江 麗,安萍莉

(中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院土地資源管理系,北京 100193)

2001年以來的統(tǒng)計結(jié)果表明,我國平均每年糧食受災面積達4 595.3萬hm2,食物損失超過1 000萬t。各種災害嚴重影響著我國的糧食生產(chǎn),是威脅我國食物安全的重要風險因子。一般認為,風險是非意愿事件發(fā)生的可能性及后果。災害風險是指災害活動及其對人類生命財產(chǎn)破壞的可能性;具體而言,就是指某一地區(qū)某一時間內(nèi)可能發(fā)生哪些自然災害,其活動程度和破壞損失有多大[1]。

在已有的評估自然災害對糧食減產(chǎn)影響的研究中,較多的是從災害對糧食生產(chǎn)的影響機理上進行定性探討,或者是從統(tǒng)計學的角度,根據(jù)糧食期望產(chǎn)量與實際產(chǎn)量的差值來計算糧食災損量。在作物生育期研究方面,多是采用人工模擬的實驗方法,研究干旱脅迫或根際土壤淹水對不同生育期作物產(chǎn)量的影響。如黃崇福等人[2]基于信息擴散理論建立風險評估模型分析自然災害造成的的湖南省因災減產(chǎn)量;李云輝、賀一梅等人[3-5]根據(jù)災害的受災面積、成災面積和糧食單產(chǎn)來計算自然災害造成的糧食減產(chǎn)量;宮德吉等人[6]通過統(tǒng)計分析基于作物生育期災害的強度、受災敏感度、覆蓋度等進行自然災害損失風險評估;詹志明等人[7-9]根據(jù)作物旬降水量和作物產(chǎn)量來分析不同時期旱澇災害對糧食產(chǎn)量的影響。本文在借鑒前人研究的基礎上,采用簡單可行的方法全面分析農(nóng)業(yè)主要災害的時空分布情況,并對各種災害進行風險評估分析,這為采取風險防范措施、提高農(nóng)業(yè)的抗災減災能力、提高糧食綜合生產(chǎn)能力和保證國家糧食安全提供了依據(jù)。

1 我國自然災害的時空分布

1.1 農(nóng)業(yè)氣象災害

1.1.1 干旱災害

我國地處東亞季風氣候區(qū),降水具有明顯的季節(jié)性和地域性。全國各地主要以冬春旱和春旱為主。干旱出現(xiàn)的頻率在40%以上,其中華南和西南地區(qū)達50%～60%。旱災嚴重影響著我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),特別是連年干旱的頻繁出現(xiàn),給我國造成嚴重的損失,不僅使農(nóng)業(yè)減產(chǎn),甚至絕收,而且影響受災地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,還造成了生態(tài)環(huán)境的惡化。

1996-2005年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國平均每年農(nóng)作物旱災受災面積為2 553.3萬hm2,占總受災面積的52.2%;成災面積為1 395.4萬hm2,占總成災面積的51.3%。可見,干旱是影響我國糧食生產(chǎn)的主要氣象災害。據(jù)農(nóng)業(yè)部2006年農(nóng)業(yè)年鑒統(tǒng)計,我國2005年旱災共造成1 600萬hm2農(nóng)作物受災,848萬hm2成災,約190萬hm2絕收,直接經(jīng)濟損失200多億元。

我國旱災集中分布在東北和中部地區(qū),尤其是內(nèi)蒙古、黑龍江、河北、山東、河南、吉林等地,年均受災面積在150萬hm2以上,這6個省屬于旱災嚴重區(qū);河南、山西、陜西、遼寧、甘肅、安徽、湖北7省,年均受災面積介于100萬～150萬hm2之間,屬于旱災較重區(qū);西北地區(qū)雖是全國最干旱的地區(qū),但不是旱災多發(fā)區(qū);東南部、南部地區(qū)雖處在全國年降水量最多的地區(qū),但旱情與西北地區(qū)相比,還是比較嚴重的。

1.1.2 洪澇災害

我國大陸東半部有外流型的7大水系,是洪水成災的主要地域。據(jù)統(tǒng)計,我國有近1/3的耕地集中在7大江河的中下游約100萬km2地區(qū),而這些耕地大都處在江河洪水水位以下,洪水威脅嚴重。

洪澇災害受災面積一般比干旱受災面積小,但洪澇災害的受災成災率高,造成的損失巨大,嚴重影響著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計,1996-2005年10年間,我國平均每年水災的受災面積為1 243.6萬hm2,占總受災面積的25.9%;成災面積為733.4萬hm2,占總成災面積的29.2%,損失糧食約500萬t。2005年,全國洪澇災害受災面積約為1 100萬hm2,絕收面積605萬hm2,直接經(jīng)濟損失650億元。

洪澇災害主要分布在我國東南部,集中分布在長江和黃淮河流域地區(qū),西北部受災、成災面積很小。我國大部分省(區(qū))的受災面積在10萬～50萬hm2之間,如內(nèi)蒙古、吉林、遼寧、河北、山西、陜西、甘肅、浙江、福建、廣東、重慶、貴州、云南,這13個省(市、區(qū))的年均成災面積均小于30萬hm2。

1.1.3 風雹災害

據(jù)統(tǒng)計,2005年全國有27個省(市、區(qū))遭受到不同程度的的雷雨、大風、冰雹、龍卷風和雷擊等強對流天氣襲擊,造成直接經(jīng)濟損失約為132.1億元,其中江蘇、安徽、福建、重慶、貴州、云南、湖北、廣東及山東9個省(市)農(nóng)作物受災面積5.7萬hm2。

我國風雹災害的分布特點是西部多,東部少;山區(qū)多,平原和盆地少。我國有兩個多雹日帶。青藏高原是我國雹日最多、范圍最廣的地區(qū),但成雹災少。如西藏年均受災面積2.6萬hm2,成災面積僅0.2萬hm2,成災占受災比重為7.6%。從青藏高原雹區(qū)往東,可分成南北兩個多雹帶。南方多雹日帶包括四川、重慶、廣西、云南、貴州、安徽、江蘇、江西、湖南、湖北等地區(qū)。南方多雹日帶盡管雹日多,但雹粒小,災害程度較輕。比如,湖南、湖北、廣西、四川、重慶年受災面積較大,均在40萬hm2以上,但成災面積占受災面積的比重較小。北方多雹帶包括內(nèi)蒙古、黑龍江、遼寧、吉林、山東、河南、河北、山西、陜西等地區(qū),這是我國最寬、最長的一個多雹日帶,災害較重。雖然受災面積與南方多雹日帶相比較小,但成災占受災比重較大[10]。

相比干旱和洪澇受災率而言,風雹災害造成的農(nóng)作物受災率相對較小,風雹受災率最高的省份是青海省,高達9.82%,其次是新疆,受災率高達7.20%,再次是北京、天津、河北的受災率超過5%,其他的省份風雹受災率較小。就風雹的成災率而言,重慶市的風雹成災率最高,為9.18%;其他各省/市/區(qū)的風雹成災率較小,均在3.0%以下。

1.1.4 霜凍災害

霜凍是指在初秋春末季節(jié)里,由于冷空氣的入侵,溫度驟降,當氣溫在短時間內(nèi)下降到農(nóng)作物生長所需要的最低溫度以下時,使農(nóng)作物遭受凍害的現(xiàn)象。因為秋季初霜日期提前,或者春季終霜日期推遲,都意味著氣溫的長時期變化,它將嚴重影響作物的生長與成熟,從而可嚴重影響作物產(chǎn)量。

我國地域廣闊,初霜凍日出現(xiàn)日期也大不相同,主要是受緯度和地形的控制,有從北向南、從西到東推移的趨勢。東北平原區(qū),由于緯度較高,受冷空氣影響較早,故初霜凍出現(xiàn)最早,一般出現(xiàn)在9月下旬,最早在9月上旬;華北平原,初霜一般在10月底,即“霜降”前后初現(xiàn);淮河流域,初霜出現(xiàn)在11月初,即“立冬”前后;長江中下游地區(qū),初霜一般在11月中下旬至12月初出現(xiàn);華南北部,初霜在12月中旬,華南中部,初霜出現(xiàn)在1月上旬;青藏高原地區(qū),初霜一般在9月上旬。在我國,受霜凍影響最嚴重的地帶有兩條,走向均為東北向,一條是固原-集寧-大慶一線;一條在湘西南-九江-南通一線。一般來說,山的北坡、西坡、山谷、洼地霜凍較重,海濱及山南坡較輕[11]。

我國各地區(qū)的霜凍受災面積、受災率相對較小,其中江蘇、湖北、安徽、云南、廣東和寧夏6省的霜凍受災率超過3%。但從作物的成災率來看,西藏的霜凍成災率最高,為3.11%,其次是重慶、福建2省(市)的成災率介于2%～3%。

1.1.5 臺風災害

臺風是發(fā)生在熱帶或亞熱帶海洋上的氣旋性漩渦,是世界上最嚴重的自然災害之一。我國東瀕太平洋,臺風災嚴重影響著我國東南沿海地區(qū),包括南海、兩廣南部、海南島、臺灣、福建、浙江等地是遭受臺風的主要地區(qū)。臺風5-12月都有可能登陸我國,但多集中在7-9月,占全年的77%。據(jù)統(tǒng)計,2005年,有8個強熱帶風暴和臺風在我國登陸,農(nóng)作物受災面積達到445萬hm2。

1.2 農(nóng)業(yè)生物災害

我國的農(nóng)業(yè)生物災害種類較多,對糧食生產(chǎn)影響較大的主要是農(nóng)業(yè)病蟲害、草害和鼠害。農(nóng)作物病蟲草鼠害是我國的主要農(nóng)業(yè)災害之一,具有種類多、影響大、并時常暴發(fā)成災的特點,其發(fā)生范圍和嚴重程度對我國的國民經(jīng)濟、特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常常造成重大損失。

1988年,全國農(nóng)作物病蟲害造成的糧食實際損失為825.95萬t,1990年達到1 426.5萬t,1998年達到最高值1 471.5萬t。1989年以來,我國農(nóng)作物草害造成的糧食實際損失量由1989年的178.7萬t增加到2005年的238.07萬t.。我國農(nóng)作物鼠害糧食實際損失量呈逐年增加趨勢,由1988年的134.24萬t增加到2005年的506.03萬t?？傮w上,我國農(nóng)業(yè)病蟲草鼠害造成的糧食實際損失量呈上升趨勢。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

本研究采用簡單實用的減產(chǎn)分成法,對各類農(nóng)業(yè)氣象災害糧食量進行估算。該方法是以歷年受災面積、成災面積和絕收面積的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù),推算災害造成的糧食減產(chǎn)量[12]。鑒于農(nóng)作物病蟲害、草害、鼠害造成的糧食減產(chǎn)量從各省統(tǒng)計年鑒中得到,本文著重研究水災、旱災、風雹災、霜凍災、臺風災造成的糧食減產(chǎn)量。

式中:Wij為第i種災害第j年的糧食損失量;Aij、Bij、Cij分別為第i種災害第j年的受災面積、成災面積和絕收面積;Dj為第j年的糧食期望單產(chǎn)。取i=1,2,…,5分別代表旱災、洪澇、風雹災、霜凍災和臺風災[12];本文采用正交多項式法預測各省(市、區(qū))的糧食期望單產(chǎn)。

氣象災害風險評估是在上述研究基礎上采用因災減產(chǎn)風險量作為評估指標。本文將預測2020年不同災害造成的糧食減產(chǎn)風險量,即:

式中:系數(shù)=2020年糧食產(chǎn)量/基期年(2005年)的糧食產(chǎn)量;2020年糧食產(chǎn)量=2020年糧食單產(chǎn)×2020年耕地面積×復種指數(shù)。其中,2020年糧食產(chǎn)量是根據(jù)歷年的糧食產(chǎn)量采用正交多項式法預測得來的,2020年各地區(qū)耕地面積來源于《全國土地利用總體規(guī)劃綱要(2006-2020年)》,由于各地區(qū)糧食作物復種指數(shù)變化不大,暫且用基期年(2005年)的復種指數(shù)來代替未來年(2020年)的復種指數(shù)。

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文采用的糧食作物產(chǎn)量、播種面積、單位面積產(chǎn)量等以及各種災害的受災面積、成災面積、絕收面積、實際損失量等數(shù)據(jù)來自1993-2005年中國統(tǒng)計年鑒、中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒及各省、市、自治區(qū)統(tǒng)計年鑒。

2.2 研究方法

因災減產(chǎn)量是反映農(nóng)業(yè)自然災害強度的重要指標,它既與受災面積、成災面積、絕收面積等災害指標密切相關,又與當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平等有關,因而是衡量一地區(qū)農(nóng)業(yè)自然災害大小(災損程度)的一項綜合性指標。

一般規(guī)定,凡因災減產(chǎn)10%以上的面積均計為受災面積,因災減產(chǎn)30%以上的面積為成災面積,其中因災減產(chǎn)80%以上的面積計為絕收面積。

3 自然災害的糧食減產(chǎn)風險評估

3.1 自然災害減產(chǎn)風險量

根據(jù)第2.2節(jié)中的研究方法計算出2020年自然災害(旱災、水災、風雹災、霜凍災、臺風災、農(nóng)業(yè)病蟲害、鼠害和草害)的糧食因災減產(chǎn)風險值(表1)。

從表1看出,東北區(qū)、西北區(qū)、黃淮海區(qū)中的山東和河北以及內(nèi)蒙古地區(qū)以旱災為主,其旱災減產(chǎn)量占各地區(qū)災害減產(chǎn)量的50%～70%;長江中下游區(qū)以水災為主,其減產(chǎn)量占各地區(qū)災害減產(chǎn)的40%左右;北京和天津地區(qū)、東南沿海區(qū)以農(nóng)業(yè)病蟲害為主,其減產(chǎn)量占各地區(qū)災害減產(chǎn)的30%～50%;而風雹災、臺風災、草害和鼠害對各省造成的糧食減產(chǎn)影響相對較小。

表1 2020年全國各地區(qū)8種災害的糧食因災減產(chǎn)風險值萬t

3.2 自然災害風險評估

本文以災害減產(chǎn)比例(災害減產(chǎn)比例=2020年各省(市、區(qū))因災減產(chǎn)風險量/2020年各省(市、區(qū))糧食產(chǎn)量×100%)為指標,按災害風險等級劃分標準(表2)來劃分不同災害的風險等級,其風險評估結(jié)果(圖1)。

表2 災害風險等級劃分標準

3.2.1 干旱災害風險評估

2020年我國旱災減產(chǎn)量年均超過3 000萬t,北方地區(qū)旱災風險度高。旱災的高風險區(qū)分布在黃淮海區(qū)、黃土高原區(qū)等,具體包括河北、山東、河南等14省(市、區(qū)),其旱災減產(chǎn)量為1 961.0萬t,占全國旱災總減產(chǎn)量的59.2%;中風險區(qū)分布在長江中下游地區(qū)、西南區(qū)等,具體包括江蘇、安徽、湖北等10省,其旱災減產(chǎn)量為1 200.1萬t,占全國旱災總減產(chǎn)量的36.2%;小風險區(qū)分布在華南區(qū)等,具體包括浙江、江西、廣東、福建、貴州5省,其減產(chǎn)量為152.5萬t,占全國旱災總減產(chǎn)量的4.6%;低風險區(qū)分布在青藏高原區(qū)等,具體包括西藏、上海,其減產(chǎn)量僅為1.1萬t。

圖1 2020年我國8種自然災害風險等級分布圖

3.2.2 洪澇災害風險評估

2020年我國澇災減產(chǎn)量年均超過2 000萬t,南方地區(qū)澇災風險度高。澇災的高風險地區(qū)分布在長江中下游區(qū)等,具體包括湖北、湖南、江西、浙江4省,其澇災減產(chǎn)量為636.0萬t,占全國澇災總減產(chǎn)量的29.6%;中風險區(qū)分布在福建、廣東、廣西、四川等13省(市、區(qū)),其澇災減產(chǎn)量為900.9萬t,占全國澇災總減產(chǎn)量的41.9%;小風險區(qū)分布在山東、河北、河南和內(nèi)蒙古等13省(市、區(qū)),其澇災減產(chǎn)量為610.6萬t,占全國澇災總減產(chǎn)量的28.4%;低風險區(qū)分布在上海,其澇災減產(chǎn)量占全國澇災總減產(chǎn)量的0.1%。

3.2.3 風雹災害風險評估

2020年我國風雹災害造成的年均糧食減產(chǎn)量超過600萬t。風雹災沒有高風險區(qū),中風險區(qū)分布在新疆、青海和北京,其減產(chǎn)量為40.3萬t;小風險區(qū)分布在黃淮海區(qū)等,具體包括山東、甘肅、陜西等14省(市、區(qū)),其風雹災減產(chǎn)量為395萬t,占全國風雹災總減產(chǎn)量的65.1%;低風險區(qū)分布在南方地區(qū)等,具體包括安徽、福建和廣東14省(市、區(qū)),其風雹災減產(chǎn)量為171.6萬t。

3.2.4 霜凍災害風險評估

2020年我國霜凍災害造成的年均糧食減產(chǎn)量在380萬t左右,全國各省份處于小風險區(qū)和低風險區(qū),其中,小風險區(qū)分布在新疆、江蘇、湖北、福建、廣東5省(區(qū)),其霜凍災減產(chǎn)量為123.0萬t;低風險區(qū)分布在寧夏、山東和江蘇等26個省(市、區(qū)),其霜凍災減產(chǎn)量為258.3萬t。

3.2.5 臺風災害風險評估

2020年臺風災害造成的年均糧食減產(chǎn)量超過100萬t,其臺風造成的風險主要分布于我國南方沿海地區(qū),風險最高的地區(qū)是海南省,其臺風災減產(chǎn)量為11.3萬t,占海南省糧食產(chǎn)量的6.5%,占全國臺風災總減產(chǎn)量的9.1%;中風險區(qū)分布在浙江,其臺風災減產(chǎn)量為38.9萬t,占浙江糧食產(chǎn)量的4.9%,占全國臺風災總減產(chǎn)量的31.4%;小風險區(qū)分布在福建、廣東2省,其臺風災減產(chǎn)量為46.6萬t,占全國臺風災總減產(chǎn)量的37.5%;其他的省(市、區(qū))均為低風險區(qū),其臺風災減產(chǎn)量為120.3萬t。

3.2.6 農(nóng)作物病蟲害風險評估

2020年我國農(nóng)作物病蟲害造成的糧食減產(chǎn)量年均超過1 000萬t。農(nóng)作物病蟲害的高風險區(qū)分布在北京、天津、江西、福建、青海、上海和海南7省(市、區(qū)),其病蟲害減產(chǎn)量為305.3萬t,占全國病蟲害總減產(chǎn)量的24.4%;中風險區(qū)分布在西南區(qū)和青藏高原區(qū)等,具體包括西藏、云南、廣西9省(區(qū)),其病蟲害減產(chǎn)量為570.3萬t,占全國病蟲害總減產(chǎn)量的45.6%;小風險區(qū)分布在黃淮海區(qū)等,包括山西、貴州、河北8省(市、區(qū)),其病蟲害減產(chǎn)量為300.2萬t,占全國病蟲害總減產(chǎn)量的24.0%;低風險區(qū)分布在新疆、黑龍江、四川7省(區(qū)),其病蟲害減產(chǎn)量為74.2萬t,占全國病蟲害總減產(chǎn)量的6%。

3.2.7 農(nóng)作物草害風險評估

2020年我國農(nóng)作物草害造成的糧食減產(chǎn)量均超過300萬t。農(nóng)作物草害沒有高風險區(qū),中風險區(qū)分布在天津、福建,其草害減產(chǎn)量為29.1萬t,占全國農(nóng)作物草害總減產(chǎn)量的9.3%;小風險區(qū)分布在西藏、青海、北京、云南、廣西、海南、湖南、江西8省(市、區(qū)),其草害減產(chǎn)量為133.3萬t,占全國農(nóng)作物草害總減產(chǎn)量的42.5%;低風險區(qū)分布在甘肅、山西、江西等21省(市、區(qū)),其草害減產(chǎn)量為151.0萬t,占全國農(nóng)作物草害總減產(chǎn)量的48.2%。

3.2.8 農(nóng)作物鼠害風險評估

2020年我國農(nóng)作物鼠害造成的糧食減產(chǎn)量在近200萬t。農(nóng)作物鼠害的沒有高風險地區(qū),中風險區(qū)分布在北京、海南,其鼠害減產(chǎn)量為11.8萬t,占全國農(nóng)作物鼠害總減產(chǎn)量的6.1%;小風險區(qū)分布在天津、上海、福建、云南、青海、陜西6省(市),其鼠害減產(chǎn)量為48.2萬t,占全國農(nóng)作物鼠害總減產(chǎn)量的24.9%;新疆、內(nèi)蒙古、山東等23省(市、區(qū))處于低風險區(qū),其鼠害減產(chǎn)量為133.4萬t,占全國農(nóng)作物鼠害總減產(chǎn)量的69.0%。

4 結(jié)論與討論

從災害風險評估結(jié)果可以看出我國不同災害的多發(fā)區(qū)和風險防范關鍵區(qū)是不同的:旱災和水災的多發(fā)區(qū)分布較廣,而旱災的風險防范區(qū)集中在我國的北方,主要分在黃淮海區(qū)、西北區(qū)等,水災的風險防范關鍵區(qū)集中分布在我國的南方地區(qū),主要分布在長江中下游區(qū)等,主要是因為南方汛期時間與作物生長時間是一致的,應該及時做好農(nóng)作物的排澇工作;風雹災害的多發(fā)區(qū)在我國影響相對較小,其風險防范關鍵區(qū)主要分布在新疆和青海;臺風災害的多發(fā)區(qū)和風險防范區(qū)主要集中在我國南方的沿海地區(qū);農(nóng)田病蟲害的風險防范關鍵區(qū)分布在我國的南方地區(qū),主要是華南沿海區(qū)和西南區(qū)等;而霜凍災害、農(nóng)田草害、鼠害相對其他災害而言,影響范圍較小且造成的減產(chǎn)也較小。通過上述風險評估分析,不同的災害風險發(fā)生的時間、作物生長時間、農(nóng)業(yè)基礎設施和自然地理條件等有著密切的聯(lián)系,我們應該提高風險防范意識,增加風險防范措施,以減少自然災害造成的糧食損失。

另外,需要說明的是本文根據(jù)各省的糧食單產(chǎn)與災害受災、成災面積、絕收面積來計算糧食減產(chǎn)量,并在此基礎上對未來2020年的災害風險評估進行了一個粗略的分析,該方法有待進一步的完善。

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