2000—2019年我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害災(zāi)情特征分析

韓 勇 武欣怡 楊倩楠

（1安康學(xué)院旅游與資源學(xué)院，陜西安康 725000；2西安理工大學(xué)旱區(qū)生態(tài)水文與災(zāi)害防治國家林業(yè)和草原局重點實驗室，陜西西安 710048）

氣象災(zāi)害很難人為控制，一旦發(fā)生就極有可能對農(nóng)業(yè)造成嚴(yán)重影響[1]。據(jù)統(tǒng)計，我國氣象災(zāi)害占所有自然災(zāi)害的70%以上，而農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害又占到氣象災(zāi)害的60%[2]。因此，研究農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及糧食安全意義重大[3]。為提高人類對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的認(rèn)識，眾多學(xué)者對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害特征及其對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響做了大量研究[4-7]。桑婧[8]分析了我國1978—2013年農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害典型場時空格局分異特征，結(jié)果表明，干旱、風(fēng)雹和低溫凍害對農(nóng)作物的影響呈下降趨勢，而洪澇災(zāi)害對農(nóng)作物的影響無明顯的升降趨勢。劉玉汐等[9]對1971—2016年東北地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害損失變化特征及影響進行了研究，結(jié)果表明，我國東北地區(qū)主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的災(zāi)損量呈上升趨勢。武麗偉等[10]研究1981—2013年天津市農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)現(xiàn)，旱災(zāi)和洪澇災(zāi)是對天津市農(nóng)業(yè)影響最大的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。呂睿杰[11]分析了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對農(nóng)作物的影響，并對如何降低這些影響進行了討論，提出了有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失的措施：強化農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的防范意識、完善災(zāi)害防御體系和增強防護設(shè)施建設(shè)等。同時，由于氣候持續(xù)變暖，全球范圍內(nèi)的糧食安全受到了比以往更大的威脅[12]。

基于此，本文對2000—2019年我國主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)作物受災(zāi)情況進行統(tǒng)計，并結(jié)合M-K趨勢檢驗，分析近20年間我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的受災(zāi)特征，以期為加深我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害規(guī)律研究、完善農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)體制機制提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

2000—2019年主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害引起的農(nóng)作物受災(zāi)面積、降水量數(shù)據(jù)均摘錄自國家統(tǒng)計局（http：//www.stats.gov.cn/tjsj/）。

1.2 分析方法

因為每年農(nóng)作物播種面積有變化，所以僅分析受災(zāi)面積的大小，不能準(zhǔn)確反映災(zāi)情嚴(yán)重程度。為排除農(nóng)作物播種面積年際變化對災(zāi)害趨勢變化的影響，用受災(zāi)率來衡量4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害所致災(zāi)情的嚴(yán)重程度。因此，本文定義各種氣象災(zāi)害的年受災(zāi)面積與農(nóng)作物總播種面積的比值為該類災(zāi)害的受災(zāi)率，計算公式為：

式中：μ 表示第 i年的受災(zāi)率，i=2000、2001、…、2019；Si表示第i年某類型災(zāi)害造成的農(nóng)作物受災(zāi)面積；Ai表示第i年農(nóng)作物總播種面積。

M-K趨勢檢驗主要用于時間序列趨勢分析。檢驗統(tǒng)計量Z值若為正值，代表上升趨勢；反之代表下降趨勢。Z的絕對值在≥1.28、1.64、2.32時，分別表示通過了置信度為90%、95%、99%的顯著性檢驗[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害面積變化

影響我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣象災(zāi)害主要有4類：洪澇、干旱、風(fēng)雹和冷凍。從圖1可以看出：干旱引起的受災(zāi)面積最大，分別為1 809.86萬hm2；其次為洪澇，受災(zāi)面積為857.26萬hm2；冷凍和風(fēng)雹引起的災(zāi)害面積很接近，受災(zāi)面積分別為358.16萬、364.55萬hm2。

近20年，我國因農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)作物受災(zāi)面積多年平均值達3 596.03萬hm2。經(jīng)計算，由干旱引起的受災(zāi)面積占農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)總面積的比例為50.3%；由洪澇引起的受災(zāi)面積所占比例為23.8%；由冷凍、風(fēng)雹引起的受災(zāi)面積所占比例均不超過10%。因此，干旱是我國最主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。這與房世波等[14]、王丹丹等[15]的研究結(jié)果相近。

2.2 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率變化

從圖2可以看出，2000—2019年我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率總體呈下降趨勢。整體來看，受災(zāi)率已從2000年的35.0%下降為2019年的11.6%，近20年我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率平均值為22.8%。可以看出，以2010年為界，我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害引起的受災(zāi)率變化可以劃分為2個階段：2000—2010年，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率均高于平均值；2011—2019年受災(zāi)率均低于平均值。前一階段的受災(zāi)率平均值為29.3%，后一階段的受災(zāi)率平均值為14.9%。經(jīng)過多年農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警水平的提升，2011—2019年我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率較2000—2010年降低50%，農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工作取得明顯成效。

對4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率變化進行回歸分析，回歸方程斜率均為負(fù)值，說明近20年我國4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率均呈逐年降低趨勢。從圖3可看出，4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中，以干旱受災(zāi)率的下降趨勢最明顯，其年均降幅為11.50%；水災(zāi)次之，受災(zāi)率年均下降5.42%；風(fēng)雹和冷凍受災(zāi)率均最低且較為接近，分別為2.27%和2.32%。同時，4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)率最小的年份均在2010年之后，而受災(zāi)率最大值基本均在2010年之前。

近20年來我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生程度逐年減輕，這主要歸功于黨和國家對我國農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工作的重視。自1998年國務(wù)院頒布實施《中華人民共和國減災(zāi)規(guī)劃（1998—2010年）》，到2007年國務(wù)院頒布《國家綜合減災(zāi)“十一五”規(guī)劃》，我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報體系不斷完善，災(zāi)害管理體制機制建設(shè)取得重要進展。隨著我國農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工作的持續(xù)推進，各級農(nóng)業(yè)相關(guān)部門應(yīng)對氣象災(zāi)害的能力明顯增強。同時，全民的防災(zāi)減災(zāi)意識、農(nóng)業(yè)知識水平和技能顯著提高，有力地減輕了氣象災(zāi)害對我國農(nóng)業(yè)的影響。

2.3 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害年際變化特征

2.3.1 干旱災(zāi)害。干旱災(zāi)害是因農(nóng)作物生長需要的土壤水分不足而造成較大減產(chǎn)或絕產(chǎn)的災(zāi)害[16]。從表1可以看出，4類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的Z值均小于0，說明4類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害引起的受災(zāi)面積在近20年內(nèi)均呈現(xiàn)下降趨勢。干旱受災(zāi)面積的Z值為-4.32（P＜0.01），下降趨勢最為明顯；其次為風(fēng)雹、冷凍災(zāi)害，Z值分別為-2.69、-2.24；洪澇災(zāi)害Z值最小，僅為-1.98。干旱受災(zāi)面積的變異系數(shù)為0.56，說明近20年間我國因旱災(zāi)致使農(nóng)作物受災(zāi)面積的年際變化幅度比較大。旱災(zāi)造成農(nóng)作物受災(zāi)最輕的年份是2018年，其受災(zāi)面積達到了771.20萬hm2；2000年受災(zāi)最重，受災(zāi)面積達到了4 054.10萬hm2。此外，2000年、2001年我國連續(xù)出現(xiàn)2年大范圍嚴(yán)重的旱災(zāi)，主要是由于這2年我國降雨量較多年平均降雨量偏少所致[17]。

表1 4類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)面積統(tǒng)計

自2010年起，我國旱受災(zāi)面積明顯減少，并保持在較低水平。因此，與全國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害變化趨勢類似，干旱受災(zāi)面積也可按2010年為界，大致劃分為2000—2010年、2011—2019年2個階段，后一階段的受災(zāi)面積明顯小于前一階段。自2005年《中國節(jié)水技術(shù)政策大綱》頒布以來，我國水利設(shè)施建設(shè)速度逐年加快、農(nóng)業(yè)灌溉與節(jié)水技術(shù)明顯進步[18]。2011年初，中央首次在一號文件中強調(diào)農(nóng)業(yè)水利建設(shè)，并將加快農(nóng)業(yè)水利改革發(fā)展提高到保“防洪安全、供水安全、糧食安全”，進而保“經(jīng)濟安全、生態(tài)安全、國家安全”的戰(zhàn)略高度。一號文件的實施進一步保障和增強了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)對旱災(zāi)的能力。

2.3.2 洪澇災(zāi)害。洪澇災(zāi)害主要指因洪水沖擊或淹沒浸泡造成農(nóng)作物減產(chǎn)或絕收的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[19]。從表1的變異系數(shù)可以看出，近20年間，我國洪澇災(zāi)害受災(zāi)率雖然總體呈現(xiàn)下降趨勢，但是在4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中下降趨勢最不明顯，且出現(xiàn)起伏波動變化（圖3）。這說明近年來我國對于洪澇災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)工作成效仍然不明顯，還需要各級部門持續(xù)加強防災(zāi)減災(zāi)工作。此外，2018年洪澇災(zāi)害受災(zāi)面積最小，為395.00萬hm2；2003年、2010年水災(zāi)受災(zāi)率最高，分別為1920.80萬、1752.50萬hm2，遠(yuǎn)高于多年平均值。2003年、2010年全國降水量分別為640.9、681.0 mm，略高于多年平均值（636.7 mm）。 進一步研究分析發(fā)現(xiàn)，這2年洪澇災(zāi)害嚴(yán)重的原因是長江、淮河、松花江等多個流域出現(xiàn)強降雨過程，且局地出現(xiàn)暴雨[20-23]。

2.3.3 風(fēng)雹災(zāi)害。風(fēng)雹災(zāi)害通常是指局地大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)等強對流天氣造成的災(zāi)害[24]。2000—2019年，我國農(nóng)作物因風(fēng)雹引起的受災(zāi)面積呈顯著的下降趨勢（變異系數(shù)為-2.69）。從表1可以看出，風(fēng)雹受災(zāi)面積多年平均值為358.20萬hm2；2002年受災(zāi)面積最大，為747.70萬hm2。2010年受災(zāi)面積最小，為218.00萬hm2。據(jù)不完全統(tǒng)計，2002年我國有1 300多個縣市出現(xiàn)冰雹或龍卷風(fēng)等強對流天氣，比常年偏多。以湖北省為例，僅3月就遭遇了3次強對流天氣襲擊，隨州、襄樊、荊州、沙市的局部地區(qū)還出現(xiàn)了龍卷風(fēng)[25]。因此，2002年風(fēng)雹災(zāi)造成的農(nóng)業(yè)災(zāi)害損失較往年偏重。

2.3.4 冷凍災(zāi)害。冷空氣南侵和寒潮暴發(fā)一般是低溫冷害的發(fā)生原因，具有季節(jié)性、地域性、突發(fā)性、多樣性等特點[26]。冷凍災(zāi)害對我國農(nóng)業(yè)的影響比較小，其受災(zāi)面積僅占農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)總面積的10%。2000—2019年冷凍災(zāi)害引起的受災(zāi)面積變化范圍集中在200萬～500萬hm2，而其多年平均值為364.55萬hm2。趨勢檢驗結(jié)果顯示，冷凍災(zāi)害引起的受災(zāi)面積變化變異系數(shù)達到0.82（表1），在4類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中最大。這主要是由于2008年受災(zāi)面積（1 469.60萬hm2）過大所致。2008年初，受拉尼娜現(xiàn)象影響，全國大氣環(huán)流異常導(dǎo)致冷空氣較為活躍，加上南方強烈的暖濕空氣與北方冷氣流在長江中下游地區(qū)交匯，形成了強烈的降水[27]。自1月初至2月底，我國出現(xiàn)了大范圍的低溫、雨雪、冰凍災(zāi)害。這些災(zāi)害使安徽、江西、湖北、湖南、廣西、四川、重慶、貴州、云南，乃至上海、廣東等20個省（區(qū)、市）均受到了不同程度的影響，造成極為嚴(yán)重的生命及財產(chǎn)損失，其中僅農(nóng)作物受災(zāi)面積就達到了1 133.33萬hm2，成災(zāi)面積為584.27萬hm2，絕收面積為169.07萬hm2[28]。

3 結(jié)論

2000—2019年我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害導(dǎo)致的受災(zāi)面積多年平均值為3 596.03萬hm2。其中，干旱引起的受災(zāi)面積最大，占受災(zāi)總面積的50.3%；洪澇引起的受災(zāi)面積次之，占比為23.8%；冷凍、風(fēng)雹引起的受災(zāi)面積所占比例均不超過10%。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害導(dǎo)致的受災(zāi)面積變化整體呈下降趨勢，但以旱災(zāi)下降趨勢最為顯著，洪澇災(zāi)害次之，其余2種災(zāi)害的受災(zāi)面積下降趨勢不太顯著。總體來說，旱災(zāi)仍是我國最主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害引起的受災(zāi)率均呈下降趨勢。可以看出，隨著農(nóng)業(yè)水利政策導(dǎo)向、農(nóng)業(yè)灌溉與節(jié)水技術(shù)的進步，我國對于干旱的防災(zāi)減災(zāi)工作成效顯著。相較而言，洪澇、風(fēng)雹、冷凍災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)工作還需要持續(xù)推進。因此，未來農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防治工作中，要加強對災(zāi)害的預(yù)測、預(yù)警預(yù)報能力，并完善災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)機制，災(zāi)害發(fā)生時及時采取應(yīng)對措施，從而將農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的不利影響降到最低。