自然生態系統和社會系統相結合，根據研究對象確定指標體系框架和指標權重。

2.1 評價指標確定原則

根據近年來的研究表明，山區的生態脆弱性和社會系統脆弱性由于區域成災原因、孕災環境的變化出現加劇趨勢。脆弱性的影響因子很多，因此在對其進行綜合性評價時，為使所構建的指標能全面客觀反映豫西南地區脆弱性的本質特征，在選取指標時應遵循以下原則：

全面性與綜合性原則。脆弱性指標必須全面反映一個地區可持續發展的各個方面，既要反映地質、地貌、氣候、水文等方面的自然指標之間的相互關系，又要反映出社會、經濟方面的制約因素，避免指標項目的重復設置。

科學性與定量性原則。脆弱性指標要能夠客觀地反映文化建設發展各方面的變化情況及其內在聯系，每個指標的概念、數據收集及計算方法都必須要有科學依據，指標的選擇要以可持續發展理論、生態理論、經濟理論及統計理論為依據。

實用性與可獲取性原則。指標體系的統計要有利于資料的取得，指標內容應簡單明了，并具有較強的可比性和可操作性，而且在目前的技術水平下能夠予以計算研究和分析。

代表性與可比性原則。脆弱性指標的選取必須根據各地的實際情況有代表性選擇，這些指標足以反映當地的自然、社會、經濟、環境、生態方面。

2.2 評價指標的選擇與分析

根據自然災害系統理論和指標確定原則，對豫西南地區而言，自然環境和社會環境的脆弱性是地質地貌、水文氣象、土壤植被、生物要素、人為干涉等自然因素和人為因素綜合作用的結果。從地貌、氣象、植被、耕地、三大產業發展情況幾個方面考慮來確定脆弱性影響因子，選擇19個指標(表1),構建脆弱性度量指標體系，并對豫西南地區的生態環境和社會系統脆弱程度予以評價。

表1 河南省豫西南地區脆弱性評價指標體系與權重表

指標X1、X2、X6反映氣候因子對農業易損性的影響，根據河南省氣候影響評價資料，選擇3個指標反映豫西南地區脆弱性的成因。有效灌溉面積比(X7)反映區域水系分布和地形地勢特征對農業水災的影響，其計算方法是：X7=耕地有效灌溉面積/耕地總面積。還選取了土壤質地X3、水土流失模數X4、地表起伏度X5作為農業災害易損性指標。灌溉指數X10、復種指數X11、第一產業比重X12、人均GDPX14、農村貧困人口比例X16、人均教育年限X17反映地區應對災害的適宜性。人口密度越大，災害來臨時受災的幾率越大，承災體脆弱性越大，計算方法是：X13=評價單元年末總人口/單元總面積。人均剩余額(元)X15=單元人均純收入－單元同年人均消費額；單位面積基建投資(萬元/km2)X18=基建總投資/土地總面積，這兩個指標反映區域農業災害減災防災建設投入水平。單位面積公路通車里程(km/km2)X19=評價單元公路通車里程/單元土地總面積。此指標值高，農業水災發生之后區域農業恢復生產速度快，脆弱性低。

2.3 指標權重的確定

指標權重的確定主要采用AHP法，基本過程是首先確定影響區域農業脆弱性的要素，然后構造兩兩要素相對重要性的比較判斷矩陣，通過層次單排序和層次總排序及其一致性檢驗后，再進行AHP計算，結果見表1。為消除各指標的量綱差異，對每個指標值進行歸一化處理。如指標與脆弱性呈正相關則直接采用歸一化值，如與脆弱性呈負相關則采用負歸一化值。

2.4 評價模型的構建

許多學者對生態環境脆弱度和災害脆弱性進行了評價方法的研究，建立了相應的數學統計模型。本研究在分析比較的基礎上，結合偏遠地區農業災害脆弱性自身的特點，并且考慮到豫西南地區的具體情況，從脆弱性的現狀評價出發，

綜合考慮各個因子對總體對象的影響程度，把各個具體指標的優劣綜合起來，用單個數量化指標加以集中表示整個對象優劣的加權綜合評價法，公式表示為：

式中，Vj為第j市農業災害脆弱性，Xi為第i指標的權重，Dij為第j市第i指標的歸一化值。Vj的數值越大，表明評價對象的脆弱性也越大。其中敏感性綜合評價的計算公式為：

式中,X為被評價對象得到的綜合評價總分值，Wi為第i評價指標的比重，X為第i指標標準化后的值，n為評價指標個數。按總分值的多少確定災害脆弱性的脆弱度等級：＜-0.5分為輕脆弱，-0.5-0分為中脆弱，0-1分為強脆弱，＞1分為極脆弱。

3.豫西南山區脆弱性評價

3.1 脆弱性評價指標檢驗

依據表1評價指標，采用河南省氣象庫資料和社會經濟指標數據庫資料，其中指標X1和X6采用近20年均值，其他指標數據均采用 1995、2000、2005、2006、2007 年平均值，計算豫西南地區脆弱度(表2)，并借助數字地圖技術，依據GIS技術自動劃分等級標準，編制豫西南地區自然災害脆弱性分布圖(見下圖)。

3.2 預測分析

預測表明，未來50—100年全球氣候將繼續向變暖的方向發展，全球降水格局也有較大的變化，同時一些極端氣候事件(如高溫天氣、強降水、強熱帶氣旋等)發生的頻率也將會增加[10]。其中旱災在我省的影響面最廣，對農業生產造成的損失最大。然而，干旱造成的損失不能簡單的以糧食減產來評估，也很難用單純的經濟指標來衡量，干旱的持續累積將對資源和環境造成難以逆轉的影響，如地下水耗竭、地面沉降、土地退化等，同時對社會的穩定也有較大影響。

4.結論和討論

通過對豫西南地區農業生產的脆弱性的評估研究，舞鋼市為極度脆弱。通過評估結果的應用，期望為河南省制定預防自然災害的對策和區域可持續發展模式的依據。

表2 豫西南地區脆弱性統計表

2007年各項目區生態脆弱度圖

未來氣候變化的不確定性和未來生態環境、土地利用、社會經濟發展變化的不可預測性，導致脆弱性評估同樣存在著不可預測的局限性和片面性，主要包括選取方法的限制和研究區地理位置偏遠，未選因素在起作用，脆弱性評價指標和方法還有待完善。

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[2]于翠松.環境脆弱性研究進展綜述[J].水電能源科學，2007，25(4)：23.

[3]蔡運龍，BARRY SMIT.全球氣候變化下中國農業的脆弱性與適應對策[J].地理學報，1996，51(3)：202-212.

[4]王靜愛，商彥蕊，蘇筠等.中國農業旱災承災體脆弱性診斷與區域可持續發展[J].北京師范大學學報：社會科學版，2005(3)：130-137.

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