氣候變暖對(duì)甘肅隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)糧食生產(chǎn)的影響分析

閆述乾　王海強(qiáng)

內(nèi)容提要：本文通過(guò)1987年以來(lái)隴中旱作農(nóng)業(yè)地區(qū)氣溫變化與降水量、干旱成災(zāi)面積、糧食產(chǎn)量等重要影響因素之間的相關(guān)回歸分析，發(fā)現(xiàn)干旱對(duì)甘肅隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)糧食生產(chǎn)影響非常大，相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.715。保護(hù)耕地面積、控制人口增長(zhǎng)、大力推廣抗旱農(nóng)作物品種和節(jié)水農(nóng)作技術(shù)等，穩(wěn)定和提高甘肅隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)糧食產(chǎn)量對(duì)構(gòu)建甘肅糧食安全保障體系具有重要意義。

關(guān)鍵詞：氣候變暖；隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)；糧食生產(chǎn)；影響分析

中圖分類號(hào)：F127.42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-4161(2009)01-0112-03

IPCC 2007報(bào)告指出，從工業(yè)革命時(shí)代開(kāi)始，氣候變暖成已成為一種長(zhǎng)期趨勢(shì)，1906～2005年全球氣溫上升的線性趨勢(shì)為0.74℃［1］。氣候變暖造成了水資源短缺、土地退化、干旱地區(qū)面積增加，將對(duì)世界糧食安全構(gòu)成威脅［1］。隴中黃土高原地區(qū)是甘肅省典型的“雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)”，也是受干旱影響最為嚴(yán)重的地區(qū)。本文研究隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)氣溫升高和降水變化對(duì)糧食生產(chǎn)的影響，對(duì)保障甘肅糧食生產(chǎn)供給，構(gòu)建甘肅糧食安全保障體系具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)氣候與糧食生產(chǎn)狀況

1.1 氣候簡(jiǎn)況

隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)位于甘肅省中部，是黃土高原和青藏高原的過(guò)渡地帶，也是秦嶺的坡降地區(qū)。氣候常年溫涼干燥，為我國(guó)典型的旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。森林覆蓋率為13%左右，降水量在200～600㎜之間，海拔在1.5～2.0㎞之間。全區(qū)地形破碎，溝壑林立，水土流失嚴(yán)重。干旱是該區(qū)最常見(jiàn)的氣候?yàn)?zāi)害，春末夏初旱和伏旱的概率分別為40%～60%和30%～40%［2］，民間有“十年九旱”的說(shuō)法。降水主要集中在7～9月，變率21%～63%［3］，無(wú)效降水多，利用率較低，僅有20%～25%形成了初級(jí)生產(chǎn)力，60%～70%無(wú)效蒸發(fā)［4］。氣溫上升趨勢(shì)明顯，降水量年際變化不穩(wěn)定（如圖1所示）。

1.2人口與糧食生產(chǎn)情況

從地理意義上劃分，隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)基本包括蘭州市、臨夏市、定西市，白銀市的會(huì)寧縣，平?jīng)鍪械撵o寧縣和莊浪縣以及天水市的甘谷、秦安、武山、張家川等行政區(qū)域，總面積約為5.7282萬(wàn)km2。截至2007年區(qū)域人口1.153.98萬(wàn)，占全省總?cè)丝诘?4.1%。其中農(nóng)業(yè)人口857.22萬(wàn)，占該地區(qū)總?cè)丝诘?4.3%。耕地面積138.57萬(wàn)km2，占甘肅全省耕地總面積的41.7%，其中糧食播種面積為106.66萬(wàn)km2，占該地區(qū)耕地面積的77%。糧食總產(chǎn)量為261.8萬(wàn)噸，占甘肅省當(dāng)年糧食總產(chǎn)量824.4萬(wàn)噸的31.8%。通過(guò)資料可以看出，隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)集中了全省近50%的耕地和人口資源，但糧食產(chǎn)出僅僅為30%左右。另外，從表1也可以看出，該地區(qū)2006年的耕地面積相對(duì)于1991年減少了3.64萬(wàn)hm2，人口卻增加了176.44萬(wàn)人，增長(zhǎng)18.14%。2006年人均糧食占有量?jī)H為220.07㎏，距離國(guó)際公認(rèn)的糧食安全線人均糧食占有量350㎏有很大的差距。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件惡劣，尤其是森林覆蓋率低、降水量少、干旱頻發(fā)、水土流失嚴(yán)重等問(wèn)題嚴(yán)重影響了該地區(qū)糧食生產(chǎn)。

2.氣候變暖對(duì)隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)糧食生產(chǎn)的影響與分析

2.1 總體影響

統(tǒng)計(jì)資料顯示，自1951年以來(lái)甘肅省干旱面積均呈逐步擴(kuò)大趨勢(shì)，氣溫上升的速率約為0.4～0.8℃/10年，降水呈非規(guī)律性減少趨勢(shì)［5］。而隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)熱量資源增加迅速，伴隨著1993年以來(lái)降水量的不斷減少，干旱危害加重、頻率增加。致使農(nóng)作物養(yǎng)分積累時(shí)間縮短，品質(zhì)降低［6］。據(jù)研究，當(dāng)氣溫升高2.0～2.5℃時(shí)，小麥、玉米、水稻等三種主要作物的單產(chǎn)開(kāi)始持續(xù)下降，而且隨著氣溫持續(xù)升高，下降幅度增大［7］。

對(duì)于隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)來(lái)說(shuō)，氣候變暖引起了糧食種植結(jié)構(gòu)的重大變化。該地區(qū)從2000年開(kāi)始秋糧播種面積首次超過(guò)了夏糧播種面積(如圖2所示)，截至2006年，秋糧播種面積占該地區(qū)糧食播種總面積的60.4%，超過(guò)夏糧播種面積約33.33萬(wàn)km2。秋糧產(chǎn)量的增加尤其是洋芋產(chǎn)量的增加，是2000年以來(lái)糧食總產(chǎn)量增加的主要原因。干旱是該地區(qū)的主要自然災(zāi)害(如圖3所示）。1995年，由于遭遇了特大旱災(zāi)，當(dāng)年因旱成災(zāi)面積占該地區(qū)耕地總面積的52.9%，占糧食播種面積的64.4%。糧食總產(chǎn)量下降了21.1%，其中夏糧下降了31.7%，人均糧食占有量下降到156.5㎏。在旱災(zāi)嚴(yán)重的年份，該地區(qū)人均糧食占有量都在200㎏以下。

2.2 相關(guān)性分析

本文以《甘肅年鑒》（1987～2007）、《甘肅農(nóng)村年鑒》（1991～2007）中甘肅隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的耕地面積和糧食產(chǎn)量等數(shù)據(jù)及甘肅省氣象信息中心提供的1987～2007年全省氣溫和降水資料為基礎(chǔ)，使用SPSS16.0分析軟件，進(jìn)行一元和多元線性回歸進(jìn)行分析。

2.2.1 氣溫和降水的歷年變化趨勢(shì)分析。通過(guò)對(duì)隴中旱作農(nóng)業(yè)大部分地區(qū)的年平均氣溫（1987-2007）和降水資料進(jìn)行分析，該地區(qū)氣溫(T)與降水(R)的時(shí)間回歸方程為：

T=-129.588+0.069Y，R=3950.197-1.784Y

氣溫回歸方程R²=0.547，顯著性水平為0.002，線性變化趨勢(shì)為0.069℃/年。降水量回歸方程的R²=0.019，線性變化趨勢(shì)為-1.784mm/年。

2.2.2 氣溫和降水變化對(duì)糧食生產(chǎn)的影響。

①夏糧產(chǎn)量和種植面積受氣候變暖的影響分析

分別用年平均氣溫和降水與夏糧、秋糧的產(chǎn)量(F)和播種面積(A)進(jìn)行回歸，可以得出夏糧產(chǎn)量和播種面積回歸方程為：

F=332.242-0.139R-19.623T，A=3364.532-0.505R-267.314T

夏糧產(chǎn)量方程的R²=0.232，夏糧播種面積方程的R²=0.565，顯著性水平分別為0.18和0.004。夏糧產(chǎn)量方程中氣溫和降水系數(shù)分別為-19.623和-0.139。夏糧播種面積方程中氣溫和降水的線性趨勢(shì)分別為-0.505和-267.314。

②秋糧產(chǎn)量和種植面積受氣候變暖的影響分析

F=-396.078+0.285R+47.4T，A=-805.752+0.157R+178.54T

兩個(gè)方程的R²=0.593和R²=0.6，顯著性水平都是0.003。氣溫和降水量對(duì)秋糧產(chǎn)量的線性趨勢(shì)為47.4和0.285，對(duì)秋糧播種面積的線性趨勢(shì)為178.54和0.157。

2.2.3 氣候變暖對(duì)旱災(zāi)以及糧食總產(chǎn)量的影響。受災(zāi)總面積(Z)和旱災(zāi)面積(D)的回歸方程為

Z=340.533+0.799D

其中R²=0.856，顯著性水平為0。

進(jìn)行糧食總產(chǎn)量(F)和旱災(zāi)面積(D)相關(guān)分析能間接地表明氣溫和降水變化對(duì)糧食總產(chǎn)量的影響。

D=727.508-1.198R+27.061T，F(xiàn)=264.014-0.07D

旱災(zāi)方程的R²=0.043。糧食總產(chǎn)量方程的R²=0.511，顯著性水平為0.002。

3.研究結(jié)論

（1）1 從1987年至今，該地區(qū)氣溫每年上升0.069℃，年平均降水量每年減少-1.784mm。氣溫和降水影響干旱程度，年降水量每增加1㎜，因旱成災(zāi)面積就減少0.8萬(wàn)hm2，年平均氣溫上升1℃，因旱成災(zāi)面積就增加1.804萬(wàn)hm2。

（2） 氣候變暖對(duì)夏糧播種面積的影響較大，，溫度升高1℃，播種面積下降17.8萬(wàn) hm2。氣候變暖是秋糧播種面積和產(chǎn)量上升的主要原因，R²=0.6和R²=0.593，氣溫上升1℃，秋糧播種面積和產(chǎn)量分別增加11.9萬(wàn)hm2和47.4萬(wàn)噸。

（3） 干旱是該地區(qū)的主要災(zāi)害，R²=0.856，干旱面積與受災(zāi)總面積高度相關(guān)。干旱對(duì)糧食產(chǎn)量影響顯著，R²=0.511，因旱成災(zāi)面積每增加1萬(wàn)hm2，糧食總產(chǎn)量就減少1.0488萬(wàn)噸?？梢钥闯觯瑲鉁厝绻掷m(xù)升高，干旱對(duì)糧食生產(chǎn)的影響將越來(lái)越

大。

4.對(duì)策探討

（1）隴中旱作農(nóng)業(yè)區(qū)人口基數(shù)大，自然增長(zhǎng)率較高，因此穩(wěn)定糧食生產(chǎn)和保障糧食安全首先要保護(hù)耕地面積和嚴(yán)格控制人口增長(zhǎng)。

（2）降水是該地區(qū)唯一的農(nóng)業(yè)用水來(lái)源，而且無(wú)效降水比例較大，因此要大力提高降水的利用效率，如延伸雨水集流工程使用范圍，投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。加大節(jié)水農(nóng)作技術(shù)的研究和推廣，如秸稈覆蓋技術(shù)等，積極應(yīng)對(duì)干旱對(duì)糧食生產(chǎn)的威脅。

（3）改善土地管理增強(qiáng)保墑能力和推廣高產(chǎn)抗旱的作物品種是重要手段，同時(shí)要繼續(xù)大力推進(jìn)植樹造林和退耕還林政策，以提高森林覆蓋率，改善區(qū)域氣候，減少水土流失。

（4）由于資料不夠全面，未考慮政策、技術(shù)進(jìn)步等影響，因此對(duì)于合理優(yōu)化該地區(qū)的夏糧、秋糧種植結(jié)構(gòu)，劃分區(qū)域之間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分工，還需要進(jìn)一步的分析研究。

基金項(xiàng)目：甘肅省科技廳軟科學(xué)項(xiàng)目（4RS054-A65-122）

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［作者簡(jiǎn)介］閆述乾（1969—），男，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、企業(yè)戰(zhàn)略管理的教學(xué)與研究工作。

王海強(qiáng)（1984—），男，碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理、經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)與研究。

［收稿日期］2008-12-15

（責(zé)任編輯：羅哲）