农业旱灾适应性研究进展

农业旱灾适应性是当前农业旱灾研究中的重要热点之一。本文分析了国内外研究中适应性概念及适应性与灾害系统的关系,从农作物、农户和区域三类农业旱灾承灾体的角度,对不同类型和尺度承灾体农业旱灾适应性研究进展进行了综述。认为农业旱灾适应性研究主要是以承灾体的适应性研究为重点：以农作物为承灾体的研究主要通过评价农作物的农学生长过程反映适应性大小;以农户为承灾体的研究注重从农户的经营方式以及经济收入情况等人文因素进行评价;从区域系统承灾体的角度,研究仍以指标体系、评价方法、适应模式为基本思路。目前农业旱灾适应性研究还处于起步阶段,如何从灾害形成过程和社会发展的角度加强承灾体适应能力和综合适应模式的普适性等问题的研究将是下一步研究的重要方向之一。     

全球尺度的旱灾风险评价指标与模型研究进展

在气候变化背景下，全球旱灾发生频次呈增加趋势，潜在风险增大。旱灾风险评价作为防灾减灾的科学依据和基础，备受国内外风险科学工作者广泛重视。相比起步较早、较成熟的国家和区域尺度旱灾风险研究，全球尺度的旱灾风险研究才处于起步阶段。从全球旱灾研究的数据源和基本单元、评价指标、评估模型和相关案例等方面展开文献调研和综述。结果表明：旱灾风险评价指标研究呈现出多源数据融合和多因素综合的趋势；综合“孕灾环境-致灾因子-承灾体”三要素的定量化风险评估模型的构建是未来全球尺度旱灾风险研究的重要趋向；大小相对均一的政区矢量评价单元的编制，对正确认识我国旱灾风险在世界旱灾风险格局中的位置有重要意义。     

基于可变模糊评价法的农业旱灾灾后恢复力评估研究——以河北省为例

在综合考虑河北自然条件、社会经济条件,并借鉴已有干旱灾害恢复力研究成果的基础上,依据数据的可取性和详尽程度,选取降水量、复种指数、单位面积粮食产量、人均粮食产量、有效灌溉率、劳动力比重、农民人均收入和农业产投比等八个指标,构建农业旱灾灾后恢复力评价指标体系。通过层次分析法确定各指标的权重,构建可变模糊评价模型,对河北省11个市干旱灾害灾后恢复力进行评估。结果表明,石家庄旱灾灾后恢复力最高,级别特征值为4．2329,其次是唐山市为4．0046,张家口市恢复力最低,级别特征值为1．8079,各地区旱灾灾后恢复力差异明显。而在影响恢复力高低的因素中,发现不同的因素对旱灾灾后恢复力的影响程度是不同的。降水量是影响农业干旱灾害灾后恢复力的最主要自然因素,有效灌溉率在农业干旱灾害灾后恢复力评价指标体系中占较大的权重,对灾后恢复力的影响较大,农民人均收入和人均粮食产量对灾后的救助及农民生活的恢复重建也具有较重要的调节作用。     

清代山西地区疫灾时空分布研究

疫灾是人类的顶级灾害,历史疫灾研究能为未来疫病防控提供借鉴。文中运用疫灾计量指标和GIS空间分析方法,探讨了清代(1644-1911)山西地区的疫灾地理规律。结果表明:1)清代山西地区的疫灾频度为34.33%,疫灾相当频繁;夏秋季节是疫灾多发季节,说明高温高湿环境有利于疫病的流行;朝代鼎革的清初期和清末期疫灾相对频繁,社会稳定的清中期疫灾相对稀少,说明社会动乱也有利于疫灾的发生。2)清代山西地区的疫灾分布具有明显的"洼地效应":府级尺度上具有高低相间的南北分异特征,盆地地区为疫灾强度高值区,山岭地区为疫灾强度低值区;区域尺度上具有由南向北的梯度递减特征,晋南高于晋中,晋中高于晋北,晋北高于口外。3)清代山西地区的疫灾格局受地理格局和人口格局的双重制约;人口密度是疫灾的奠基石,人口流动是疫灾的扩散力,自然灾害是疫灾的诱发器;与其它自然灾害相比,疫灾分布变迁更能反映区域开发时序,更能体现人地关系演进。     

明清时期导致人口大量死亡的疫灾时空分布及灾害链研究

文中通过检索《中国基本古籍库》及《爱如生数据库·中国方志库》,搜集史料,构建导致人口大量死亡的疫灾频次与县次序列。采用最小二乘法、空间插值等方法,探讨疫灾发生的时间与空间分布特征,并通过灾害链分析疫灾发生的过程。结果表明:1)自公元1368年至1911年,导致人口大量死亡的疫灾共计发生156次,平均3.49a发生一次;波及的县次共计492县次,平均每年发生0.9县;明末与明清交替时期导致人口大量死亡的疫灾最为频繁,影响范围最广。2)空间分布上,驿路、内河航运沿线和沿海地区、人口密集区、水旱蝗等灾害频发区,为导致人口大量死亡的疫灾频发区。3)导致人口大量死亡的疫灾灾害链共有26种,疫灾多为气候异常引起的自然灾害(水、旱、蝗)、饥荒和战争的衍生,并且与它们都具有极显著的时间与空间上的相关性,与疫灾的相关程度,在时间尺度上,水灾>旱灾>蝗灾>战争;在空间尺度上,水灾>旱灾>战争>蝗灾,以水灾与疫灾间的相关性最为显著。     

内蒙古草原干旱灾害综合风险评估

区域气候变化对内蒙古草原影响凸显,干旱已经成为威胁内蒙古草原生态系统的首要自然灾害。基于自然灾害风险理论,利用内蒙古草原牧区54个牧业旗县的气象、土壤水分、植被、遥感、社会经济和地理信息数据,从旱灾致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个方面选取影响干旱的8个关键性指标,采用层次分析法、加权综合评价法和专家打分法,确定风险指标权重,构建旱灾风险评估模型,借助GIS空间分析功能,对内蒙古草原旱灾风险进行综合评估。研究结果表明:综合旱灾风险指数空间分布呈"南高北低、东高西低"特点,具有较明显的地带性分布规律。内蒙古草原高、中、低旱灾风险等级面积分别占研究区总面积的21.3%、37.4%、41.3%。高风险区主要分布在呼伦贝尔市中部偏西地区、兴安盟西南部、通辽市大部、赤峰市中部、锡林郭勒盟南部、乌兰察布市中部、呼和浩特市北部、包头市中部偏南和鄂尔多斯市南部;低风险区主要分布在呼伦贝尔市西部、通辽市东部、锡林郭勒盟西北部、乌兰察布市北部、鄂尔多斯市中部和东部及巴彦浩特市东部。构建的评估模型总体反映了内蒙古草原旱灾综合风险水平,可为内蒙古草原灾害风险管理、应对气候变化、抗旱减灾行动提供依据。     

基于EPIC模型的中国典型小麦干旱致灾风险评价

运用EPIC(Environmental Policy Integrated Climate)农作物生长模型模拟了1966—2005年中国典型小麦生长过程,构建了基于水分胁迫的小麦干旱致灾强度指数,对中国小麦干旱致灾强度和风险的时空分布规律进行了定量评价分析。结果表明:小麦干旱致灾强度呈现出从西北干旱区向东南湿润区递减的趋势,且春小麦分布区旱灾致灾强度高于冬小麦分布区;中国农牧交错带是小麦干旱致灾强度较强且波动较大的区域,也是小麦干旱致灾风险较高的区域;1966-2005年春小麦区干旱致灾强度呈现下降趋势,而冬小麦区呈现普遍上升趋势,其中北部和黄淮冬麦上升趋势最为明显。     

半干旱区庭院农业旱灾适应潜力的空间格局——基于河北宣化传统葡萄园的分析

传统农业系统因其相对独特的传统耕作方式或工艺较好地适应灾害风险而能长期以来"与灾害共存"。从河北宣化传统的庭院漏斗式葡萄种植园入手,分析其适应旱灾的特征并基于其生长要求的自然环境构建适应潜力评价指标与模型,探讨半干旱区庭院农业旱灾适应潜力的空间格局。结果表明:半干旱区庭院式农业旱灾适应潜力的高值区总体呈现"东北-西南"带状空间格局,内蒙古中部和南部、河北西北部、山西和陕西北部是近期庭院式传统葡萄发展的优先区域;从长远看,庭院农业旱灾适应潜力区域有向外围空间扩展的趋势,高值区逐渐连接成片;适应潜力的提出有助于灾害适应性研究内容的深入与拓展。研究结果可为灾害适应性研究,半干旱区调整家庭从业结构、提高收入水平提供科学依据。     

近36年河南农作物干旱灾情时空规律研究

利用近36年河南省旱灾统计资料,基于Hurst指数、小波分析、专业化指数和空间自相关对河南省农作物干旱灾情的时空演化规律进行了研究.结果表明:(1)近36年河南农作物受灾、成灾和绝收面积时间序列的Hurst指数分别为0.9167、0.8441、0.8011,过程均具有很强的正持续性;(2)河南农作物受灾面积、成灾面积和绝收面积均存在多时间尺度特征,大周期变化嵌套小周期变化;(3)河南的旱灾受灾面积和成灾面积在空间分布上均表现出明显的集聚性,主要位于河南的南部和东南部的地市,全省旱灾防控可向这些地区倾斜;(4)河南西北部地市的农业气象灾害中以旱灾为主,防控政策应向旱灾倾斜.     

明崇祯年间"人相食"事件时空特征、原因与影响研究

依据《中国基本古籍库》、《爱如生数据库·中国方志库》等进行古文献数据库全文信息检索的结果,统计了崇祯年间"人相食"事件发生的时空特征。结果表明,崇祯朝十七年间,共有73省次、475县次发生有饥荒食人事件。其中又以崇祯十三年(224县次)、十四年(127县次)最为严重,且以青黄不接的春季"人相食"事件最为多发。空间上,以河南布政司发生县次最多(12年次,103县次),其次是山东、山西、北京、陕西、南京,空间差异显著,北方明显多于南方。引起食人事件的原因中,"旱灾"或"旱灾+其他灾害"合计共有440县次,占总次数的93%。大旱灾-粮食资源极度短缺-米价大涨-无粮可食-人口大量饿死-出现食人现象,是崇祯年间"人相食"事件发生的典型过程。气候干旱化、较长时间持续不雨是导致崇祯年间"大旱-蝗灾-疫灾-饥荒"灾害链状发生,最后致使食人现象大面积出现的主导因素。气候恶化引起食物资源的极度匮乏,是导致明王朝灭亡的重要原因,气候变化对于历史进程具有不可忽视的影响。     

Index-based assessment of agricultural drought in a semi-arid region of Inner Mongolia, China

Agricultural drought is a type of natural disaster that seriously impacts food security.Because the relationships among short-term rainfall,soil moisture,and crop growth are complex,accurate identification of a drought situation is difficult.In this study,using a conceptual model based on the relationship between water deficit and crop yield reduction,we evaluated the drought process in a typical rainfed agricultural region,Hailar county in Inner Mongolia autonomous region,China.To quantify drought,we used the precipitation-based Standardized Precipitation Index(SPI),the soil moisture-based Crop Moisture Index(CMI),as well as the Normalized Difference Vegetation Index(NDVI).Correlation analysis was conducted to examine the relationships between dekad-scale drought indices during the growing season(May–September)and final yield,according to data collection from 2000 to 2010.The results show that crop yield has positive relationships with CMI from mid-June to mid-July and with the NDVI anomaly throughout July,but no correlation with SPI.Further analysis of the relationship between the two drought indices shows that the NDVI anomaly responds to CMI with a lag of 1 dekad,particularly in July.To examine the feasibility of employing these indices for monitoring the drought process at a dekad time scale,a detailed drought assessment was carried out for selected drought years.The results confirm that the soil moisture-based vegetation indices in the late vegetative to early reproductive growth stages can be used to detect agricultural drought in the study area.Therefore,the framework of the conceptual model developed for drought monitoring can be employed to support drought mitigation in the rainfed agricultural region of Northern China.     

三种气象干旱指标的应用比较研究

利用前人的研究成果对当前国内外常用的降水距平百分率、标准化降水指数和帕默尔干旱指数这三种气象干旱指标进行比较分析,指出了各指标的基本原理,并总结各指标的优缺点以及其适用性.结果显示:降水距平百分率计算简单,所需资料易获取,但对干旱的响应慢,不能反映干旱的内在机理,在实际应用中尤其是在西北地区有很大的局限性;标准化降水指标适用于任意时间尺度,计算稳定,对于干旱的反应较灵敏,但没有考虑水分的支出,在实际应用中可满足不同地区的需求,能够为不同时间尺度的干旱监测服务;修正的帕默尔指标考虑了前期降水、水分供给、水分需要、实际蒸散量等因素,不仅可以反映干旱程度,而且也包含了干旱的起止时刻,实际应用广泛,是目前最为成功的干旱指标,具有广阔的发展前景.     

基于温度植被干旱指数的松辽平原干旱时空特征

利用MODIS产品数据,采用[WTBX]TVDI[WTBZ]方法,分析基于生态地理区的松辽平原干旱时空分布变化特征,探讨不同土地利用类型与干旱程度关系,结果显示：利用[WTBX]TVDI[WTBZ]获取干旱情况与实际相符合,是进行干旱监测一种有效手段。反演结果与郑度等对此区域生态地理区划分一致：干旱年际变化差异较大,分布差异明显, 2009年干旱分布面积最广,而2004年干旱面积最小;从干旱统计来看,2005年比2004年更湿润。研究区总体呈湿润趋势,湿润面积占总面积的84.95%,主要集中在耕地、林地和草地。水体类型不能利用[WTBX]TVDI[WTBZ]方法进行干旱监测。     

我国近年旱情演变及其对农业造成的影响

旱灾是世界上影响面最广、造成农业损失最大的自然灾害类型。新中国成立以后,我国对旱灾虽然有一定的控制,但仍不断发生,对我国的农业尤其是粮食生产造成了严重影响。文中总结了自1999年以来,我国发生的重大旱灾以及其对国民经济尤其是农业造成的影响。同时收集了1978-2008年来全国旱灾的土地受灾面积、成灾面积、成灾率,以及全国农作物播种面积等相关数据,分析农业受旱灾的影响情况。研究表明,由于人为和自然的因素,近年来我国旱灾有加重的趋势,对此我们应该提高警惕,在加强生态环境保护的同时增强自身的抗旱能力。     

广西大石山区农业干旱灾害综合风险管理战略

伴随着我国干旱灾害管理从危机模式到综合风险模式的转变,以广西大石山岩溶区为研究对象,在对该区近20年农业干旱灾害调查分析的基础上,采用模糊信息扩散方法对该区26个县农业干旱风险进行了评估。研究结果表明:广西大石山区近20年来平均每2年至少会发生农业干旱1次,且强度呈逐渐增加的变化趋势;该区平均发生轻度、中度、重度和特大农业干旱灾害的频次分别为1.3年/次、2.2年/次、6.3年/次、15.3年/次。根据区域干旱灾害风险模型:区域干旱灾害风险=(危险性H×暴露性E×脆弱性V)/抗旱减灾能力C,加强该区抗旱减灾能力建设是有效应对日益复杂的干旱灾害和减轻灾害风险最有效的途径和手段。广西大石山区应开展具有可操作性的干旱防备与应对系统以实现该区干旱灾害综合风险管理战略的实施。     

基于作物生长模型的农业干旱灾害风险动态评估

在阐述干旱灾害风险基本概念的基础上,分析了农业干旱灾害风险动态评估的难点。通过作物生长模型——DNDC模型模拟作物逐日生长,得到最终的粮食产量。采用情景分析方法,对不同气象条件下的作物产量进行估计,进而计算作物粮食因旱损失,实现农业干旱灾害风险动态分析。研究选择辽宁省为研究区,以玉米作物为代表,空间分析单元为县级行政区,利用15年的序列数据进行粮食因旱损失评估,模型模拟辽宁省的总误差控制在15%左右。风险分析结果表明,辽宁省西北部地区干旱灾害风险高于其他地区,这也与辽宁省干旱实际情况相吻合。     

气象、农业干旱指标综述

介绍了以降水量统计特征作为指标和以降水量、气温统计特征作为指标的气象干旱指标,以土壤含水量、作物旱情、作物需水量、供需水比例、作物水分综合统计特征为指标的农业干旱指标.列出气象、农业干旱指标计算公式,介绍计算方法和干旱指标的详细等级标准,并对各指标计算所需统计资料观测、收集的难易程度,各指标的优缺点、适用性及其适用区域范围评述,为干旱的监测、评估、预警和研究提供依据.     

中国北方春玉米干旱灾害风险评估

开展农业干旱灾害风险评估是实施干旱灾害风险管理、减轻旱灾损失和影响的必要途径,如何揭示成险因子变化及其相互作用是开展风险评估的关键。本文以中国北方春玉米为研究对象,利用我国北方各地春玉米产量和气象数据,以及地形、土地利用和土壤有效灌溉面积等数据,基于自然灾害风险评估原理,构建北方春玉米干旱灾害危险性指数,在地理信息系统(GIS)平台下结合春玉米种植的暴露度和其他影响抗灾能力因子对中国北方春玉米干旱灾害进行风险评估区划。结果表明,春玉米干旱较高或高风险地区主要位于内蒙古中部、宁夏、甘肃、辽宁西部和新疆部分地区,风险指标值在0.73以上;春玉米干旱较低或低风险地区主要位于黑龙江西南部、吉林中部、辽宁北部、河北南部和陕西中部等地区,风险指标值在0.72以下。该研究有助于深化认识风险评估中成险因子相互作用,研究结果对指导北方春玉米干旱灾害风险管理具有科学意义。     

宁夏西海固地区农业生态环境面源污染调查研究

农业生态环境面源污染控制与保护已成为区域农业和社会协调发展的重大问题。通过调查分析,西海固地区的农业面源污染源主要有化肥、农药、地膜、土壤侵蚀、牲畜禽粪便污染、有污染的灌溉水源与农村生活污水和农村固体废弃物等,并对西海固地区农业面源污染现状及其成因进行了分析。基于农业生态环境面源污染具有污染发生的广泛性、复杂性和治理难度大等特点,提出了防治农业面源污染与保护农业生态环境的对策及建议。