四川水稻不同生育階段的干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

陳 超，龐艷梅，徐富賢，郭曉藝

(1．中國(guó)氣象局成都高原氣象研究所/高原與盆地暴雨旱澇災(zāi)害四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072；2．南方丘陵區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610066；3.四川省農(nóng)科院水稻高粱研究所；四川 德陽(yáng) 618000)

水稻是四川最主要的糧食作物，常年種植面積約200萬(wàn)hm2，占糧食總面積的30%，產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)的40%以上。然而，四川水稻種植區(qū)地形復(fù)雜多樣、丘陵山地面積大，氣候類(lèi)型的區(qū)域分布錯(cuò)綜復(fù)雜，自然災(zāi)害多，其中干旱災(zāi)害尤為嚴(yán)重[1]。氣候變化背景下，四川干旱發(fā)生頻率高，分布范圍廣，既有明顯的區(qū)域性又有疊加交錯(cuò)性。1961-2010年干旱影響范圍變化大致為春旱呈減少趨勢(shì)，夏旱變化不顯著，伏旱呈增多態(tài)勢(shì)[2]。但是，四川地區(qū)水利工程設(shè)施有限，幾乎每年都會(huì)出現(xiàn)水庫(kù)、池塘干涸、河流水位明顯下降、部分河流斷流等現(xiàn)象，加之區(qū)內(nèi)降水時(shí)空分布與水稻生長(zhǎng)季節(jié)性不相匹配，造成該區(qū)域水稻極易發(fā)生季節(jié)性干旱。因此，分析四川水稻干旱情況，對(duì)水稻干旱開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估有利于提升該區(qū)域?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理和決策水平。

近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)干旱評(píng)估開(kāi)展了大量研究，建立了一系列的干旱指標(biāo)，主要包括氣象指標(biāo)、土壤墑情指標(biāo)、作物生理生態(tài)指標(biāo)及其它綜合監(jiān)測(cè)指標(biāo)等。其中較為常用的農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)有相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)、降水量距平百分率、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、作物水分虧缺距平指數(shù)等。就西南地區(qū)而言，以往常利用相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)進(jìn)行干旱監(jiān)測(cè)研究．如王明田等[3]利用相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)研究了西南季節(jié)性干旱的時(shí)空變化特征；紀(jì)智榮等[4]利用相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)研究了云南各季節(jié)干濕狀況的時(shí)空變化特征；王婷等[5]利用降雨距平指數(shù)與相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)對(duì)比研究了四川水稻的干旱狀況；袁淑杰等[6]采用相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)分析了四川省水稻不同生育期的干旱等級(jí)，評(píng)估了水稻的干旱風(fēng)險(xiǎn)。以上研究在采用相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)作為干旱指標(biāo)時(shí)均未考慮作物的實(shí)際蒸散狀況，因而不能真實(shí)反映單一作物的受旱狀況，鑒于此，張建平等[7]改進(jìn)了相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)，從西南的氣候特點(diǎn)和水稻生產(chǎn)條件出發(fā)，提出了濕潤(rùn)指數(shù)距平率，分析了西南水稻生育期內(nèi)的受旱狀況，該指數(shù)彌補(bǔ)了灌溉資料難以獲取的不足。然而，利用濕潤(rùn)指數(shù)距平率計(jì)算出的干旱狀況沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)際災(zāi)情數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，尤其是干旱等級(jí)值的劃分是否能反映水稻的實(shí)際旱情還需要進(jìn)一步探究。

綜上所述，本研究擬選用濕潤(rùn)指數(shù)距平率作為水稻干旱指標(biāo)，以歷史實(shí)際災(zāi)情數(shù)據(jù)為檢驗(yàn)樣本，識(shí)別該指數(shù)在四川稻區(qū)的適用性，對(duì)干旱等級(jí)進(jìn)行校正和驗(yàn)證；利用修正后的干旱指標(biāo)解析四川水稻不同生育期旱災(zāi)發(fā)生頻率的時(shí)空格局；構(gòu)建水稻干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)模型，完成四川水稻干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來(lái)源

按照氣候相似性、水稻發(fā)育階段基本相同及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平相近原則，將四川省劃分為6個(gè)水稻種植區(qū)(圖1)，包括盆西平原丘陵區(qū)、盆中淺丘陵區(qū)、盆南丘陵區(qū)、盆東平行嶺谷區(qū)、盆周邊緣山地區(qū)、川西南地區(qū)。

氣象資料源于四川省氣象探測(cè)數(shù)據(jù)中心，包括1961-2015年四川水稻種植區(qū)84個(gè)地面氣象臺(tái)站逐日最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度和平均風(fēng)速資料。實(shí)際旱情資料來(lái)源于《中國(guó)氣象災(zāi)害大典》(四川卷)[8]和中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)。

1.2 水稻各生育期的劃分

四川以種植單季稻為主，本研究通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站的水稻生長(zhǎng)觀測(cè)資料，并與大田生產(chǎn)調(diào)查數(shù)據(jù)相結(jié)合，得到了四川省6個(gè)區(qū)域單季稻播種、移栽、孕穗、開(kāi)花和成熟的時(shí)間(表1)。本文分析移栽～孕穗期、孕穗～開(kāi)花期及開(kāi)花～成熟期的水稻干旱狀況[9]。

1.3 濕潤(rùn)指數(shù)距平率

相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)是常年灌溉條件下作物生長(zhǎng)的基線值，而濕潤(rùn)指數(shù)距平率是偏離多年平均相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)值的變化程度，表示作物受水分脅迫的程度。本研究以濕潤(rùn)指數(shù)距平率(Ma)來(lái)表達(dá)作物農(nóng)田水分動(dòng)態(tài)變化情況[7]。計(jì)算公式為：

圖1 研究區(qū)域內(nèi)氣象臺(tái)站的分布Fig.1 Distribution of weather stations in the study region

(1)

(2)

1.4 作物需水量

作物需水量(ETc)根據(jù)作物系數(shù)修正參考作物蒸散量的方法獲得[10-13]。計(jì)算公式為：

ETc=Kc×ET0

(3)

其中，Kc是水稻的作物系數(shù)；ET0是參考作物蒸散量(mm)。

ET0采用FAO推薦的Penman-Monteith方法進(jìn)行計(jì)算[10]：

(4)

式中,Rn是水稻表面的凈輻射量(MJ·m-2)；γ是濕度計(jì)的常數(shù)(kPa·℃-1)；T是平均氣溫(℃)；U2是2 m高處的風(fēng)速(m·s-1)；es是空氣的飽和水汽壓(kPa)；ea是空氣的實(shí)際水汽壓(kPa)；Δ是氣溫和飽和水汽壓關(guān)系曲線斜率(kPa·℃-1)。

表1 四川水稻各生育時(shí)期

作物系數(shù)Kc的計(jì)算采用FAO的分段單值平均法[14-16]，把水稻發(fā)育過(guò)程分為初始生長(zhǎng)階段(從播種直到覆蓋率為10%，該時(shí)期的作物系數(shù)Kcini)、迅速發(fā)育階段(從覆蓋率達(dá)10%直到作物充分覆蓋，作物系數(shù)由Kcini升至Kcmid)、中期階段(從完全覆蓋直到開(kāi)始成熟期，作物系數(shù)Kcmid)、成熟階段(從葉片泛黃直到收獲，作物系數(shù)由Kcmid降至Kcend)。FAO提出的水稻在特定標(biāo)準(zhǔn)下的Kcini、Kcmid和Kcend值分別為1.05、1.20和0.75。四川省大部分區(qū)域的情況不能滿足特定標(biāo)準(zhǔn)條件，因而本研究使用了王明田等[17]訂正后的作物系數(shù)值。

1.5 干旱等級(jí)的確定

計(jì)算四川省1961-2015年84個(gè)氣象臺(tái)站水稻移栽～孕穗期、孕穗～開(kāi)花期及開(kāi)花～成熟期的濕潤(rùn)指數(shù)距平率。綜合分析四川稻區(qū)旱情資料，在前人研究[7]的基礎(chǔ)上校正了四川水稻農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)的分級(jí)，并利用《中國(guó)氣象災(zāi)害大典》(四川卷)和中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)中的實(shí)際旱情資料對(duì)典型站點(diǎn)、典型旱災(zāi)發(fā)生年的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)比分析確定水稻干旱等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo), 將其分為無(wú)旱、輕旱、中旱、重旱4個(gè)等級(jí)(表2)，對(duì)應(yīng)的干旱強(qiáng)度分別為0、1、2、3。

1.6 干旱頻率和干旱強(qiáng)度

利用干旱等級(jí)指標(biāo)，計(jì)算水稻各生育期內(nèi)某一站點(diǎn)的干旱發(fā)生頻率和干旱強(qiáng)度[18-20]，計(jì)算公式為：

(5)

(6)

式中，F(xiàn)a表示某一站點(diǎn)水稻某個(gè)生育階段的干旱頻率；G表示某一站點(diǎn)水稻某個(gè)生育階段發(fā)生干旱的總年份；Ta表示某一站點(diǎn)水稻某個(gè)生育階段多年平均干旱強(qiáng)度；E表示某一站點(diǎn)水稻某個(gè)生育階段多年干旱強(qiáng)度之和；N表示某一站點(diǎn)的總年數(shù)。

1.7 干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(A)是考慮風(fēng)險(xiǎn)程度大小的指標(biāo)，計(jì)算方法是將各站點(diǎn)水稻各生育期干旱頻率(Fa)與平均干旱強(qiáng)度(Ta)相乘[19]，公式為：

A=Fa×Ta

(7)

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱評(píng)價(jià)指標(biāo)的等級(jí)驗(yàn)證

中國(guó)氣象局行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)的計(jì)算方法和干旱等級(jí)，然而該指標(biāo)的計(jì)算是針對(duì)全國(guó)平均狀況而言。張建平等[7]在研究西南地區(qū)水稻干旱時(shí)空分布特征時(shí)提出了濕潤(rùn)指數(shù)距平率的干旱評(píng)價(jià)指標(biāo)和等級(jí)，但未對(duì)該指標(biāo)的等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證。本文為使?jié)駶?rùn)指數(shù)距平率更適用于研究區(qū)域，在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合四川稻區(qū)歷史旱情資料，進(jìn)一步校正了該農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表2)。本文的驗(yàn)證年限為1961-2015年，每一年又分移栽～孕穗期、孕穗～開(kāi)花期及開(kāi)花～成熟期3個(gè)時(shí)段，并按照四川6個(gè)水稻種植區(qū)來(lái)分別驗(yàn)證。通過(guò)比較各等級(jí)校正前后的變化情況(表3)，可以看到，在各個(gè)水稻種植區(qū)，利用校正后的濕潤(rùn)指數(shù)距平率等級(jí)計(jì)算出的干旱結(jié)果與實(shí)際旱情的符合程度均明顯提高，這說(shuō)明經(jīng)過(guò)校正的干旱等級(jí)更適用于本文的研究區(qū)域，可以作為研究四川地區(qū)水稻干旱狀況的濕潤(rùn)指數(shù)距平率指標(biāo)等級(jí)。

2.2 研究區(qū)域水稻干旱的變化趨勢(shì)

1961-2015年，水稻移栽～孕穗期(圖2a)，各研究區(qū)域發(fā)生輕旱的站均次數(shù)總體呈U型的變化趨勢(shì)，20世紀(jì)80年代以前偏多，為0.1～0.3次/站，1981-2000年期間偏少(0.1～0.2次/站)，2000年以后明顯增加；盆西平原丘陵區(qū)相對(duì)較多，其次是盆中、盆南地區(qū)。各研究區(qū)域發(fā)生中旱及以上的站均次數(shù)在1971年以前偏多(0.1～0.4次/站)，1971-1990年期間偏少(0.1～0.2次/站)，1990年以后偏多(0.1～0.3次/站)；盆南、盆西相對(duì)較多，其次是盆東平行嶺谷區(qū)(圖2b)。

1961-2015年，水稻孕穗～開(kāi)花期(圖2c)，各研究區(qū)域發(fā)生輕旱的站均次數(shù)總體呈不顯著的下降趨勢(shì)；盆中、盆南地區(qū)相對(duì)較多，其次是川西南地區(qū)。各研究區(qū)域發(fā)生中旱及以上的站均次數(shù)在盆中淺丘陵區(qū)最多，多年平均為0.39次/站，其次是盆東平行嶺谷區(qū)(圖2d)。

表2 水稻干旱等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)

1961-2015年，水稻開(kāi)花至成熟期(圖2e)，各研究區(qū)域發(fā)生輕旱的站均次數(shù)總體呈U型的變化趨勢(shì)，1961-1980年偏多(0.1～0.6次/站)，1980年偏少(0.1次/站)，1990年以后增加。盆中、盆東地區(qū)相對(duì)較多，其次是盆南丘陵區(qū)。各研究區(qū)域發(fā)生中旱及以上的站均次數(shù)在1990年以后呈增多趨勢(shì)；盆東平行嶺谷區(qū)最多，多年平均為0.11次/站，其它區(qū)域均較少(圖2f)。

1961-2015年，四川水稻移栽～孕穗期干旱總發(fā)生站數(shù)整體呈現(xiàn)弱的增多趨勢(shì)(圖3a)，變化率為0.56個(gè)站/10a，其中發(fā)生最多的年份為1969年(47個(gè)站點(diǎn))，其次是1979和2006年(45個(gè)站點(diǎn))，發(fā)生最少的年份為1984年；年代際呈U型的變化趨勢(shì)，20世紀(jì)60年代到80年代干旱發(fā)生站數(shù)呈下降趨勢(shì)，20世紀(jì)90年代則開(kāi)始呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，特別是21世紀(jì)的前10年達(dá)最高值(共251個(gè)站次發(fā)生旱災(zāi))。近50多年來(lái)，輕旱和重旱發(fā)生站數(shù)呈弱的增多趨勢(shì)，變化率分別為0.20個(gè)站/10a和0.41個(gè)站/10a，而中旱基本不變。

1961-2015年，四川水稻孕穗～開(kāi)花期干旱總發(fā)生站數(shù)整體呈現(xiàn)弱的減少趨勢(shì)(圖3b)，變化率為-0.49個(gè)站/10a，其中發(fā)生最多的年份為1994年(60個(gè)站點(diǎn))，其次是1992年(59個(gè)站點(diǎn))，發(fā)生最少的年份為1996年、2008年和2009年(9個(gè)站點(diǎn))；1970～1979年干旱發(fā)生站數(shù)最多(共356個(gè)站次發(fā)生旱災(zāi))，21世紀(jì)的前10年最少。近50多年來(lái)，中旱和重旱發(fā)生站數(shù)呈弱的減少趨勢(shì)，變化率均為-0.22個(gè)站/10a，而輕旱基本不變。

圖2 1961-2015年四川水稻各種植區(qū)不同生育階段發(fā)生干旱災(zāi)害站均次數(shù)的年際變化Fig.2 Annual variations of drought times per station at different growth stages in six rice farming regions of Sichuan from 1961 to 2015

1961-2015年，四川水稻開(kāi)花～成熟期干旱總發(fā)生站數(shù)整體呈現(xiàn)弱的增加趨勢(shì)(圖3c)，變化率為0.54個(gè)站/10a，其中發(fā)生最多的年份為1997年(55個(gè)站點(diǎn))，其次是2001年(51個(gè)站點(diǎn))，發(fā)生最少的年份為1968年和1983年；年代際呈M型的變化趨勢(shì)，20世紀(jì)70年代干旱發(fā)生站數(shù)最多(共223個(gè)站次發(fā)生旱災(zāi))，20世紀(jì)80年代最少。近50多年來(lái)，輕旱和重旱發(fā)生站數(shù)均呈弱的增多趨勢(shì)，變化率均分別為0.23個(gè)站/10a和0.55個(gè)站/10a，而中旱基本不變。

2.3 水稻不同生育期干旱頻率的空間分布

移栽～孕穗期，水稻輕旱發(fā)生頻率的分布特征為：四川盆地東北部、盆地西南部和川西南的部分地區(qū)低于16%，其它區(qū)域在16%～40%之間，其中成都、綿陽(yáng)、眉山、遂寧的部分地區(qū)達(dá)32%～40%(圖4a)。中旱發(fā)生頻率的分布特征為：盆地中北部、盆地南部在4%～21.8%，其中綿陽(yáng)北部最高，其它區(qū)域大部均在4%以下(圖4b)。重旱發(fā)生頻率的分布特征為：大部區(qū)域在0～12%，僅在德陽(yáng)、資陽(yáng)和宜賓的部分地區(qū)達(dá)24%～57.9%(圖4c)。

孕穗～開(kāi)花期，水稻輕旱發(fā)生頻率的分布特征為：盆地西部、盆地中部和東北部的部分地區(qū)在0～18%，其它大部區(qū)域在18%～45.5%之間，其中資陽(yáng)和巴中的個(gè)別地區(qū)達(dá)36%～45.5%(圖4d)。中旱發(fā)生頻率的分布特征為：大部區(qū)域在0～18%之間，僅在內(nèi)江、遂寧和南充的個(gè)別地區(qū)達(dá)24%～32.8%(圖4e)。重旱發(fā)生頻率的分布特征為：大部區(qū)域在0～12%之間，僅在盆地中部和東北部的部分地區(qū)達(dá)36%～60%(圖4f)。

圖3 1961-2015年四川水稻不同生育階段干旱災(zāi)害發(fā)生總站數(shù)的年際變化Fig.3 Annual variation of number of stations in drought at different growth stages of rice in Sichuan during 1961-2015

開(kāi)花～成熟期，水稻輕旱發(fā)生頻率的分布特征為：從西南向東北遞增的趨勢(shì)，川西南地區(qū)和盆地西部在0～16%，盆地中部和南部大多在16%～24%，盆地東北部最高，在24%～38.2%(圖4g)。中旱發(fā)生頻率的分布特征為：大部區(qū)域在3%以下，僅在宜賓、瀘州、達(dá)州和廣安的部分地區(qū)達(dá)6%～18.2%(圖4h)。重旱發(fā)生頻率的分布特征為：大部區(qū)域在4%以下，僅宜賓和瀘州的部分地區(qū)達(dá)14%～20%(圖4i)。

將圖4中四川水稻各生育期3個(gè)干旱等級(jí)的發(fā)生頻率相加，得到四川水稻各生育期內(nèi)發(fā)生干旱的頻率。圖5為四川水稻3個(gè)生育階段發(fā)生干旱頻率的空間分布圖，由圖5可知，四川水稻在移栽～孕穗期發(fā)生干旱的頻率呈現(xiàn)研究區(qū)域中部高、西南部和東北部低的分布特征，干旱高發(fā)區(qū)主要分布在北部的綿陽(yáng)-南部的宜賓一線，發(fā)生頻率在36%～58.2%，干旱少發(fā)區(qū)分布在川西南地區(qū)和盆地東北部的部分地區(qū)，發(fā)生頻率在24%以下(圖5a)。孕穗～開(kāi)花期，水稻發(fā)生干旱的頻率呈由西向東遞增的變化趨勢(shì)，干旱高發(fā)區(qū)主要分布在盆地北部和東北部，發(fā)生頻率在36%～61.9%，干旱少發(fā)區(qū)分布在盆地西部和川西南的西南部，發(fā)生頻率在24%以下(圖5b)。開(kāi)花～成熟期，水稻發(fā)生干旱的頻率呈由西向東遞增的變化趨勢(shì)，干旱高發(fā)區(qū)主要分布在盆地東北部和盆南的部分地區(qū)，發(fā)生頻率在30%～47.3%，干旱少發(fā)區(qū)分布在盆地西部和北部、川西南的大部地區(qū)，發(fā)生頻率在20%以下(圖5c)。

2.4 水稻干旱發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的空間分布

利用不同等級(jí)干旱災(zāi)害的發(fā)生頻率和發(fā)生強(qiáng)度，計(jì)算了水稻干旱風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)。在此基礎(chǔ)上，參考GIS默認(rèn)的Natural Breaks分類(lèi)方法，并綜合分析《中國(guó)氣象災(zāi)害大典》(四川卷)和中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)四川稻區(qū)的旱情資料，尤其將典型區(qū)域、典型旱災(zāi)發(fā)生年的實(shí)際旱情與計(jì)算出的風(fēng)險(xiǎn)度指數(shù)進(jìn)行對(duì)比，最終確定了四川水稻干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)。按照表4給出的干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)，繪制了1961-2015年四川水稻移栽～孕穗期、孕穗～開(kāi)花期及開(kāi)花～成熟期的干旱風(fēng)險(xiǎn)度分布圖(圖6)。

移栽～孕穗期，較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在德陽(yáng)、資陽(yáng)和宜賓等地，其中廣漢、簡(jiǎn)陽(yáng)、高縣和江安等地為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在盆西的成都、盆南大部和川西南的西部。而低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在盆地的北部、東北部和西南部，以及川西南地區(qū)的大部(圖6a)。

圖4 1961-2015年四川水稻不同生育階段各級(jí)干旱發(fā)生頻率的空間分布Fig.4 Spatial frequency distribution of each drought at different rice growth stages in Sichuan during 1961-2015

圖5 1961-2015年四川水稻不同生育階段干旱頻率的空間分布Fig.5 Spatial distribution of drought frequency at different rice growth stages in Sichuan during 1961-2015

圖6 四川水稻干旱風(fēng)險(xiǎn)度空間分布Fig.6 Spatial distribution of drought risk index of rice in Sichuan

生育期Growth stage風(fēng)險(xiǎn)等級(jí) Risk grade低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)Low riskarea中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)Middle riskarea較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)Sub-highrisk area高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)High riskarea移栽～孕穗期Transplanting-booting≤2020～4040～60≥60孕穗～開(kāi)花期Booting-flowering≤2020～4040～80≥80開(kāi)花～成熟期Flowering-maturity≤55～1010～20≥20

孕穗～開(kāi)花期，較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在盆地中部和東北部，其中綿陽(yáng)的鹽亭、資陽(yáng)的安岳、遂寧的射洪、南充的儀隴、巴中的通江等地為高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在盆地的西南部、盆地中北部的個(gè)別地區(qū)。而低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在盆地的西部和南部，以及川西南地區(qū)的大部(圖6b)。

開(kāi)花～成熟期，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在瀘州、宜賓、達(dá)州和廣安等地。較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在盆地東北部和南部。中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在盆地東北部和中部的部分地區(qū)。而低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要分布在盆地西部和北部，以及川西南地區(qū)的大部(圖6c)。

3 結(jié)論與討論

干旱指標(biāo)是評(píng)估干旱發(fā)生程度的主要依據(jù)，指標(biāo)的選取關(guān)系到評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。本研究選用濕潤(rùn)指數(shù)距平率作為四川水稻干旱指標(biāo)，以歷史實(shí)際災(zāi)情數(shù)據(jù)為檢驗(yàn)樣本，對(duì)張建平等[7]劃分的干旱等級(jí)指標(biāo)進(jìn)行了修正，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，修正后的干旱等級(jí)指標(biāo)與實(shí)際旱情的符合程度更高。另外，考慮到四川水稻種植區(qū)域跨度較大的特點(diǎn)，本文按照氣候相似性、水稻發(fā)育階段基本相同及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平相近的原則，將四川省劃分為6個(gè)水稻種植區(qū)，每個(gè)種植區(qū)內(nèi)的水稻生育期一致，而不同種植區(qū)之間水稻生育期存在差異。本研究在分析四川不同區(qū)域水稻不同生育期旱災(zāi)發(fā)生狀況的時(shí)空分布特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了四川水稻不同生育階段干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以期對(duì)四川不同水稻種植區(qū)不同生育階段采取適宜的防旱減災(zāi)措施有一定指導(dǎo)意義。

本文的研究表明：移栽～孕穗期，各種植區(qū)域1961-2015年水稻發(fā)生輕旱的站均次數(shù)在1981-2000年期間偏少(0.1～0.2次/站)，其它時(shí)段偏多(0.1～0.3次/站)，盆西平丘區(qū)旱情相對(duì)較多；發(fā)生中旱及以上的站均次數(shù)在1971-1990年期間偏少(0.1～0.2次/站)，其他時(shí)段偏多(0.1～0.4次/站)，盆南、盆西旱情相對(duì)較多；近50多年來(lái)，干旱總站數(shù)呈現(xiàn)弱的增多趨勢(shì)，年代際呈U型的變化趨勢(shì)，輕旱和重旱發(fā)生站數(shù)呈弱的增多趨勢(shì)，而中旱基本不變。孕穗～開(kāi)花期，發(fā)生輕旱的站均次數(shù)總體呈不顯著的下降趨勢(shì)，盆中、盆南旱情相對(duì)較多；發(fā)生中旱及以上的站均次數(shù)在盆中淺丘區(qū)最多；近50多年來(lái)，干旱總站數(shù)整體呈現(xiàn)弱的減少趨勢(shì)，輕旱、中旱和重旱發(fā)生站數(shù)均呈弱的減少趨勢(shì)。開(kāi)花～成熟期，發(fā)生輕旱的站均次數(shù)在20世紀(jì)80年代以前偏多(0.1～0.6次/站)，20世紀(jì)80年代偏少(0.1次/站)，20世紀(jì)80年代以后增加，盆中、盆東旱情相對(duì)較多；發(fā)生中旱及以上的站均次數(shù)在1990年以后呈增多趨勢(shì)，盆東平行嶺谷區(qū)旱情最多；近50多年來(lái)，干旱總站數(shù)整體呈現(xiàn)弱的增加趨勢(shì)，輕旱、中旱和重旱發(fā)生站數(shù)均呈弱的增多趨勢(shì)。

移栽～孕穗期，水稻輕旱發(fā)生頻率在四川盆地東北部和西南部、川西南的部分地區(qū)低于16%，其它區(qū)域在16%～40%之間；中旱頻率在盆地中北部和南部為4%～21.8%，其它大部區(qū)域均在4%以下；重旱頻率在大部區(qū)域低于12%；總體來(lái)看，發(fā)生干旱的頻率呈現(xiàn)中部高、西南部和東北部低的分布特征，干旱高發(fā)區(qū)主要分布在北部的綿陽(yáng)-南部的宜賓一線，發(fā)生頻率在36%～58.2%。孕穗～開(kāi)花期，水稻輕旱頻率在盆地西部、中部和東北部的部分地區(qū)低于18%，其它大部區(qū)域在18%～45.5%；中旱頻率在大部區(qū)域低于18%，僅在內(nèi)江、遂寧和南充的個(gè)別地區(qū)達(dá)24%～32.8%；重旱頻率在大部區(qū)域低于12%，僅在盆地中部和東北部的部分地區(qū)達(dá)36%～60%；總體來(lái)看，發(fā)生干旱的頻率呈由西向東遞增的變化趨勢(shì)，干旱高發(fā)區(qū)主要分布在盆地北部和東北部，發(fā)生頻率在36%～61.9%。開(kāi)花～成熟期，水稻輕旱頻率呈從西南向東北遞增的趨勢(shì)，川西南和盆地西部低于16%，盆地中部和南部在16%～24%，盆地東北部在24%～38.2%；中旱頻率在大部區(qū)域低于3%，僅在宜賓、瀘州、達(dá)州和廣安等地達(dá)6%～18.2%；重旱頻率在大部區(qū)域低于4%，僅宜賓和瀘州的部分地區(qū)達(dá)14%～20%；總體來(lái)看，發(fā)生干旱的頻率呈由西向東遞增的變化趨勢(shì)，干旱高發(fā)區(qū)主要分布在盆地東北部和盆南的部分地區(qū)，發(fā)生頻率在30%～47.3%。

移栽～孕穗期，重度干旱風(fēng)險(xiǎn)以上的區(qū)域主要集中在德陽(yáng)、資陽(yáng)和宜賓等地，其中廣漢、簡(jiǎn)陽(yáng)、高縣和江安等地為極重干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在成都、盆南大部和川西南的西部；低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在盆地的北部、東北部和西南部，以及川西南地區(qū)的大部。孕穗～開(kāi)花期，重度干旱風(fēng)險(xiǎn)以上的區(qū)域主要集中在盆地中部和東北部，其中鹽亭、安岳、射洪、儀隴、通江等地為極重干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在盆地的西南部、盆地中北部的個(gè)別地區(qū)；低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在盆地的西部和南部，以及川西南的大部。開(kāi)花～成熟期，極重度干旱風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域主要集中在瀘州、宜賓、達(dá)州和廣安等地；重度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在盆地東北部和南部；中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域在盆地中部的部分地區(qū)。低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在盆地西部和北部，以及川西南大部。

綜上所述，本文的結(jié)論與其他學(xué)者[3-7,21-22]的研究結(jié)果在分布規(guī)律上基本保持一致，但在分布范圍上存在一定差異，這主要是因?yàn)檎军c(diǎn)和資料長(zhǎng)度的選取不同。另外，選取不同的干旱指標(biāo)對(duì)結(jié)果的影響也很大。比較發(fā)現(xiàn)，不同研究方法各有利弊，氣象指標(biāo)、土壤墑情指標(biāo)與作物生理生態(tài)指標(biāo)分別從大氣干燥程度、土壤供水能力和作物耐旱能力方面反映了作物的缺水程度，并且各類(lèi)干旱指標(biāo)都具有一定的時(shí)間與空間尺度范圍，還不能綜合反映不同地區(qū)的自然條件、下墊面、作物品種、人類(lèi)活動(dòng)等因素影響[23-24]。因此，未來(lái)有必要將各種干旱指標(biāo)進(jìn)行結(jié)合，建立干旱監(jiān)測(cè)的綜合模型，以不斷提高干旱評(píng)估的準(zhǔn)確性。