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      河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害時序特征及對糧食生產(chǎn)的影響

      2012-04-29 07:47:48張竟竟于麗麗
      湖北農(nóng)業(yè)科學 2012年18期
      關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害糧食生產(chǎn)河南省

      張竟竟 于麗麗

      摘要:對河南省自1978年以來的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害時序特征及對糧食生產(chǎn)的影響從受災(zāi)和成災(zāi)兩個層面進行綜合研究。結(jié)果表明,在各類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中以旱災(zāi)最為嚴重,其次是水災(zāi),再次是冰雹和霜凍災(zāi)害,其中旱災(zāi)和水災(zāi)占到了80%以上,是河南省的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;各類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害均呈現(xiàn)出規(guī)律性波動變化,表明進行農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害周期性規(guī)律研究是可行的;受災(zāi)與成災(zāi)的面積呈現(xiàn)出一定周期性波動,并且相應(yīng)年份的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受(成)災(zāi)面積的災(zāi)損程度與糧食總產(chǎn)呈負相關(guān)。研究結(jié)果與河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生的實際情況基本吻合,為河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及災(zāi)害防治提供了理論依據(jù)。

      關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;時序特征;糧食生產(chǎn);河南省

      中圖分類號:S42文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2012)18-4002-04

      Temporal Characteristics of Agricultural Meteorological Disasters and Its Effect on Grain Production in Henan Province

      ZHANG Jing-jing,YU Li-li

      (College of Environment & Planning, Shangqiu Normal University, Shangqiu 476000, Henan,China)

      Abstract: The the temporal evolution characteristics of agricultural meteorological disasters and its effect on grain production in two dimensions of disaster-affected and disaster-formative in Henan province since 1978 were studied. The results showed that the sequence in various types of agricultural meteorological disasters was drought, floods, hail and frost disaster according to the hazard rank. The main agricultural meteorological disasters were drought and floods, which accounted for more than 80% in Henan province. All kinds of agricultural meteorological disasters showed the regularity of variation, which showed that the feasibility of study on the agricultural meteorological disasters periodically. Disaster-affected and disaster-informative showed a certain cyclical fluctuations, and in the corresponding year of agricultural meteorological disaster by disaster affected (informative), the relationship between the degree of disaster damage and the total yields of grain was negative. The results were in accord with the fact in Henan province, and provided a theoretical basis for disaster prevention and agricultural production in Henan province.

      Key words:agricultural meteorological disaster; temporal characteristics; grain product; Henan province

      對于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害常有“十年九旱”及成災(zāi)面積必然小于受災(zāi)面積等基本判斷,但是具體到特定區(qū)域并沒有準確的科學依據(jù)。河南省是我國的糧食生產(chǎn)大省,對確保國家糧食安全具有十分重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義,但其也是一個災(zāi)害頻繁的省份,旱、澇、風、雹、震、雷、雪等時有發(fā)生,其中旱災(zāi)頻發(fā)性最高,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害尤為嚴重[1]。因而,有必要對河南省的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害時序演變特征進行分析研究,為糧食生產(chǎn)安全防范和風險決策提供科學依據(jù)。截至目前,國內(nèi)外學者們分別在氣候變化、自然災(zāi)害對糧食安全的影響方面開展了相關(guān)研究,但專門從干旱災(zāi)害視角探討糧食安全的研究還處于起步階段,結(jié)合氣象資料和糧食產(chǎn)量對農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害的變化特征與糧食安全進行綜合研究的文獻不多。我國學者對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害從區(qū)域分布與減災(zāi)對策、風險評估、對作物產(chǎn)量的影響等方面進行了研究[2-4];對于農(nóng)業(yè)旱災(zāi)時空特征分析的研究主要開展了甘肅省、廣東省、安徽省、內(nèi)蒙古等層面的研究[5-8],而近年來對河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的研究尚鮮有報道。所以,對河南省自1978年以來的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)時序特征及對糧食生產(chǎn)的影響進行了較為全面的研究,并進而探討河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律性,為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的變化規(guī)律及對糧食安全的影響提供信息,并為河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及災(zāi)害防治提供理論依據(jù)。

      1河南省農(nóng)業(yè)氣象概況及主要災(zāi)害類型

      1.1農(nóng)業(yè)氣象概況

      河南省處于暖溫帶和亞熱帶交錯的邊緣地區(qū),具有發(fā)展農(nóng)業(yè)的良好條件。全省年均氣溫為12.8~15.5 ℃,7月最熱,月平均氣溫為23.9~27.7 ℃;1月最冷,月平均氣溫為-2.5~2.5 ℃。年無霜期為190~230 d,年降水量為550~1 295 mm。一般可滿足農(nóng)作物一年兩熟,適宜多種農(nóng)作物及果樹、林木生長。河南是農(nóng)業(yè)大省,糧棉油等主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量均居全國前列,是全國重要的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。2009年糧食總產(chǎn)達到5.389×107 t,連續(xù)10年產(chǎn)量居全國第一。河南又是一個氣象災(zāi)害頻繁的省份,旱、澇、風、雹、震、雷、雪等時有發(fā)生,對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生極為不利的影響。常見自然災(zāi)害有春旱、夏旱、倒春寒、秋風、冰雹、大風、秋綿雨、暴雨洪澇、農(nóng)作物病蟲害、森林病蟲害等災(zāi)害,而其中旱災(zāi)發(fā)生頻率最高,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害尤為嚴重。

      1.2主要災(zāi)害類型

      1)干旱。干旱是河南發(fā)生頻率高、影響范圍大、持續(xù)時間長、成災(zāi)程度重的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。干旱主要有春旱、夏伏旱和秋旱,最嚴重的是春旱。由于年內(nèi)降水季節(jié)分配不均,前一年11月到第二年3月降水量只占全年降水量的14%,而春季氣溫回升快,大風日數(shù)多,蒸發(fā)量大,使春旱加劇。所以,河南有“十年九旱”、“春雨貴如油”之說。

      2)冰雹。冰雹是河南省常見的氣象災(zāi)害,它局地性強、危害大。據(jù)資料統(tǒng)計,全省年平均降雹次數(shù)為0.3次,降雹主要發(fā)生在3~8月,以5、6、7月份最多,占全年降雹次數(shù)的48.8%,最早出現(xiàn)在1月份(舞鋼、葉縣),最晚出現(xiàn)在10月(??h)。一般來說,一日中降雹時間多發(fā)生在14∶00-20∶00,夜間降雹很少。降雹時常伴有暴風驟雨,雷電交加,對農(nóng)作物危害很大,輕則作物枝葉折斷造成減產(chǎn),重則顆粒無收。如1994年6月中旬,鄭州、許昌、安陽、濮陽、焦作、商丘、周口等地遭遇多年未遇的冰雹襲擊,持續(xù)時間之長、雹粒之大,都是多年罕見的。

      3)霜凍。霜凍也是危害河南省的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。霜凍是指在植株生長季節(jié)里,夜間土壤和植株表面的溫度下降到0 ℃以下,使植株體內(nèi)水分形成冰晶,造成作物受害的短時間低溫凍害。由于各類作物的耐寒能力不同,受凍害程度也不同,因此用日最低氣溫作為霜凍指標。根據(jù)霜凍發(fā)生的季節(jié)不同,可分為春霜凍(晚霜凍)和秋霜凍(早霜凍),春霜凍主要影響冬小麥及此時出苗(移栽)的喜溫作物,秋霜凍對晚熟的大秋作物影響較大。

      4)洪澇。河南降水具有年際變化大、地區(qū)和時間分配過于集中等特點,因而易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。洪澇災(zāi)害是在排水系統(tǒng)不暢的情況下,由于在短時間內(nèi)降水量大而造成的一種雨害。河南省丘陵山地面積大,溝壑縱橫,且森林草原覆蓋率低,一遇暴雨,輕則沖毀糧田,重則人畜傷亡,給人民生命財產(chǎn)帶來嚴重損失[9]。

      2河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害時序演變特征

      2.1主要災(zāi)害類型比例分析

      為了進一步掌握每年各氣象災(zāi)害的發(fā)生特征,對旱災(zāi)、水災(zāi)、冰雹和霜凍災(zāi)害在當年農(nóng)業(yè)總受災(zāi)中的比例進行了分析。根據(jù)統(tǒng)計資料,對1978-2009年的河南?。搭愔饕獨庀鬄?zāi)害的受災(zāi)和成災(zāi)面積進行分析(表1、表2)。河南省農(nóng)作物受災(zāi)面積占播種面積的1/4,低于全國平均水平。在各類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中以旱災(zāi)最為嚴重,其次是水災(zāi),再次是冰雹和霜凍災(zāi)害,其中旱災(zāi)受災(zāi)面積所占比例32年平均值約為61%;水災(zāi)所占比例約為23%,二者占到了80%以上,是河南省的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。對成災(zāi)面積各類型比例進行分析結(jié)果與受災(zāi)面積大體一致,但是總體來看,旱災(zāi)成災(zāi)面積比例32年平均值約為59%;而水災(zāi)成災(zāi)面積所占比例約為26%。冰雹和霜凍災(zāi)害的受災(zāi)面積比例分別約為10%和7%,成災(zāi)面積比例約為10%和5%。成災(zāi)與受災(zāi)面積比例相比較,主要是水災(zāi)成災(zāi)面積比例增加,這在一定程度上表明,旱災(zāi)的防災(zāi)抗災(zāi)途徑和措施較之水災(zāi)更容易實施,并取得了一定效果;同時,一旦發(fā)生水災(zāi),其較之旱災(zāi)潛在危害性更大,雖然比例較小,但絕不可忽視。

      進一步將河南省各類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與全國相比較,河南省農(nóng)作物受災(zāi)和成災(zāi)面積占播種面積比例在4類主要災(zāi)害中旱災(zāi)超過全國平均水平,其他3類則均低于全國平均水平,表明河南省旱災(zāi)的嚴重性。

      2.2主要災(zāi)害時序特征分析

      圖1為河南?。保梗罚浮玻埃埃鼓旮黝悶?zāi)害受災(zāi)面積所占比例。若從各類災(zāi)害的柱狀圖高低變化來看,不難看出均呈現(xiàn)出周期波動的態(tài)勢,其中旱災(zāi)波動幅度最大,其次是水災(zāi)、冰雹和霜凍,與各類災(zāi)害的災(zāi)損程度基本一致。

      因河南各類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中尤以水、旱災(zāi)害最為嚴重,以1978~2009年河南省旱災(zāi)和水災(zāi)受災(zāi)與成災(zāi)面積變化趨勢為例,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,旱災(zāi)平均受災(zāi)面積為1.95×106 hm2,全國平均水平為24.96×106 hm2,平均成災(zāi)面積為0.97×106 hm2,全國平均水平為12.79×106 hm2[10]。旱災(zāi)受災(zāi)最嚴重的年份是1986年,受災(zāi)面積達5.24×106 hm2;成災(zāi)最嚴重的年份則是1988年,成災(zāi)面積達3.19×106 hm2。表明雖然受災(zāi)是成災(zāi)的根本前提,但二者之間并不具有完全一致性。

      水災(zāi)平均受災(zāi)面積為0.72×106 hm2,成災(zāi)面積為0.42×106 hm2。最嚴重的年份是2003年,水災(zāi)受災(zāi)面積達3.20×106 hm2,成災(zāi)面積達2.21×106 hm2,均為歷史最高值。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害均呈現(xiàn)出規(guī)律性波動變化,也表明進行農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害周期性規(guī)律研究是可行的。

      3農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對糧食生產(chǎn)的影響

      河南是我國重要的糧食生產(chǎn)基地,糧食產(chǎn)量連年位居全國第一,然而由于河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,抗災(zāi)能力差,對氣象環(huán)境的依賴性仍較大。圖3為1978~2009年30多年來河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與糧食產(chǎn)量時間序列趨勢圖。由圖3可知,河南省受災(zāi)面積較大的年份分別是1986、1988、1991、2000、2003年,而全國總受災(zāi)面積較大的年份分別是1980、1994、1997、2000、2003年[10],二者并不完全一致。隨著農(nóng)業(yè)科技水平的提高,河南省糧食產(chǎn)量總體趨勢在增加,然而伴隨著相應(yīng)年份的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受(成)災(zāi)面積的災(zāi)損程度與糧食總產(chǎn)呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系,災(zāi)損程度嚴重的年份糧食總產(chǎn)量也呈現(xiàn)減少趨勢。2005年以來,隨著農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害程度的減小,糧食總產(chǎn)量呈增加趨勢,表明災(zāi)害性天氣直接影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[10,11]。運用SPSS軟件對河南省農(nóng)作物受災(zāi)面積、成災(zāi)面積及糧食產(chǎn)量進行相關(guān)分析,結(jié)果顯示,受災(zāi)面積與成災(zāi)面積的相關(guān)系數(shù)為0.866,相關(guān)達極顯著水平,即二者是高度相關(guān)的;而受災(zāi)面積與糧食產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為-0.426,成災(zāi)面積與糧食產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為-0.414。相關(guān)分析驗證了成災(zāi)與受災(zāi)的正相關(guān),而災(zāi)害面積與糧食產(chǎn)量之間均呈負相關(guān)。

      4結(jié)論

      河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的主要類型有旱災(zāi)、水災(zāi)、冰雹和霜凍,其中以旱災(zāi)最為嚴重,其次是水災(zāi),再次是冰雹和霜凍災(zāi)害,其中旱災(zāi)和水災(zāi)受害面積占播種面積的80%以上,是河南省的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。將成災(zāi)面積各類型比例與相應(yīng)受災(zāi)面積進行比較分析,結(jié)果大體一致,但是旱災(zāi)成災(zāi)面積平均比例較之受災(zāi)要小;而水災(zāi)成災(zāi)面積平均比例比受災(zāi)大。這在一定程度上表明,旱災(zāi)的防災(zāi)抗災(zāi)途徑和措施較之水災(zāi)更容易實施,并取得了一定效果;而水災(zāi)一旦發(fā)生,其較之旱災(zāi)的潛在危害性更大,雖然比例較小,但絕不可忽視。

      河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害雖是“全國罕見的集災(zāi)害之大成的省份”,但損害程度并不是全國最嚴重的省區(qū)。在河南省4類主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中,旱災(zāi)所占比例最高,因而,在河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防治工作中,旱災(zāi)的預(yù)防和控制尤為重要。各類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害均呈現(xiàn)出規(guī)律性波動變化,表明進行農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害周期性規(guī)律研究是可行的。

      受災(zāi)與成災(zāi)的面積呈現(xiàn)出一定周期性波動,并且相應(yīng)年份的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受(成)災(zāi)面積的災(zāi)損程度與糧食總產(chǎn)呈負相關(guān),災(zāi)損程度嚴重的年份糧食總產(chǎn)量也呈現(xiàn)減少趨勢。研究結(jié)果與河南省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生的實際情況基本吻合,可為河南省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及災(zāi)害防治提供理論依據(jù)。

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      (責任編輯鄭威)

      收稿日期:2011-10-27

      基金項目:河南省教育廳科技研究重點項目(12A170006);河南省科技廳軟科學計劃項目(112400450426)。

      作者簡介:張竟竟(1976-),女,河南靈寶人,副教授,博士,主要從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與區(qū)域發(fā)展研究,(電話)15836811329(電子信箱)hnzjj888@163.com。

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