我國13個糧食主產區農業旱災風險評價

摘 要：從危險性、暴露度、脆弱性、防旱抗旱能力四個方面構建農業旱災風險評價指標體系，對我國13個糧食主產區的農業旱災風險進行單指標和綜合風險評價，并將其劃分為五個風險等級。結果表明，黑龍江省、河南省為農業旱災高風險區域，河北省、安徽省、內蒙古自治區、山東省為農業旱災較高風險區域，湖北省、湖南省、四川省、江西省為農業旱災中等風險區域，吉林省、江蘇省為農業旱災較低風險區域，僅有遼寧省為農業旱災低風險區域。

關鍵詞：農業旱災；風險評價；糧食主產區

中圖分類號：F274 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2017）17-0018-04

引言

在全球氣候變暖的背景下，隨著國民經濟的快速發展、生產規模的日益擴大、社會財富的不斷積累，極端天氣及氣候災害已成為制約我國經濟社會穩定發展的重要因素之一。世界氣象組織（WMO）統計，全球范圍內過去發生的氣象災害占到所有災害的70%左右，而旱災在前者中的占比高達50%左右[1]，可見旱災威脅的嚴重性。我國是世界上受旱災影響最為頻繁和嚴重的國家之一，旱災已嚴重威脅我國的糧食安全[2]。因此，針對農業旱災風險評價的研究，對于保障我國糧食安全，促進農業可持續發展具有重要意義。

近年來，國內外學者關于旱災風險評價開展了大量研究，從最初僅根據致災因子危險性表征旱災風險，發展到利用遙感、地理信息及社會經濟統計等多源數據結合，引入基因算法、模糊數學和信息擴散理論等分析手段，從危險性、脆弱性、暴露度和防旱抗旱能力等多個方面開展了針對農業、玉米和小麥等不同糧食作物的旱災風險評價研究[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、江蘇省等省域農業旱災作為研究對象，李曉等[14]、張繼權等[15]選取了四川盆地南部、遼西北等局部省域農業旱災作為研究對象，秦越等[16]則是選取了河北省承德市的市域農業旱災為研究對象，分別進行了風險評價研究。可見，當前從市域、局部省域、省域、地區等多尺度的農業旱災風險評估已經比較廣泛。但是，由于數據獲取難度以及指標的統一性，當前尚未有學者開展全國尺度的農業旱災風險評估研究；同時，當前選用層次分析法、模糊數學等方法計算指標權重的研究較多，主觀性較強，而個人判斷往往影響評估結果。

有鑒于此，本文以我國13個糧食主產區為例，從危險性、暴露度、脆弱性、防旱抗旱能力四個方面構建農業旱災風險評價指標體系，并利用變異系數法進行客觀賦權，對我國13個糧食主產區的農業旱災風險進行單指標和綜合風險評價，并將其劃分為五個風險等級，為農業旱災風險的監測預警以及防旱抗旱措施的實施提供借鑒。

一、干旱災害風險評價體系建立

（一）評價指標體系構建

根據我國13個糧食主產區的歷年的氣象資料、糧食生產實際情況以及農業統計資料，綜合考慮干旱災害風險的危險性、暴露度、脆弱性、防旱抗旱能力這四個方面因素，同時兼顧資料的完整性、連續性，最終選取了15個指標，用于構建農業旱災風險評價指標體系，指標框架見表1。本研究數據主要來源于《中國統計年鑒》和《中國農村統計年鑒》（2015年）。

（二）評價指標量化及計算權重

在上述指標中，使用的量綱各不相同，為了便于比較計算，需要對每個指標進行無量綱化處理，具體方法如下：

變異系數及權重計算結果見表1。

（三）干旱災害風險指數計算

根據上述干旱災害風險指數法和變異系數法，計算農業旱災風險指數：

FDRI=H×E×V×（1-C）

式中，FDRI為干旱災害風險指數，H、E、V、C分別為危險性、敏感性、脆弱性、防旱抗旱能力的指數，計算公式分別為：

其中，Wi為第i個評價指標的權重系數，表示各個指標對形成農業旱災風險的各主要因子的相對重要性，Ai為第i個評價指標的量化值，a、b、c、d為指標個數。

二、農業旱災風險評價

（一）單指標風險評價

1.危險性評價

由表2可知，我國13個糧食主產區農業旱災危險性指數從高到低依次為：黑龍江省、內蒙古自治區、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，黑龍江省的農業旱災危險性指數最高，為0.196 5，主要是因為其人均用水量指標遠高于其他省份，高達949.7m3/人，說明黑龍江省的人均用水量過高是導致其容易發生干旱災害的重要原因之一。四川省的旱災危險性指數最低，僅有0.046 9，主要是因為其各項指標數值較小，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，所以不容易發生旱災危及農業生產。

2.暴露度評價

由表3可知，我國13個糧食主產區農業旱災暴露度指數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、內蒙古自治區、吉林省、湖南省、湖北省、江西省、江蘇省、遼寧省。其中，黑龍江省的旱災暴露度指數最高，為0.262 9，遠高于位列第二的河南省，主要是因為其糧食播種面積、農業總產值比重、耕地面積三個指標均遠高于其他糧食主產區。可見，黑龍江省農業發達，農業產值較高，且糧食播種面積廣泛，容易暴露在旱災下造成農業損失。遼寧省的旱災暴露度指數最低，僅有0.0256，主要是因為它的各項指標數值都比較小，其中糧食播種面積和鄉村人口比重均為最小。說明由于遼寧省在13個糧食主產區中農戶數量較少且糧食產量較低，所以，其暴露在旱災下糧食作物和農戶數量的較少，受到旱災的威脅較小。

3.脆弱性評價

由表4可知，我國13個糧食主產區農業旱災脆弱性指數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、內蒙古自治區、黑龍江省、吉林省。其中，江西省的旱災脆弱性指數最高，為0.174 9，主要是因為其玉米播種面積指標較高。可見，江西省的農業結構中不易受旱災影響的糧食作物比重較低，承受旱災的能力較弱，一旦發生旱災將造成巨大農業損失。吉林省的旱災脆弱性指數最低，僅有0.040 0，主要是因為它的各項指標數值都比較小，其中玉米播種面積比和谷物單位面積產量指標均為最小。說明玉米等抗旱能力較強的糧食作物在吉林省的農業結構中占比較高，使其具備一定的旱災承受能力，所以受到旱災的威脅較小。

4.防旱抗旱能力評價

由表5可知，我國13個糧食主產區的防旱抗旱能力評價指數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、內蒙古自治區、黑龍江省。其中，黑龍江省的防旱抗旱能力指數最低，僅有0.018 7，主要是因為它的各項指標數值都比較小，其中畝均化肥投入量最小。說明由于黑龍江全省的農田水利基礎設施不多，有效灌溉面積較少，且化肥投入不足導致其防旱抗旱能力較弱。湖南省的防旱抗旱能力指標最大，為0.184 6，主要是因為其水電站個數指標較高。可見，湖南省的防旱抗旱能力較強是因為農田水利基礎設施相對完善，一旦發生干旱，可以利用基礎設施實現有效灌溉，大幅度提升了全省的防旱抗旱能力。

（二）綜合風險評價

由表6可知，我國13個糧食主產區農業旱災風險指數從高到低依次為黑龍江省、河南省、河北省、安徽省、內蒙古自治區、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，黑龍江省的農業旱災風險指數最高，為0.003 98，主要是因為在13個糧食主產區中其危險性和暴露度指數最高，且防旱抗旱能力指數最低，僅有脆弱性指數相對較低，說明黑龍江省的農業旱災風險最高主要是由于其人均用水量較高導致的危險性高，農業產值較高且糧食播種面積較廣導致的暴露度高，加上化肥投入、有效灌溉面積以及農田水利基礎設施較少導致的防旱抗旱能力較弱這三個方面綜合作用的結果。遼寧省的旱災風險指數最低，僅有0.000 49，主要是因為它的暴露度指數遠小于其他糧食主產區，僅有0.025 6，僅占到暴露度指數最高的黑龍江省的10%。說明遼寧省的農業旱災風險最低主要是因為在主產區中農戶相對較少且糧食產量相對較低導致的暴露度低，使其受到農業旱災的威脅較小。

根據上述農業旱災風險指數排序，將其中農業旱災風險指數發生突變的地方作為分界點，將研究區域的農業旱災風險等級劃分為五個等級（表7），將我國13個糧食主產區劃分為農業旱災高風險、較高風險、中風險、較低風險、低風險5個風險等級（表8）。結果表明，黑龍江省、河南省為農業旱災高風險區域，河北省、安徽省、內蒙古自治區、山東省為農業旱災較高風險區域，湖北省、湖南省、四川省、江西省為農業旱災中等風險區域，吉林省、江蘇省為農業旱災較低風險區域，僅有遼寧省為農業旱災低風險區域。

三、結論

通過上述分析，本文得出以下結論。

1.通過農業旱災單指標風險評價結果表明，由于黑龍江省人均用水量過高，導致其容易發生干旱災害，所以，黑龍江省的農業旱災危險性最高。由于黑龍江省農業發達，農業產值較高，且糧食播種面積廣泛，容易暴露在旱災下造成農業損失，所以，黑龍江省的農業旱災暴露度最高。由于江西省的糧食種植結構中不易受旱災影響的作物比重較低，承受旱災的能力較弱，形成的農業損失較大，所以，江西省的農業旱災脆弱性最高。由于黑龍江全省的農田水利基礎設施不多、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最低。

2.農業旱災風險綜合評價結果表明，黑龍江省的旱災風險指數最高，是由于其人均用水較高導致的危險性較大，農業產值較高且糧食播種面積較廣導致的暴露度較高，加上化肥投入、有效灌溉面積以及農田水利基礎設施較少導致的防旱抗旱能力較弱這三個方面綜合作用的結果。此外，遼寧省的旱災風險指數最低，是因為在主產區中農戶相對較少且糧食產量相對較低導致的暴露度低，使其受到農業旱災的威脅較小。

3.通過將我國13個糧食主產區劃分5個風險等級，結果表明，黑龍江省、河南省為農業旱災高風險區域，河北省、安徽省、內蒙古自治區、山東省為農業旱災較高風險區域，湖北省、湖南省、四川省、江西省為農業旱災中等風險區域，吉林省、江蘇省為農業旱災較低風險區域，僅有遼寧省為農業旱災低風險區域。

參考文獻：

[1] 秦大河，丁一匯，王紹武，等.中國西部生態環境變化與對策建議[J].地球科學進展，2002，17（3）：314-319.

[2] 姚玉璧，張強，李耀輝.干旱災害風險評估技術及其科學問題與展望[J].資源科學，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.論政府在綜合災害風險防范中的作用——基于中國的實踐與探討[J].中國減災，2013，206（6）：11-14.

[6] 張強，姚玉璧，李耀輝，等.中國西北地區干旱氣象災害監測預警與減災技術研究進展及其展望[J].地球科學進展，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害風險特征及對策[J].生態環境學報，2016，25（3）：432-439.

[8] 張菡，李金建，鄭昊.基于GIS的冬小麥干旱災害風險分析及評價——以四川省冬麥區為例[J].西南師范大學學報：自然科學版，2016，41（8）：57-63.

[9] 夏興生，朱秀芳，潘耀忠，等.農作物干旱災害實時風險監測研究——以2014年河南干旱為例[J].自然災害學報，2016，25（5）：28-36.

[10] 何嬌楠，李運剛，李雪，等.云南省干旱災害風險評估[J].自然災害學報，2016，（5）：37-45.

[11] 何斌，王全九，吳迪，等.基于災害風險綜合指標的陜西省農業干旱時空特征[J].應用生態學報，2016，27（10）：3299-3306.

[12] 劉力華，徐建新，雷宏軍，等.貴州省農業干旱災害風險區劃研究[J].灌溉排水學報，2016，35（2）：44-49.

[13] 龔艷冰，胡娜，劉高峰，等.江蘇省蘇北地區季節性干旱特征及動態風險評價研究[J].干旱地區農業研究，2016，34（5）：275-281.

[14] 李曉，何鵬，林正雨，等.農業干旱災害風險評價與風險區劃研究——以川南地區為例[J].農業技術經濟，2014，（9）：116-121.

[15] 張繼權，嚴登華，王春乙，等.遼西北地區農業干旱災害風險評價與風險區劃研究[J].防災減災工程學報，2012，32（3）：300-306.

[16] 秦越，徐翔宇，許凱，等.農業干旱災害風險模糊評價體系及其應用[J].農業工程學報，2013，29（10）：83-91.