葫蘆島市農業旱情等級劃分與確定

王 野

（葫蘆島市水利事務服務中心，遼寧 葫蘆島 125000）

葫蘆島市是遼寧省玉米、花生等糧食作物主要產區，由于特殊的地理環境以及氣候條件使得農業生產面臨著“十年九旱”的困境。因此，為有效減少干旱造成的農業損失，有必要科學評估干旱發生程度，并結合具體情況制定行之有效的應急抗旱保障措施[1-2]。農業旱情指標主要有斷水天數、降雨量距平百分率、農田與作物干旱形態指標、土壤相對濕度指數、作物灌溉缺水率以及連續無效降雨天數等[3-7]。研究表明，在劃分農業旱情等級時不同干旱評估指標存在明顯差異，應充分考慮區域旱情特點合理劃分評估等級，以保證評估結果的精準度與科學性[8-14]。鑒于此，本文結合葫蘆島市的干旱特點選用農業干旱主要指標，在此基礎上確定干旱指標適用性，并合理劃分農業旱情等級，以期為葫蘆島市受旱等級和干旱評估提供科學依據。

1 農業旱情指標分析

1.1 計算方法

一般地，農業旱情評估指標主要包括降雨量距平百分率PA、作物正常生長需水量缺水的比例Dw和區域農業旱情指數Ia，所對應的計算公式如下[15-17]：

式中：P、P0——代表計算時段內和同期多年平均的降雨量，mm。

式中：Wr、W——代表計算時段內滿足作物生長所需要的實際水量和灌溉期內能獲取的實際灌溉水量，m3。

式中：i——代表作物受旱程度，通常劃分成4 個等級；Ai、Bi——代表旱情評估等級i的農作物播種面積與總面積的比例及其權重。

1.2 適用范圍

目前，農業旱情評估應用最為廣泛的指標主要有7 類，不同指標的適用類型及其范圍如表1 所示。

表1 農業旱情評估指標適用范圍

2 農業旱情等級劃分與確定

2.1 降雨量距平百分率

以降雨量距平百分率為基準確定和劃分的葫蘆島市農業旱情等級，如表2 所示。結果表明，葫蘆島市下轄的建昌縣、南票區大部分區域農業旱情較為嚴重，所以相較于其它區域降雨量距平百分率其變幅明顯減小，當月尺度、季尺度、年尺度降雨量距平百分率≤-75%、≤-50%、≤-40%時就會發生特大干旱。綏中縣、興城市的降水量相對充沛，其月、季、年尺度下降雨量距平百分率變幅明顯大于建昌縣和南票區，特別是綏中縣年降水量可以達到750mm，該地區屬于葫蘆島市較濕潤區域，所以其月、季、年尺度下的降雨量距平百分率變化幅度均小于其它地區。連山區和龍港區的降水量居中，不同農業旱情等級下其月、季、年尺度降雨量距平百分率變化幅度相較于其它地區處于中等水平。從地區分布上，該研究結論與葫蘆島市降水量自西南向東北遞減的變化規律基本一致[18-22]。

表2 基于降雨量距平百分率劃分的旱情等級 %

2.2 連續無有效降雨天數

根據降雨量距平百分率計算結果，以連續無有效降雨天數為基準確定和劃分的葫蘆島市農業旱情等級，如表3 所示。連續無有效降雨的降雨量小于5mm，由建昌縣、南票區不同旱情等級下的劃分標準可知，各干旱等級下這兩個區域的春季(3～5 月)連續無有效降雨天數最大，秋季(9～11月)次之，由于春季降水量較少其連續無有效降雨天數較高。從區域分布上，不同干旱等級下建昌縣、南票區各季節連續無有效降雨天數等級最高，連山區、龍港區次之，該分布特征與區域干旱特點密切相關，建昌縣、南票區大部分區域少雨干旱，夏季連續無雨日天數少而秋季、春季較多，連山區、龍港區也同樣類型，綏中縣、興城市屬于葫蘆島市降雨比較充沛的地區，所以這兩個區域的連續無雨日天數也較少。

表3 基于連續無有效降雨天數的旱情等級

2.3 土壤相對濕度指數

農業旱情評估還必須考慮土壤相對濕度的影響，采用土壤相對濕度能夠準確客觀地反映農業受旱狀況，以土壤相對濕度為基準確定和劃分的葫蘆島市農業旱情等級，如表4 所示。

表4 基于土壤相對濕度的旱情等級

作物灌溉缺水率直接體現在土壤相對濕度上，依據劃分結果可知，特大干旱和輕度干旱等級下葫蘆島市的作物灌溉缺水率處于≥50%、5%～20%的變化范圍，該條件下應采取有效的抗旱補水措施。另外，充分考慮葫蘆島市的干旱特點，以斷水天數為基準確定和劃分干旱等級，結果顯示斷水天數處于6～10d、11～15d、16～25d、＞25%時，葫蘆島市表現出輕度、中度、嚴重和特大干旱狀態，嚴重或特大干旱都會對作物生長造成嚴重影響。

2.4 農田與作物干旱形態指標

以農田與作物干旱形態為基準確定和劃分的葫蘆島市農業旱情等級，如表5 所示。通過深入分析各干旱等級下不同用地方式的干旱形態指標可知，對于旱地的干旱等級主要依據干土層厚度來劃分，對于降水充沛區水田的干旱等級主要依據水田干裂程度來劃分。從水稻出苗期的角度上，其干旱等級主要依據農作物的生長特性和出苗率來劃分；從水稻移栽期的角度上，其干旱等級主要依據秧苗成活率來劃分；從作物生長期的角度上，其干旱等級主要依據農作物的形態這一直觀方式來劃分。

表5 基于農田與作物干旱形態的旱情等級

3 結論

1）針對葫蘆島市特定歷時旱情指數的計算，應按照特旱、嚴旱、中旱、輕旱四分法和歷時統計數據進行合理整編。其中，降雨量距平百分率比較適用于具有完備的雨量監測設施區域的旱情等級評估，對于土壤墑情監測設施較好的灌溉或雨養農業區可優先選用土壤相對濕度指數來評估其干旱等級，針對缺少墑情監測設施的區域優先選用農田與作物干旱形態指標來評估其旱情等級，可以為葫蘆島市受旱等級和干旱評估提供科學依據。

2）本文結合葫蘆島市的干旱特點提出了劃分與確定農業旱情等級的方法，未來仍需進一步探討以人口飲水旱情等指標為基準的農業旱情等級。