1982-2011年旱災(zāi)對(duì)中國(guó)糧食產(chǎn)量影響研究

1、    19822011年旱災(zāi)對(duì)中國(guó)糧食產(chǎn)量影響研究    李治國(guó)+陸賢東+管相榮摘要：旱災(zāi)嚴(yán)重危害糧食生產(chǎn)，進(jìn)而危及國(guó)家糧食安全乃至社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。利用19822011年的旱災(zāi)受災(zāi)、成災(zāi)和絕收數(shù)據(jù)，從災(zāi)害面積、旱災(zāi)強(qiáng)度指數(shù)（n）、旱災(zāi)強(qiáng)度異常指數(shù)（id）、災(zāi)損量（fd）、糧食波動(dòng)系數(shù)（ip）和災(zāi)損比例及旱災(zāi)影響等角度定量分析了中國(guó)與各省區(qū)旱災(zāi)的時(shí)空特征及其對(duì)中國(guó)糧食安全的影響。研究表明，19822011年，我國(guó)年均受災(zāi)、成災(zāi)和絕收面積為361.68×106、186.38×106、38.43×106 hm2，分別占農(nóng)

2、業(yè)氣象災(zāi)害年平均面積的53.3%、53.2%和47.1%；糧食災(zāi)損量在20.46×10683.63×106 t，年均糧食災(zāi)損量為39.40×106 t；災(zāi)損比例在8.02%18.97%，平均災(zāi)損比例為13.96%，年人均旱災(zāi)糧食損失32.56 kg；我國(guó)旱災(zāi)嚴(yán)重的中心在北方，西南地區(qū)為次中心，而東南沿海地區(qū)的旱災(zāi)較輕；干旱強(qiáng)度與糧食單產(chǎn)波動(dòng)、糧食災(zāi)損量的統(tǒng)計(jì)分析表明，干旱對(duì)二者有顯著影響。因此，建立和完善農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)體系，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)旱災(zāi)的能力對(duì)于保證我國(guó)糧食安全具有重要意義。關(guān)鍵詞：旱災(zāi)；糧食產(chǎn)量；旱災(zāi)強(qiáng)度；糧食損失：s423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a：1002-1302（2

3、014）08-0426-052011年世界人口突破70億，人口膨脹和氣候變化給全球糧食安全提出了挑戰(zhàn)1，引起各國(guó)政府和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。旱災(zāi)對(duì)全球糧食安全危害嚴(yán)重，被視為糧食安全的決定性因素之一2-3，甚至破壞政府的經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定4。1950年以來(lái)的資料記錄和未來(lái)3090年的模擬都表明世界上很多地區(qū)旱災(zāi)呈增加態(tài)勢(shì)5。研究旱災(zāi)不僅有助于理解災(zāi)害對(duì)氣候變化的響應(yīng)規(guī)律，認(rèn)識(shí)季風(fēng)模式的變化6-7，而且對(duì)于區(qū)域乃至全球的糧食安全及社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展都具有重大意義，但目前對(duì)旱災(zāi)還沒(méi)有充分關(guān)注3。過(guò)去50 年中國(guó)糧食產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，創(chuàng)造了以全球7%的耕地養(yǎng)活世界22%的人口的奇跡，對(duì)全球糧食供應(yīng)產(chǎn)生了重要影響8。過(guò)

4、去60年，我國(guó)旱災(zāi)頻繁發(fā)生9-10，并有增加趨勢(shì)11，西南五省6、中國(guó)北方4及長(zhǎng)江流域的大旱6，12引發(fā)了世界性的關(guān)注。2011年，中國(guó)作為世界上最大的小麥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)因北方地區(qū)的持續(xù)干旱被迫進(jìn)口糧食，同年中國(guó)政府宣布未來(lái)10年投資超過(guò)4萬(wàn)億元興修水利確保糧食安全4。以往學(xué)者開(kāi)展國(guó)家尺度上的旱災(zāi)研究并不多10，多在探討農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響時(shí)將旱災(zāi)作為災(zāi)種之一進(jìn)行分析13-16，對(duì)在旱災(zāi)規(guī)律和影響分析的深入性和全面性方面還有拓展的空間。鄭景云等利用糧食產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)資料建立了糧食災(zāi)損量評(píng)估模型，將全國(guó)按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和農(nóng)業(yè)災(zāi)害差異狀況分為8個(gè)農(nóng)業(yè)區(qū)，研究了19501990年我國(guó)糧食災(zāi)損量的時(shí)空分布狀況14

5、。李文娟等依據(jù)受災(zāi)、成災(zāi)和絕收面積數(shù)據(jù)建立了旱災(zāi)強(qiáng)度指數(shù)和旱災(zāi)影響公式（減產(chǎn)分成法），并利用19902005年的各省關(guān)于農(nóng)業(yè)旱災(zāi)和糧食產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)估算了全國(guó)和各省市的旱災(zāi)變化特征和影響10。江麗等以減產(chǎn)分成法預(yù)測(cè)了2020年自然災(zāi)害對(duì)糧食產(chǎn)量的影響16。以往研究雖在估算方法和旱災(zāi)影響方面取得了較為豐碩的成果，但數(shù)據(jù)無(wú)法反映近期的旱災(zāi)變化規(guī)律，在我國(guó)旱災(zāi)日趨嚴(yán)重和頻繁的背景下，開(kāi)展旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)的影響十分必要。因此，本研究選擇19822011年的旱災(zāi)受災(zāi)、成災(zāi)和絕收面積數(shù)據(jù)，分析我國(guó)旱災(zāi)變化的時(shí)空特征，定量分析旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食安全的影響。1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源中國(guó)糧食產(chǎn)量、播

6、種面積、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害受災(zāi)面積、成災(zāi)面積等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司“災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)”和歷年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒。我國(guó)農(nóng)業(yè)部、民政部、統(tǒng)計(jì)局通常將減產(chǎn)>10%、>30%、>70%分別稱為受災(zāi)面積、成災(zāi)面積、絕收面積，自1978年始災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)分3種災(zāi)害程度進(jìn)行災(zāi)害面積統(tǒng)計(jì)。研究中將旱災(zāi)造成糧食損失在10%30%、31%70%、>70%的災(zāi)害分別稱為輕旱、中旱、重旱10。數(shù)據(jù)選擇時(shí)段為19822011年，選擇2011年主要是考慮數(shù)據(jù)要新，選擇1982年開(kāi)始是為了進(jìn)行年代際的對(duì)比。分省區(qū)計(jì)算和分析時(shí)，考慮數(shù)據(jù)的連續(xù)性，將重慶并入四川、海南并入廣東。1.2 研究方法1.2.1 旱災(zāi)強(qiáng)度

7、指數(shù)旱災(zāi)強(qiáng)度指數(shù)id為一個(gè)區(qū)域內(nèi)遭受旱災(zāi)的農(nóng)作物播種面積占農(nóng)作物總播種面積的比例，其值越大，表示該旱災(zāi)越嚴(yán)重，旱災(zāi)損失也越大，可以表示為：式中：y表示糧食災(zāi)損量（以106 t為單位），x表示旱災(zāi)強(qiáng)度（以百分比為單位），see是回歸等式的標(biāo)準(zhǔn)差，r為相關(guān)系數(shù)，其值越大表示2個(gè)因子間的關(guān)系越密切。對(duì)此回歸分析結(jié)果進(jìn)行f檢驗(yàn)與t檢驗(yàn)均證明回歸方程的回歸效果顯著，表明此回歸等式表示出旱災(zāi)強(qiáng)度與糧食災(zāi)損量間存在明顯的線性關(guān)系。根據(jù)此式可知當(dāng)旱災(zāi)強(qiáng)度增加1%時(shí)，我國(guó)糧食災(zāi)損量相應(yīng)地增加約1.66×106 t。可見(jiàn)，旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食安全有顯著的影響。3 討論研究中采用的數(shù)據(jù)以省為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所以不

8、能識(shí)別這些省區(qū)內(nèi)部的旱災(zāi)時(shí)空變化特征和規(guī)律。而且，受數(shù)據(jù)源的限制，未能分作物類型和季節(jié)探討，因此估算結(jié)果無(wú)法區(qū)別作物需水關(guān)鍵期與其他時(shí)期相同旱災(zāi)面積下的旱災(zāi)影響。此外，也未將農(nóng)業(yè)投入、種子改良、農(nóng)田管理方式等因素的影響進(jìn)行深入探討，這些問(wèn)題有待于以后進(jìn)一步研究。endprint4 結(jié)論本研究利用我國(guó)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)和糧食產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從災(zāi)害面積、旱災(zāi)強(qiáng)度、旱災(zāi)異常指數(shù)、糧食災(zāi)損與單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)等多個(gè)角度定量分析了19822011年農(nóng)業(yè)旱災(zāi)對(duì)國(guó)家糧食安全的影響，結(jié)果表明：（1）旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食產(chǎn)量有較為嚴(yán)重的危害，19822011年間年平均受災(zāi)、成災(zāi)和絕收面積為361.68×106、186.3

9、8×106、38.43×106 hm2，分別占農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害年平均面積的53.3%、53.2%、47.1%。（2）19822011年，糧食旱災(zāi)災(zāi)損量在20.46×10683.63×106 t之間，平均每年糧食災(zāi)損量為39.40×106 t；災(zāi)損比例在8.02%18.97%之間，平均災(zāi)損比例為13.96%，旱災(zāi)導(dǎo)致了我國(guó)糧食大幅減產(chǎn)。近30年，每年人均旱災(zāi)糧食損失32.56 kg，可見(jiàn)旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食安全的危害很大。（3）旱災(zāi)強(qiáng)度與糧食旱災(zāi)災(zāi)損量的統(tǒng)計(jì)分析表明，前者對(duì)后者有顯著影響。（4）旱災(zāi)強(qiáng)度、旱災(zāi)異常指數(shù)、糧食災(zāi)損與單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)等均表明，我國(guó)

10、旱災(zāi)嚴(yán)重的中心在北方，西南地區(qū)為次中心；東南沿海地區(qū)的旱災(zāi)較輕。參考文獻(xiàn)：1shindell d，kuylenstierna j c，vignati e，et al. simultaneously mitigating near-term climate change and improving human health and food securityj. science，2012，335（665）：183-189.2lobell d b，field c b. global scale climate-crop yield relationships and the impacts of

11、recent warmingj. environmental research letters，2007，2（1）：1-7.3romm j. desertification：the next dust bowlj. nature，2011，478（7370）：450-451.4sternberg t. regional drought has a global impactj. nature，2011，472（7342）：169.5dai a g. increasing drought under global warming in observations and modelsj. natu

12、re climate change，2013，3（1）：52-58.6wahl e r，morrill c. climate change. toward understanding and predicting monsoon patternsj. science，2010，328（5977）：437-438.7qiu j. china drought highlights future climate threatsj. nature，2010，465（7295）：142-143.8fan m s，shen j b，yuan l x，et al. improving crop produc

13、tivity and resource use efficiency to ensure food security and environmental quality in chinaj. journal of experimental botany，2012，63（1）：13-24.9xu x c，ge q s，zheng j y，et al. agricultural drought risk analysis based on three main crops in prefecture-level cities in the monsoon region of east chinaj

14、. natural hazards，2013，66（2）：1257-1272.10李文娟，覃志豪，林 綠. 農(nóng)業(yè)旱災(zāi)對(duì)國(guó)家糧食安全影響程度的定量分析j. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2010，19（3）：111-118.11wang a h，lettenmaier d p，sheffield j. soil moisture drought in china，19502006j. journal of climate，2011，24（13）：3257-3271.12yu c q. chinas water crisis needs more than wordsj. nature，2011，470（7334

15、）：307.13lu x x，yang x k，li s y. dam not sole cause of chinese droughtj. nature，2011，475（7355）：174.14鄭景云，黃金火. 我國(guó)近40年的糧食災(zāi)損評(píng)估j. 地理學(xué)報(bào)，1998，53（6）：23-32.15王春乙，婁秀榮，王建林.中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)作物產(chǎn)量的影響j. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2007，16（5）：37-43.16江 麗，安萍莉. 我國(guó)自然災(zāi)害時(shí)空分布及其糧食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估j. 災(zāi)害學(xué)，2011，26（1）：48-53，59.endprint4 結(jié)論本研究利用我國(guó)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)和糧食產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從災(zāi)害面積、

16、旱災(zāi)強(qiáng)度、旱災(zāi)異常指數(shù)、糧食災(zāi)損與單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)等多個(gè)角度定量分析了19822011年農(nóng)業(yè)旱災(zāi)對(duì)國(guó)家糧食安全的影響，結(jié)果表明：（1）旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食產(chǎn)量有較為嚴(yán)重的危害，19822011年間年平均受災(zāi)、成災(zāi)和絕收面積為361.68×106、186.38×106、38.43×106 hm2，分別占農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害年平均面積的53.3%、53.2%、47.1%。（2）19822011年，糧食旱災(zāi)災(zāi)損量在20.46×10683.63×106 t之間，平均每年糧食災(zāi)損量為39.40×106 t；災(zāi)損比例在8.02%18.97%之間，平均災(zāi)損比例為1

17、3.96%，旱災(zāi)導(dǎo)致了我國(guó)糧食大幅減產(chǎn)。近30年，每年人均旱災(zāi)糧食損失32.56 kg，可見(jiàn)旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食安全的危害很大。（3）旱災(zāi)強(qiáng)度與糧食旱災(zāi)災(zāi)損量的統(tǒng)計(jì)分析表明，前者對(duì)后者有顯著影響。（4）旱災(zāi)強(qiáng)度、旱災(zāi)異常指數(shù)、糧食災(zāi)損與單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)等均表明，我國(guó)旱災(zāi)嚴(yán)重的中心在北方，西南地區(qū)為次中心；東南沿海地區(qū)的旱災(zāi)較輕。參考文獻(xiàn)：1shindell d，kuylenstierna j c，vignati e，et al. simultaneously mitigating near-term climate change and improving human health and food

18、securityj. science，2012，335（665）：183-189.2lobell d b，field c b. global scale climate-crop yield relationships and the impacts of recent warmingj. environmental research letters，2007，2（1）：1-7.3romm j. desertification：the next dust bowlj. nature，2011，478（7370）：450-451.4sternberg t. regional drought ha

19、s a global impactj. nature，2011，472（7342）：169.5dai a g. increasing drought under global warming in observations and modelsj. nature climate change，2013，3（1）：52-58.6wahl e r，morrill c. climate change. toward understanding and predicting monsoon patternsj. science，2010，328（5977）：437-438.7qiu j. china

20、drought highlights future climate threatsj. nature，2010，465（7295）：142-143.8fan m s，shen j b，yuan l x，et al. improving crop productivity and resource use efficiency to ensure food security and environmental quality in chinaj. journal of experimental botany，2012，63（1）：13-24.9xu x c，ge q s，zheng j y，et

21、 al. agricultural drought risk analysis based on three main crops in prefecture-level cities in the monsoon region of east chinaj. natural hazards，2013，66（2）：1257-1272.10李文娟，覃志豪，林 綠. 農(nóng)業(yè)旱災(zāi)對(duì)國(guó)家糧食安全影響程度的定量分析j. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2010，19（3）：111-118.11wang a h，lettenmaier d p，sheffield j. soil moisture drought in chi

22、na，19502006j. journal of climate，2011，24（13）：3257-3271.12yu c q. chinas water crisis needs more than wordsj. nature，2011，470（7334）：307.13lu x x，yang x k，li s y. dam not sole cause of chinese droughtj. nature，2011，475（7355）：174.14鄭景云，黃金火. 我國(guó)近40年的糧食災(zāi)損評(píng)估j. 地理學(xué)報(bào)，1998，53（6）：23-32.15王春乙，婁秀榮，王建林.中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)作

23、物產(chǎn)量的影響j. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2007，16（5）：37-43.16江 麗，安萍莉. 我國(guó)自然災(zāi)害時(shí)空分布及其糧食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估j. 災(zāi)害學(xué)，2011，26（1）：48-53，59.endprint4 結(jié)論本研究利用我國(guó)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)和糧食產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從災(zāi)害面積、旱災(zāi)強(qiáng)度、旱災(zāi)異常指數(shù)、糧食災(zāi)損與單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)等多個(gè)角度定量分析了19822011年農(nóng)業(yè)旱災(zāi)對(duì)國(guó)家糧食安全的影響，結(jié)果表明：（1）旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食產(chǎn)量有較為嚴(yán)重的危害，19822011年間年平均受災(zāi)、成災(zāi)和絕收面積為361.68×106、186.38×106、38.43×106 hm2，分別占農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害年平均

24、面積的53.3%、53.2%、47.1%。（2）19822011年，糧食旱災(zāi)災(zāi)損量在20.46×10683.63×106 t之間，平均每年糧食災(zāi)損量為39.40×106 t；災(zāi)損比例在8.02%18.97%之間，平均災(zāi)損比例為13.96%，旱災(zāi)導(dǎo)致了我國(guó)糧食大幅減產(chǎn)。近30年，每年人均旱災(zāi)糧食損失32.56 kg，可見(jiàn)旱災(zāi)對(duì)我國(guó)糧食安全的危害很大。（3）旱災(zāi)強(qiáng)度與糧食旱災(zāi)災(zāi)損量的統(tǒng)計(jì)分析表明，前者對(duì)后者有顯著影響。（4）旱災(zāi)強(qiáng)度、旱災(zāi)異常指數(shù)、糧食災(zāi)損與單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)等均表明，我國(guó)旱災(zāi)嚴(yán)重的中心在北方，西南地區(qū)為次中心；東南沿海地區(qū)的旱災(zāi)較輕。參考文獻(xiàn)：1shin

25、dell d，kuylenstierna j c，vignati e，et al. simultaneously mitigating near-term climate change and improving human health and food securityj. science，2012，335（665）：183-189.2lobell d b，field c b. global scale climate-crop yield relationships and the impacts of recent warmingj. environmental research le

26、tters，2007，2（1）：1-7.3romm j. desertification：the next dust bowlj. nature，2011，478（7370）：450-451.4sternberg t. regional drought has a global impactj. nature，2011，472（7342）：169.5dai a g. increasing drought under global warming in observations and modelsj. nature climate change，2013，3（1）：52-58.6wahl e r，morrill c. climate change. toward understanding and predicting monsoon patternsj. science，2010，328（5977）：437-438.7qiu j. china drought highlights future climate threatsj. nature，2010，465（7295）：142-143.8fan m s，shen j b，yuan l x，et al. improvin