阿克蘇地區(qū)自然災害對農業(yè)影響的分析及區(qū)劃研究

張艷波　閆慧潔　晁增?！⊥跞f雄　劉繼亮

摘要：自然災害常常給周圍的生物造成悲劇性的后果，并對人類構成重大的威脅。根據2001～2011年的統(tǒng)計數據，對阿克蘇地區(qū)災害損失及影響因素進行灰色關聯(lián)分析。選取具有代表性、經過量化的受災總面積以及各個災害損害面積作為指標，利用MATLAB軟件對數據進行分析，得出災害損失及各影響因素之間的關系。最后，運用聚類分析法將受災面積的大小劃分成嚴重、重、中等、輕微受災4個等級并對各個縣市受災情況進行等級劃分。為正確把握形成災害損失的主要因素和提出有針對性的信息和決策提供一定的指導作用和價值。

關鍵詞：自然災害；灰色關聯(lián)分析；聚類分析；阿克蘇地區(qū)

中圖分類號：X43 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）01-0062-04

近年來，根據國內外科學家的研究，各種自然災害的影響日趨嚴重，抗災已成為人類面臨的一項緊迫任務。自然災害嚴重威脅著人類的生存與發(fā)展，制約著人類物質文明和精神文明的進步。新疆阿克蘇地區(qū)是一個農牧結合、以農為主的地區(qū)，依托優(yōu)越的自然條件和大規(guī)模的開發(fā)建設，農牧業(yè)生產有了較大的發(fā)展。阿克蘇地區(qū)棉花種植面積達20萬hm2以上，年產量50萬t以上，占全國的1/10，新疆的1/4。阿克蘇地區(qū)是自治區(qū)重要的糧油、畜、瓜果生產基地，享有“中國白杏之鄉(xiāng)”、“中國紅富士之鄉(xiāng)”、“中國沙棘之鄉(xiāng)”、“中國長絨棉之鄉(xiāng)”、“中國卡拉庫爾羊之鄉(xiāng)”、“新疆細毛羊之鄉(xiāng)”等榮譽。地區(qū)種植業(yè)以小麥、玉米、水稻、棉花、瓜果為主，主要特產有棉花、啤酒花、桑蠶、核桃、蘋果、葡萄、香梨、大棗等。然而，自然災害對地區(qū)發(fā)展構成了極大的威脅，并且每次造成的損失都很嚴重。阿克蘇地區(qū)是全國棉花生產基地和多種經濟作物的產地，自然災害損失主要以農業(yè)為主，所以阿克蘇地區(qū)的防災減災任務十分艱巨。自然災害對地區(qū)農業(yè)影響的研究是一個非常重要的理論和實踐問題，它對于國民經濟和防災減災工作具有重要的決策參考價值。

1 材料與方法

自然災害系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng)，阿克蘇地區(qū)的受災和成災面積受多個因素的影響，有風雹災、旱災、水災、霜凍災、病蟲害、雪災等。本研究選取《阿克蘇地區(qū)統(tǒng)計年鑒》提供的農業(yè)受災信息對災害損失同災害影響因素之間進行關聯(lián)分析研究[1]。計算方法主要采用灰色關聯(lián)分析法，即對系統(tǒng)中各因素間的關聯(lián)程度進行量化比較，這實際上也是對動態(tài)過程發(fā)展態(tài)勢的量化分析。根據灰色關聯(lián)分析中關聯(lián)系數和關聯(lián)度的計算公式，利用自然災害經濟損失的2001～2011年原始數據[2]，比較序列災害損失同形成災害損失的各因素（參考序列）之間的關聯(lián)度。其次利用聚類分析法對阿克蘇地區(qū)農業(yè)受災情況進行區(qū)劃，以縣為基本單元，提出阿克蘇地區(qū)自然災害區(qū)劃方案。

2 結果與分析

2.1 阿克蘇地區(qū)自然災害對農業(yè)生產影響的相關性分析

本研究對災害損失及其影響因素進行分析，指出與阿克蘇地區(qū)農業(yè)生產受災面積關聯(lián)程度最大的因素。表1給出了阿克蘇地區(qū)農業(yè)遭受自然災害的統(tǒng)計數據，其中各年份的受災面積是一個動態(tài)歷程，因此可采用灰色關聯(lián)分析方法進行研究。利用農業(yè)受災面積來反映災害損失，使用MATLAB軟件中的數據處理功能計算出關聯(lián)度，然后對同一母系列關聯(lián)度大小順序進行排列，最后得到關聯(lián)序（表2）。關聯(lián)序反映了影響阿克蘇地區(qū)農業(yè)生產的主要因素。結果表明，影響阿克蘇地區(qū)農業(yè)生產的主要因素依次是風雹災、旱災、霜凍災、雪災、病蟲害和水災。

2.2 應對自然災害的主要措施

通過表1和表2的結果進行分析表明，影響阿克蘇地區(qū)農業(yè)生產的最主要因素是風雹災。因此，準確的風雹預報，對于在降雹前積極采取防護措施有重要意義。在做好風雹預報、識別風雹云并密切監(jiān)視風雹云的同時，要充分做好防雹準備。目前使用的防雹方法有兩種，一種是爆炸方法，另一種是催化方法。爆炸方法是在地面上向雹云放火箭打高炮，或在飛機上對雹云放火箭、投炸彈，以破壞對雹云的水分輸送；催化方法是在地面上把碘化銀、碘化鉛、干冰等催化劑在積雨云形成以前送到自由大氣讓這些物質在雹云里起雹胚作用，使雹胚增多，風雹變小。另外，政府也應該加強對冰雹災的防護力度。其次，興修水利和科學灌溉有利抗旱，科學的灌溉技術是防旱的根本措施，重視干旱災害的天氣預報，適時進行人工增雨。當然在做這些災害防御時盡量不破壞自然環(huán)境，南疆的自然環(huán)境脆弱，尤其要在保護環(huán)境的條件下進行，這樣才不會使干旱區(qū)的生存環(huán)境變得更加惡劣。預防病蟲害的措施為嚴格執(zhí)行植物檢疫條例，選擇高產抗性品種，培育無病蟲壯秧，壓低害蟲基數和減少病害的侵染來源。在各種害蟲成蟲盛發(fā)期，推廣應用頻振式殺蟲燈進行誘殺，減少發(fā)生基數，控制危害，秧田期可采用人工摘除螟卵，減少本田期蟲源。在預防霜凍方面，政府及農林主管部門應該提前做好防護準備，對農作物、瓜果、花卉、蔬菜、林業(yè)育種采取一定的防霜凍措施，農村基層組織和農戶要關注當地霜凍預警信息。在水災防護方面，大中型河流上中游可建立水庫、水電站，灌區(qū)可建立引水渠、排水渠、防滲渠、防洪壩、防洪堤等。盡快形成防御災害技術的綜合防治示范區(qū)，并推廣到整個南疆地區(qū)。

2.3 阿克蘇地區(qū)自然災害區(qū)劃

本研究利用阿克蘇地區(qū)農業(yè)受災面積數據，選取離差平方和法進行聚類分析（圖1）。結合聚類分析的結果，將受災面積小于1 800 hm2規(guī)定為輕微受災；受災面積介于1 800 ～6 000 hm2之間劃分為中等受災；受災面積介于6 000～12 000 hm2之間劃分為重災區(qū)；受災面積大于12 000 hm2劃分為嚴重災區(qū)。即根據聚類分析結果將受災面積分為嚴重、重、中等和輕微4個等級（表3）。為得到各縣市具體受災情況，將阿克蘇地區(qū)各縣市受災面積數據整理，得到2003～2011年各縣市受災面積（表4）。結合表4與災害分區(qū)一覽表進行等級比較得出阿克蘇地區(qū)各個災害的等級劃分（表5）。結合表5和圖2可以看出，風雹災害最為嚴重，阿克蘇地區(qū)各縣市均受災，其中最嚴重地區(qū)為溫宿縣和阿克蘇市；其余災害均以阿克蘇北部地區(qū)為主，南部阿瓦提縣曾遭受水災和雪災，風險等級為Ⅰ級。endprint

3 小結與討論

本研究根據阿克蘇地區(qū)農業(yè)受災面積具體數據，利用MATLAB軟件進行灰色關聯(lián)分析，得到關聯(lián)序。結果表明，影響農業(yè)生產的主要災害因素依次為風雹災、旱災、霜凍災、雪災、病蟲害和水災。其次，根據各縣市的具體受災面積，使用聚類分析法對阿克蘇地區(qū)受自然災害情況進行區(qū)劃。將受災面積的大小劃分為嚴重、重、中等和輕微4個等級。最后，利用等級表對阿克蘇地區(qū)各個縣市災害的平均受災面積進行等級劃分。因此，本研究根據已有的農業(yè)災害數據，提出了自然災害區(qū)劃原則和指標體系。其次，以縣為基本單元通過聚類分析法對自然災害進行了系統(tǒng)評價。最后，在此基礎上得到了阿克蘇地區(qū)各縣市農業(yè)受災危險等級區(qū)劃。旱災以庫車縣、溫宿縣、柯坪縣最為嚴重；水災以拜城縣最為嚴重；風雹災害是阿克蘇地區(qū)最為嚴重的災害，各縣市均有不同程度受災，其中溫宿縣和阿克蘇市最為突出；霜凍災和雪災以阿克蘇北部地區(qū)為主。

中國是一個人口眾多的農業(yè)大國，農業(yè)具有極其重要的戰(zhàn)略地位。然而農業(yè)是一個自然再生產與經濟再生產交織的產業(yè)，受自然因素的影響和自然災害的危害很大[3-16]。阿克蘇地區(qū)屬暖溫帶干旱型氣候，雨水較少，但河流水量較為豐富。阿克蘇地區(qū)山區(qū)多雨雪，冬春嚴寒，隨著天氣變化，一年四季都會不同程度地遭受季節(jié)性的自然災害。例如春天的倒春寒、春夏之交的干旱、沙塵暴、七八月間的洪水災害、冰雹、秋旱、雪災等。這些自然災害每年都不同程度地影響著阿克蘇地區(qū)的工農業(yè)生產和城鄉(xiāng)居民的正常生活。因此，充分認識阿克蘇地區(qū)自然災害對農業(yè)生產的影響，有助于增強人類對自然災害的防范和治理，促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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