江蘇宿遷地區(qū)水稻暴雨洪澇災(zāi)害災(zāi)損分析

沈偉+姚海濤+王文清+張瑩+吳新勝

摘要：在根據(jù)宿遷地區(qū)水稻種植品種和地形特征對(duì)水稻種植區(qū)進(jìn)行劃分的基礎(chǔ)上，利用宿遷地區(qū)2003—2013年水稻產(chǎn)量資料和2008—2013年水稻遭受暴雨洪澇災(zāi)害保險(xiǎn)理賠資料，計(jì)算出水稻遭受暴雨洪澇災(zāi)害造成的損失率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，孕災(zāi)環(huán)境對(duì)水稻受暴雨洪澇災(zāi)害影響最大，災(zāi)損最重的是Ⅲ區(qū)，其次是Ⅰ區(qū)，Ⅱ區(qū)和Ⅳ區(qū)比其他6個(gè)區(qū)重；水稻的易損性（水稻品種）次之，粳稻重于秈稻；暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)水稻種植的主要影響階段是水稻的孕穗揚(yáng)花期和灌漿成熟期。

關(guān)鍵詞：水稻；種植區(qū)劃分；暴雨洪澇災(zāi)害；災(zāi)損率

中圖分類(lèi)號(hào)：S422 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）09-0089-05

水稻是江蘇省宿遷市重要糧食作物之一，全市播種面積超過(guò)20萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量達(dá)到16.5億kg；其中優(yōu)質(zhì)粳稻播種面積接近11.3萬(wàn)hm2，平均產(chǎn)量8 250 kg/hm2，總產(chǎn)量達(dá)9.07億kg。水稻生長(zhǎng)季節(jié)跨整個(gè)汛期，特別是8月以后的臺(tái)風(fēng)多發(fā)季節(jié)，臺(tái)風(fēng)引發(fā)的暴雨、大暴雨及其伴隨的大風(fēng)對(duì)水稻最終產(chǎn)量的形成影響巨大，暴雨洪澇災(zāi)害是危害水稻生產(chǎn)最主要的自然災(zāi)害之一，它與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益緊密相聯(lián)[1]。準(zhǔn)確、定量地評(píng)估暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)對(duì)宿遷水稻生產(chǎn)的影響，對(duì)發(fā)展宿遷地區(qū)水稻種植業(yè)具有重大意義。根據(jù)目前比較公認(rèn)的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)形成機(jī)制理論，水稻暴雨洪澇災(zāi)害主要是由暴雨洪澇的危險(xiǎn)性（暴雨強(qiáng)度）、水稻的暴露度（種植面積）、水稻的易損性（水稻品種）、孕災(zāi)環(huán)境的敏感性（地形特征）和抗災(zāi)能力等因素相互綜合作用形成的[2-9]。

1 資料來(lái)源

1.1 水稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（不含街道辦）水稻產(chǎn)量（kg/hm2）數(shù)據(jù)源于宿遷市各縣（市、區(qū)）統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)年鑒，時(shí)間為2003—2013年。

1.2 水稻災(zāi)損理賠數(shù)據(jù)

水稻災(zāi)損理賠數(shù)據(jù)源于承擔(dān)宿遷市農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)的中國(guó)人民財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)股份有限公司宿遷分公司提供的2008—2013年（2008年宿遷市開(kāi)始試行農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)理賠業(yè)務(wù)，其中2011年全市無(wú)保險(xiǎn)理賠資料，實(shí)際資料使用年限為5年）的理賠資料。在統(tǒng)計(jì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)水稻災(zāi)損個(gè)例時(shí)規(guī)定：當(dāng)某鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨洪澇災(zāi)害，有1個(gè)或1個(gè)以上自然村出現(xiàn)水稻災(zāi)損賠付案例時(shí)，視該鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生1次水稻暴雨洪澇災(zāi)害案例。

1.3 地理信息數(shù)據(jù)

利用ArcGIS技術(shù)，從美國(guó)地理信息中心網(wǎng)站提取宿遷邊界、高程等數(shù)據(jù)，制作宿遷鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖和地理分布圖。

1.4 現(xiàn)行的《江蘇省政策性農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)水稻種植保險(xiǎn)條款》主要相關(guān)內(nèi)容

經(jīng)過(guò)政府部門(mén)審定的合格品種，符合當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫姆N植規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)管理要求，并且種植場(chǎng)所在當(dāng)?shù)睾樗痪€(xiàn)以上的非蓄洪、行洪區(qū)的生長(zhǎng)正常的水稻可以參加水稻保險(xiǎn)；在保險(xiǎn)期內(nèi)，由于暴雨、洪水、內(nèi)澇、風(fēng)災(zāi)、雹災(zāi)、凍災(zāi)以及旱災(zāi)、病蟲(chóng)害直接造成水稻損失，損失率達(dá)到10%以上時(shí)，保險(xiǎn)人可以按照保險(xiǎn)合同約定取得賠償。

2 研究方法

某一地區(qū)的作物產(chǎn)量是時(shí)間序列，受不同歷史時(shí)期各種因素的影響，如生產(chǎn)力水平、栽培技術(shù)、氣候條件等[10-12]。然而，同一歷史時(shí)期由于農(nóng)作物位于不同地域，導(dǎo)致地理?xiàng)l件不同，從而影響農(nóng)作物產(chǎn)量的災(zāi)害損失。研究災(zāi)害損失以產(chǎn)量絕對(duì)值為對(duì)象，這些損失值會(huì)因?yàn)槭軞v史時(shí)期生產(chǎn)力水平、地域不同等因素的影響而沒(méi)有時(shí)間和空間上的可比性；用災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量或者收入的損失額的比率（它是研究災(zāi)害損失規(guī)律的基本隨機(jī)變量）作為研究對(duì)象，由于不同歷史時(shí)期生產(chǎn)力水平不同，農(nóng)作物的產(chǎn)量、抗災(zāi)性能等都有所不同，這樣的“損失率”序列不具有時(shí)間上的可比性。因此， 筆者引入了不受時(shí)間和空間影響的相對(duì)氣象產(chǎn)量的概念，即災(zāi)損率，作為研究暴雨洪澇災(zāi)害造成宿遷地區(qū)水稻生產(chǎn)災(zāi)害損失的研究對(duì)象。

2.1 趨勢(shì)產(chǎn)量計(jì)算方法

影響水稻產(chǎn)量的各種因素可以按照性質(zhì)和時(shí)間尺度分為農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、氣象條件和隨機(jī)因素3類(lèi)，因此農(nóng)作物產(chǎn)量序列由3個(gè)部分疊加而成，即

用（4）式的相對(duì)產(chǎn)量來(lái)表示作物產(chǎn)量的波動(dòng)，不受時(shí)間和空間影響，且具有可比性。當(dāng)實(shí)際產(chǎn)量高于趨勢(shì)產(chǎn)量即Yw>0時(shí)，則ξ>0，表示增產(chǎn)，即氣象條件對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育總體有利；當(dāng)實(shí)際產(chǎn)量低于趨勢(shì)產(chǎn)量，即Yw<0，則ξ<0，表示減產(chǎn)，即氣象條件對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育總體不利，出現(xiàn)災(zāi)損。所以當(dāng)ξ<0時(shí)，反映出的是氣象條件給作物生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)的災(zāi)害損失的比率，ξ客觀(guān)地描述出作物因氣象災(zāi)害造成的災(zāi)害損失的大小，ξ負(fù)值越大，表示災(zāi)害損失越大。

3 基于水稻種植品種和地形特征的種植區(qū)劃分

3.1 宿遷地區(qū)地形特征

宿遷地處黃淮海平原，東南部為洪澤湖，西北部為駱馬湖，整體地形是西高東低，南部和西部為崗丘地形，大部分地區(qū)海拔在40 m以下，最高海拔為71.2 m，東部為平原，海拔多在15 m以下，最低海拔為2.8 m。通過(guò)對(duì)高程數(shù)據(jù)的坡度計(jì)算，全區(qū)除南部地區(qū)，絕大部分地區(qū)坡度在0.5°或以下，南部丘陵地區(qū)坡度一般為1°～4°，最大坡度不過(guò)25°。宿遷地區(qū)河網(wǎng)密布，為典型的蘇北水鄉(xiāng)，境內(nèi)有著名的淡水湖——洪澤湖和駱馬湖，水域面積2 367 km2，占總面積的22.4%。宿遷境內(nèi)一級(jí)河流有京杭大運(yùn)河、淮河，二級(jí)河流有古黃河、新沂河，三級(jí)河流有六塘河、淮沭河、徐洪河、汴河、新濉河、濉河等，另外還有較小的民便河和人工河流及滯洪區(qū)，如沙疆河、黃墩湖滯洪區(qū)等（圖1）。

3.2 水稻種植品種分布特征

江蘇省宿遷市地區(qū)目前水稻種植主要為三大主產(chǎn)區(qū)：一是沂河以北中熟中粳稻主產(chǎn)區(qū)，代表縣（市、區(qū)）為沭陽(yáng)縣；二是大運(yùn)河以南，洪澤湖周邊中熟中粳稻主產(chǎn)區(qū)，代表縣（市、區(qū)）為泗洪縣、泗陽(yáng)縣和宿城區(qū)；三是沭陽(yáng)沂河以南、宿豫大運(yùn)河以東、泗陽(yáng)大運(yùn)河以北高產(chǎn)雜交秈稻優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)區(qū)，代表縣（市、區(qū)）為泗陽(yáng)縣、沭陽(yáng)縣、宿豫區(qū)（圖2）。

3.3 水稻種植區(qū)劃分

按照水稻種植品種相同和地形特征相似的原則，把宿遷水稻分為以下10個(gè)種植區(qū)域（圖3），各水稻種植區(qū)的地理特征見(jiàn)表1。

4 災(zāi)損率的計(jì)算

利用（1）式至（4）式可以計(jì)算出每個(gè)縣（市、區(qū)）各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水稻災(zāi)損率，選取最優(yōu)曲線(xiàn)擬合的方法模擬歷年水稻趨勢(shì)產(chǎn)量，分離出氣象產(chǎn)量，再利用（4）式計(jì)算出災(zāi)損率。以Ⅳ區(qū)為例，說(shuō)明各區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)趨勢(shì)產(chǎn)量、氣象產(chǎn)量和災(zāi)損率的計(jì)算過(guò)程。

4.1 趨勢(shì)產(chǎn)量的擬合

選擇最優(yōu)擬合曲線(xiàn)，要求擬合精度R2均大于0.60，分別對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)水稻產(chǎn)量進(jìn)行擬合，Ⅳ區(qū)趨勢(shì)產(chǎn)量擬合效果和擬合方程見(jiàn)圖4[其他縣（市、區(qū)）各鄉(xiāng)鎮(zhèn)趨勢(shì)產(chǎn)量擬合附圖略]。

4.2 災(zāi)損率的定量計(jì)算

將趨勢(shì)產(chǎn)量計(jì)算結(jié)果帶入（3）式得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣象產(chǎn)量，再將趨勢(shì)產(chǎn)量和氣象產(chǎn)量帶入（4）式，得到相對(duì)氣象產(chǎn)量，即災(zāi)損率。Ⅳ區(qū)水稻氣象災(zāi)害災(zāi)損率變化見(jiàn)圖5（其他區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)災(zāi)損率計(jì)算結(jié)果附圖略）。

災(zāi)損率數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，宿遷水稻災(zāi)損率逐年變化趨勢(shì)有一致性，即災(zāi)損率的增加或減少相對(duì)一致，但受水稻種植品種和地理位置差異的影響，災(zāi)害損失嚴(yán)重程度有很大的差異性，即災(zāi)損率差距較大。

5 江蘇宿遷地區(qū)水稻暴雨洪澇災(zāi)害損失分析

結(jié)合保險(xiǎn)公司提供的理賠數(shù)據(jù)，剔除其他氣象災(zāi)害造成的損失，宿遷地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害造成的災(zāi)損統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

5.1 達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的災(zāi)損率分析

2008—2013年（其中2011年無(wú)資料）全市共出現(xiàn)達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)例計(jì)195鄉(xiāng)鎮(zhèn)次，占總鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的37.5%。其中，2010年達(dá)到賠償標(biāo)準(zhǔn)97鄉(xiāng)鎮(zhèn)次，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)次93.7%；2012年達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)僅8鄉(xiāng)鎮(zhèn)次，占鄉(xiāng)鎮(zhèn)次7.7%。

從表2可見(jiàn)，位于洪澤湖西部的Ⅲ區(qū)出現(xiàn)賠償案例最多，占該區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的68.0%；其次是位于西南部丘陵和高崗地區(qū)的Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)，賠償案例分別占該區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的56.7%和54.3%；這3個(gè)區(qū)都位于宿遷市南部，地形相對(duì)復(fù)雜，達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)次占總鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的比例都在50%以上。出現(xiàn)賠償案例最少的是Ⅵ區(qū)，占該區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的22.5%；其次是Ⅳ區(qū)和Ⅴ區(qū)，達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)次數(shù)占該區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的比例分別為22.9%和26.7%，這3個(gè)區(qū)都位于宿遷市的東部，地勢(shì)相對(duì)平坦，泄洪通道多，排水系統(tǒng)流暢；其他4個(gè)區(qū)位于宿遷市的西北部和北部，達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)次數(shù)占總鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的比例在30%～50%之間。說(shuō)明就宿遷市當(dāng)?shù)氐奶厥獾匦味?，地形相?duì)平坦，排水暢通的地區(qū)水稻暴雨洪澇災(zāi)害發(fā)生概率明顯偏小，洪澤湖西部低洼地區(qū)和南部及西部丘陵高崗地區(qū)容易造成局部積水，產(chǎn)生較大的暴雨洪澇災(zāi)害。從水稻種植的品種分布來(lái)看，Ⅴ、Ⅵ、Ⅸ區(qū)種植秈稻，達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)次數(shù)占這3個(gè)區(qū)總鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的29.7%；種植粳稻的7個(gè)區(qū)達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)次數(shù)占7個(gè)區(qū)總鄉(xiāng)鎮(zhèn)次的43.4%，明顯比種植秈稻區(qū)高。

5.2 災(zāi)損發(fā)生的生育期分析

從水稻暴雨洪澇災(zāi)害發(fā)生在水稻生長(zhǎng)發(fā)育的生育期來(lái)看，苗期至分蘗拔節(jié)期沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)例，孕穗期至揚(yáng)花期出現(xiàn)148例，占總數(shù)的75.9%；灌漿至成熟期出現(xiàn)47例，占總數(shù)的24.1%。說(shuō)明孕穗揚(yáng)花期和灌漿成熟期是宿遷地區(qū)水稻種植受暴雨洪澇災(zāi)害威脅最大的時(shí)段，而在分蘗拔節(jié)期以前，暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)宿遷市水稻種植基本不造成大的影響（表3）。

5.3 各區(qū)災(zāi)損率分析

從暴雨洪澇災(zāi)害給水稻帶來(lái)的災(zāi)損率來(lái)看，宿遷地區(qū)暴雨洪澇災(zāi)害造成的水稻平均災(zāi)損率為1.80%，其中Ⅲ區(qū)最大，災(zāi)損率達(dá)到3.09%；其次是Ⅰ區(qū)，災(zāi)損率為2.97%；再次為Ⅶ區(qū)，災(zāi)損率為2.25%；其他幾個(gè)區(qū)災(zāi)損率都在1.7%以下，災(zāi)損率最小的是Ⅳ區(qū)，為0.71%。種植秈稻地區(qū)的平均災(zāi)損率為1.40%，種植粳稻地區(qū)的平均災(zāi)損率為1.97%（表3）。

6 結(jié)論與討論

暴雨洪澇災(zāi)害給宿遷地區(qū)水稻生產(chǎn)造成的平均災(zāi)損率為1.80%；受暴雨洪澇災(zāi)害影響最大的是Ⅲ區(qū)，其次是Ⅰ區(qū)，Ⅱ區(qū)和Ⅳ區(qū)比其他6個(gè)區(qū)重；對(duì)種植品種而言，粳稻重于秈稻；主要影響階段是水稻的孕穗揚(yáng)花期和灌漿成熟期。

宿遷地形相對(duì)復(fù)雜的南部洪澤湖西岸和丘陵高崗地區(qū)易發(fā)生暴雨洪澇災(zāi)害，出現(xiàn)達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的概率大；東部地形平坦，排洪水道暢通，出現(xiàn)達(dá)到理賠標(biāo)準(zhǔn)的概率小。這與相關(guān)文獻(xiàn)的研究結(jié)果“一旦災(zāi)害發(fā)生時(shí)，大面積單一地形相比于多樣性地形，所受影響會(huì)更大，即容易形成同質(zhì)性的災(zāi)害” [13-16]相反，這是居于宿遷的特殊地形和排洪系統(tǒng)的特例。

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