灌溉农区农业旱灾系统脆弱性诊断与评估——以暖温带半湿润地区河北邢台县为例

农业旱灾脆弱性的存在是干旱成灾的主要原因。文章明晰了农业旱灾脆弱性的概念和表现形式,分析了导致和影响农业旱灾系统脆弱性的主要因素,提出了脆弱性诊断思路,建立了以生产过程和生活过程为基础的旱灾脆弱性评估指标体系与模型,并以河北省邢台县为例进行了评估。研究表明。降水波动是干旱致灾的自然压力;而人口食物需求导致的土地利用强度过高,农业需水总量持续严重超过水资源承载力是干旱致灾的根源,人均耕地资源限制、收入水平低和应对能力差强化了旱灾脆弱性,加剧了旱灾风险。     

我国农业旱灾脆弱性与农村贫困的灰色关联分析北大核心CSCD

旱灾对农业和农民的影响是巨大的和最为直接的,重大旱灾甚至使农民因灾返贫、因灾致贫,严重影响着农业经济的可持续发展和农村小康的全面实现。而农业旱灾对于农村贫困的影响主要取决于农业旱灾承灾体的脆弱性。依据数据的可获得性和详尽程度,选取9项农业旱灾脆弱性影响因子作为子序列,以农村贫困作为母序列,根据灰色系统理论,运用灰色关联模型分别对其相关关系进行定量分析,计算其关联度并得出关联序,得出结论:农业干旱脆弱性各影响因子对农村贫困的影响由大到小依次为第一产业就业人口比重、农业GDP比重、农村恩格尔系数、农民年均工资性收入、农业机械总动力、单位面积粮食产量、有效灌溉面积、化肥施用量和财政支农。结论提出了相应的降低承灾体脆弱性、减轻农业干旱灾害风险,防止因灾致贫和返贫的对策建议。     

泾河流域农业旱灾风险定量评估及其空间特征

泾河流域是农业旱灾的多发地区,但是对该地农业旱灾的发生规律、旱灾影响及旱灾恢复和准备措施方面开展的研究还较少。本文根据自然灾害风险评估的理论框架,建立了1km栅格精度的泾河流域农业旱灾风险空间评估模型,并对农业旱灾致灾因子危险性及农业承险体脆弱性进行评估,最后综合评估该地区农业旱灾风险。在此基础上,分析研究区农业旱灾危险性、承险体脆弱性及风险的空间特征。本研究采用Z指数方法评估泾河流域农业旱灾致灾因子的强度,选取农作物生长季缺水率、土壤有效含水量、有效灌溉面积比以及坡度等4个指标评估研究区1km空间尺度的农业旱灾脆弱性。农业旱灾风险综合评估的结果表明,泾河流域农业旱灾风险的高风险区位于该地区北部,低风险区位于该地区南部,且不同等级风险区呈现出自东向西、自南向北逐渐降低的总体趋势,但不同等级风险区呈现间隔分布的趋势。     

小空间尺度农业旱灾承灾体脆弱性评价初探--以湖南省常德市鼎城区双桥坪镇为例

该文探讨小空间尺度农业旱灾承灾体脆弱性评价,阐述针对不同空间尺度建立不同的旱灾承灾体脆弱性评价指标体系的必要性。基于湖南省常德市双桥坪镇的实地调查资料,构建包括耕地平坦指数、水塘灌溉指数等评价指标体系,通过比较各因素的相对重要性确定其权重,对2001年双桥坪镇16个村农业旱灾承灾体脆弱度进行评价。结果表明,该镇旱灾脆弱度较高,西部村庄的旱灾脆弱性普遍小于东部村庄。用同年的实际旱灾灾情损失资料进行验证,吻合程度较高。     

湖南省农业旱灾灾情评估与分析

旱灾是湖南省经济特别是农业生产可持续发展的重要制约因素.通过数学模型对湖南省14个地州市的农业旱情进行定量评估.结果表明,常德、衡阳等地州市旱灾度高,旱情严重;长株潭地区旱灾度低,旱情较轻.并运用灰色系统理论对影响湖南农业干旱的11个因素进行了灰色关联分析.结论是:水田比例的关联度最高,人口密度的关联度次之;单位面积水库塘坝容积关联度最低,抗旱浇地能力次之.因此,控制人口增长缓和人地关系,提高水利化程度,树立长期抗旱的思想,有效地组织抗旱,是减轻湖南农业干旱的重要途径.     

南方丘陵区农业生态环境脆弱性的驱动力分析--以衡阳盆地为例

生态脆弱性已成为当前全球变化与可持续发展研究的热点问题。南方丘陵区是典型的生态脆弱区,因此,首先,本文给出了农业生态环境脆弱性的概念,并分析了其脆弱性的内涵。然后,以衡阳盆地为例构建南方丘陵区农业生态环境脆弱性的评价指标体系,包括自然、社会、经济因素3个方面13个具体指标,以县域为评价单元,采用主成分分析法进行研究。最后,在主成分分析基础上,分析了南方丘陵区农业生态环境脆弱性的驱动力。结果表明：研究区脆弱性有4大驱动力,自然环境背景和经济发展状况是首要驱动力,农民生活水平和农业水利设施状况次之;从驱动力类型来看,胁迫型脆弱性驱动力为主要驱动力,结构型脆弱性驱动力为次要驱动力,落后的社会、经济生产方式是农业生态环境脆弱性的强大驱动力。     

鄂尔多斯高原地区清代旱灾与气候特征

通过对鄂尔多斯高原地区文献资料的搜集整理, 研究了该区清代旱灾等级、频次、周期和气候特征。结果表明, 鄂尔多斯高原地区清代旱灾频次较高, 约0.34 次/a, 以轻、中度旱灾为主。该区旱灾的发生具有明显的阶段性, 1701-1780 年、1821-1845 年和1876-1911 年为多发阶段, 1644-1700 年、1781-1820 年和1846-1875 年为低发阶段。约90%的旱灾发生在春、夏季或春夏连旱。该区清代旱灾有7 a 左右的短周期, 23-29 a 左右的中周期和54 a左右的长周期;各等级旱灾有准5 a 短周期, 特大旱灾的第1 主周期是17 a。干冷多风的区域气候环境, 以及农业活动是该区旱灾发生的两个主要原因。推测该区清代发生大旱灾和特大旱灾年份的年降水量约为200~250 mm, 年蒸发量约为2400~2600 mm。该区清代气候可划分为6 个阶段:1644-1700 年→1701-1780 年→1781-1820 年→1821-1845 年→1846-1875 年→1876-1911 年, 对应的年降水量特征为:多→少→多→少→多→少, 而蒸发量和风沙天气特征为:少→多→少→多→少→多。确定1762-1766 年、1875-1878 年、1899-1902 年为3 个干旱气候事件, 推测这3个干旱气候事件期间年平均降水量为230 mm左右, 蒸发量为2500 mm左右, 大风沙尘天气频繁。     

农业旱灾研究进展

农业旱灾是我国发生范围最广、频率最高、灾情和影响最严重的灾害。为了全面地认识旱灾,有效地进行旱灾风险管理,减轻旱灾损失和影响,该文对干旱指标与监测、干旱影响、旱灾评估、旱灾区域分异规律、减灾管理等方面的国内外研究进展进行了综述。     

不同温升情景下中国旱灾风险变化评估

干旱是致灾最为严重的极端气候事件之一,研究未来气候变暖背景下旱灾风险的变化有利于科学推进防灾减灾工作部署。利用第六次国际耦合模式比较计划的20个气候模式数据计算了标准化降水蒸散指数,提取了基准期及全球2℃、3℃、4℃温升情景下中国的干旱特征变量并计算干旱危险性指数,基于承灾体预估数据计算干旱暴露度指数和干旱脆弱性指数,综合计算旱灾风险指数,从而分析中国旱灾风险分布格局并基于地理探测器对未来旱灾风险变化进行空间归因分析。结果表明：干旱危险性指数、干旱暴露度指数和干旱脆弱性指数的空间分布分别表现为西北和东南相对较高、东高西低、西高东低;旱灾风险指数具有东高西低的分布特点,呈现以高值集聚和低值集聚为主的空间正相关;随着温升水平的升高,未来旱灾风险以增加为主,东部沿海地区增加最为明显;人口数量变化、GDP变化和耕地占比变化是影响旱灾风险变化的主导因素。     

我国农业旱灾脆弱性与农村贫困的灰色关联分析

旱灾对农业和农民的影响是巨大的和最为直接的,重大旱灾甚至使农民因灾返贫、因灾致贫,严重影响着农业经济的可持续发展和农村小康的全面实现。而农业旱灾对于农村贫困的影响主要取决于农业旱灾承灾体的脆弱性。依据数据的可获得性和详尽程度,选取9项农业旱灾脆弱性影响因子作为子序列,以农村贫困作为母序列,根据灰色系统理论,运用灰色关联模型分别对其相关关系进行定量分析,计算其关联度并得出关联序,得出结论:农业干旱脆弱性各影响因子对农村贫困的影响由大到小依次为第一产业就业人口比重、农业GDP比重、农村恩格尔系数、农民年均工资性收入、农业机械总动力、单位面积粮食产量、有效灌溉面积、化肥施用量和财政支农。结论提出了相应的降低承灾体脆弱性、减轻农业干旱灾害风险,防止因灾致贫和返贫的对策建议。     

中国北方地区农业干旱脆弱性评价

在调查和分析中国北方地区农业生产现状的基础上,选择水资源、农业经济、社会和防旱抗旱能力4个准则层共16个指标构建农业干旱脆弱性评价指标体系。运用主成分分析法对高维变量系统进行有效降维,根据方差贡献率建立中国北方地区农业干旱脆弱性评价模型,获得中国北方地区水资源、农业经济、社会和防旱抗旱能力脆弱性评价结果,获得各省(自治区、直辖市)干旱脆弱性分级阈值和区划。结果表明:(1)通过主成分分析得到农业经济、水资源、防旱抗旱能力、社会等5个主成分,方差贡献率分别为41.99%、19.25%、14.06%、8.07%和5.32%。(2)中国北方地区农业干旱脆弱性从小到大依次为北京、天津、山东、辽宁、吉林、山西、内蒙古、安徽、河北、河南、陕西、宁夏、青海、黑龙江、新疆和甘肃。     

中国西南地区农业干旱灾害风险空间特征

21世纪,中国西南地区干旱灾害农业综合损失率远超过全国平均水平,给人类生活带来了巨大的风险。本文依据灾害系统理论,利用遥感、气象和地理信息数据与技术建立致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体易损性和防灾减灾能力可靠性等4个因子的风险指数和模型,基于4个因子建立农业干旱灾害综合风险评估模型,在GIS平台下计算了干旱灾害综合风险指数。结果表明:西南地区干旱灾害风险格局模式具有明显的地带性和复杂性,全区并不一致,高风险区主要位于四川盆地和云贵川三省交界处,北部高于南部,东部高于西部,从西南到东北依次增加。随着干旱灾害综合风险指数的变化,干旱灾害风险的模式具有不同的格局。西南地区干旱灾害风险主要受复杂地形和多样气候带的影响,还受植被盖度、农业经济水平、土壤状况等地理环境影响,同时,喀斯特地貌和相对薄弱的抗旱能力也使得西南地区农业干旱灾害风险较高。     

东北三省农业旱灾风险评估研究

气候变化背景下,干旱对农业生产造成的损失已不容忽视。明晰粮食主产区面临的旱灾风险特征有利于保障中国粮食生产安全。东北三省是中国最重要的粮食主产区之一,明晰该地区的农业旱灾特征对农业生产具有十分重要的作用。基于自然灾害系统理论针对东北三省构建了农业旱灾风险评估模型,并在县市尺度对不同等级农业旱灾风险进行了分区。研究中分别从省份尺度和县市尺度对农业旱灾危险性、暴露性、脆弱性、抗旱能力及农业旱灾综合风险进行评估。结果表明：省份尺度上,农业旱灾综合风险由高到低分别为黑龙江省、吉林省及辽宁省。其中危险性年际间差异明显,暴露性则相对稳定。2010-2015年间脆弱性呈增加趋势,三省抗旱能力均随年际变化而波动。空间范围上,东北三省农业旱灾风险由南向北递增。农业旱灾综合风险等级上,中级及其以上级别县市占对应省份的比例由高到低分别为黑龙江省（75.81%）、吉林省（41.30%）与辽宁省（0%）。值得注意的是,农业旱灾综合等级最高的地区主要集中在三江平原及松嫩平原区。     

农业干旱风险研究进展

农业干旱风险分析是近年来兴起的一个新的研究领域,这一研究不仅是农业旱灾风险管理的基础和前提,也是农业干旱风险区划和灾前损失预评估的理论基础。本文系统阐述了农业旱灾风险的内涵及构成要素、风险分析体系及研究现状,在此基础上指出,依据自然灾害风险分析基本原理,从农业旱灾危害性以及承灾体脆弱性角度系统地建立农业旱灾综合风险分析程序框架和指标体系,尤其是开发针对每一风险要素的、动态的数学模型和指标体系是当前干旱灾害风险时空格局研究的当务之急。     

Agricultural drought monitoring: Progress,challenges, and prospects

In this paper, we compared the concept of agricultural drought and its relationship with other types of droughts and reviewed the progress of research on agricultural drought monitoring indices on the basis of station data and remote sensing. Applicability and limitations of different drought monitoring indices were also compared. Meanwhile, development history and the latest progress in agricultural drought monitoring were evaluated through statistics and document comparison, suggesting a transformation in agricultural drought monitoring from traditional single meteorological monitoring indices to meteorology and remote sensing-integrated monitoring indices. Finally, an analysis of current challenges in agricultural drought monitoring revealed future research prospects for agricultural drought monitoring, such as investigating the mechanism underlying agricultural drought, identifying factors that influence agricultural drought, developing multi-spatiotemporal scales models for agricultural drought monitoring, coupling qualitative and quantitative agricultural drought evaluation models, and improving the application levels of remote sensing data in agricultural drought monitoring.     

新疆2001-2010年农业气候干旱脆弱性分析

选取新疆维吾尔自治区14个地（州）为研究对象,从农业气候干旱的敏感性和恢复力2个角度选取10个指标,对该区2001-2010年的农业气候干旱脆弱性进行评价。通过计算新疆各地（州）农业气候干旱脆弱度并绘制新疆农业气候干旱脆弱性区划图,分析该区农业气候干旱脆弱性的年际变化和地域分布特点及规律,初步探讨了其成因,提出缓解新疆农业气候干旱脆弱性的科学对策。结果表明：新疆各地区农业气候干旱脆弱度在时间尺度存在差异性变化,并存在显著地域性差异,总体呈现出 “东高西低,南高北低”的分布状况,主要原因不仅有地形、水文和气候等自然环境因素的差异,还包括经济产业结构、科学技术研究、灌溉设施、全民意识和政策管理等社会经济因素,可以通过采用先进技术和高效管理措施、根据气候采取种植结构格局和方式、合理开采高效利用水资源、增强全民生态保护意识等措施,缓解干旱影响、降低区域干旱脆弱性。     

气候变暖背景下黄河流域干旱灾害风险空间特征

黄河流域是中国重要的经济带和经济增长极,也是人口密集暴露、特色农业种植和重点生态承载区。在全球变暖和极端降水事件频发的气候背景下,近年来黄河流域干旱灾害变化特征异常突出,新形势下该流域的干旱灾害风险及其对气候变化的响应机制需进一步深入认识。本文利用1960年以来黄河流域122个国家气象站逐日气象数据,结合遥感、社会统计和地理信息数据与技术,基于灾害风险理论,建立致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体易损性和防灾减灾能力可靠性4个因子的干旱灾害风险指标体系和模型,详细分析了黄河流域干旱灾害风险变化特征和区域差异性及其气候变化的影响机制。结果表明：黄河流域干旱灾害风险分布格局具有明显的地带性和复杂性,流域区域差异显著,总体是中下游风险高于上游,高风险区主要位于黄河流域中下游,致灾因子危险性是黄河流域干旱灾害风险的主导因子,其次是孕灾环境脆弱性和防灾减灾能力可靠性,而承灾体易损性贡献量相对最小。干旱灾害风险影响机制的区域差异也很显著,上游是孕灾环境脆弱性和防灾减灾能力可靠性的影响大于致灾因子和易损性,中游则是致灾因子、易损性和防灾减灾能力对干旱灾害风险的贡献度大,下游是干旱致灾因子起主导作用,致灾因子危险性和承灾体易损性控制了风险总体格局。黄河流域干旱灾害风险变化规律以及对气候变化的响应异常复杂,流域干旱灾害风险主要受季风气候和复杂地形的影响,还受社会经济发展水平、人口暴露度和水资源供需矛盾等多种要素的影响。该研究对黄河流域生态文明建设,粮食安全保障和国家发展战略具有重要意义。     

农业干旱业务化监测研究进展与展望

业务化农业干旱监测系统是农业干旱监测和预测以及农业风险评价和防范的有力工具,为了更好地促进农业干旱业务化监测的发展,系统回顾了基于气象变量、土壤湿度、植被状态和多变量等4类常用干旱指数,详细分析了美国、中国、欧洲和联合国粮食及农业组织等业务化农业干旱监测系统的特征,讨论了业务化农业干旱监测系统中存在的问题：如数据的质量及融合不稳定、综合干旱指数的构建不确定、监测的时间分辨率有待提高、缺乏考虑水文条件以及作物的生长过程等影响的问题。展望了未来农业干旱业务化监测,应从利用多源数据监测干旱、构建综合指标时需考虑区域时空差异及不同指标间的累积性和滞后性、加强机器及深度学习在综合指标构建中的作用、发展日时间尺度监测干旱以应对骤旱事件的发生、强化作物生长过程模型和先进的技术手段在干旱监测中的作用等方面深入发展。