关中地区农业干旱脆弱性评价

分类：论文范文 发表时间：2021-01-05 09:39

　　摘要：关中地区是中国重要的粮食生产基地，了解其农业干旱脆弱性是科学应对干旱的前提和基础。在农业干旱脆弱性评价中，为更加科学地选取指标和确定指标权重，将灰色关联聚类分析法和博弈论思想引入脆弱性评价。筛选出10个指标，得到各指标主、客观赋权的组合权重。运用综合指数法构建脆弱性模型，计算得到关中地区各城市的农业干旱脆弱性指标值，在此基础上，采用因子贡献度模型分析得到各指标对每个城市农业干旱脆弱性的贡献度。结果表明，农业干旱脆弱性由小到大的顺序依次为西安、渭南、咸阳、宝鸡和铜川。西安市敏感性和恢复性的贡献度相当，有效灌溉面积不足和农用塑料薄膜使用量较少对西安市农业干旱脆弱性贡献较大。渭南市、咸阳市为恢复性主导，财政收入偏低和人均GDP偏低对两市农业干旱脆弱性贡献较大。宝鸡市敏感性和恢复性的贡献度相当，铜川市为敏感性主导，单位面积农田灌溉用水量小和水利工程供水能力弱对这两个城市农业干旱脆弱性贡献较大。最后，根据指标对各城市农业干旱脆弱性贡献度的大小，提出相应应对措施。

　　关键词：农业干旱；脆弱性；综合指数法；贡献度；关中地区

　　1引言

　　旱灾在全球普遍发生，给农业带来的损失巨大[1]。据统计[2]，自20世纪90年代以来，中国年均因旱粮食损失达260亿kg。农业是中国国民经济的重要基础和组成部分，与人民生活息息相关。其自身的弱质性、高风险性，使其应对自然灾害的能力有限[3]。农业旱灾是农作物在整个生长过程中，得不到适时适量的水而发生水分短缺，造成农作物减产甚至绝收的现象[4]。农业干旱脆弱性是指农业生产易于和敏感于遭受干旱威胁和造成损失的性质和状态[5]。农业干旱脆弱性分析可以帮助决策者在农业干旱发生之前提前采取应对措施[6]，为防旱、抗旱和减灾提供科学依据，因此对农业干旱脆弱性进行研究具有十分重要的意义。

　　2研究区概况与指标选取

　　2.1研究区概况

　　陕西关中地处内陆，属于半湿润半干旱气候带，年平均降水量500~700mm，且降水年内分布不均，6-9月份的降水占60%，冬季和春季降水较少，是中国北方典型缺水和干旱频发地区[18]。关中素有“年年有干旱、两年一小早、五年一中旱、十年一大早”之说。据统计，从公元2世纪到1949年间，陕西省共发生旱灾600余次，仅关中就达到326次，为总旱灾记载年份的54%。建国后47年之中，关中大范围干旱共发生22次，为总年份数的47%。可见干旱对关中影响之大[19]。关中有九大灌区，分别为：泾惠渠、宝鸡峡、洛惠渠、交口、羊毛湾、桃曲坡、冯家山、石头河和石堡川灌区。这些灌区是中国重要的粮食生产基地，一旦发生大面积严重干旱，影响和危害较大。本文以关中为研究对象，评价其农业干旱脆弱性，以期为农业干旱的预防和控制提供科学依据。

　　2.2指标选取

　　农业干旱脆弱性的影响因素众多，不同学者在分析农业干旱脆弱性时对指标的选取也不尽相同，但归纳起来可以分为敏感性和恢复性两大类。结合关中地区实际情况以及相关数据的可获得性，从敏感性和恢复性两个方面建立农业干旱脆弱性指标体系，首先选取12个评价指标。敏感性指标包括代表自然条件的降水、气温，和反映农业灌溉用水条件的单位面积农田灌溉用水量、水利工程供水能力、有效灌溉面积及旱涝保收面积。降水量越大，农作物的水分补给越充足，干旱越不容易发生。相反，气温越高，强烈的蒸发作用使水分快速流失，越容易导致干旱。农田灌溉用水量、水利工程供水能力、有效灌溉面积及旱涝保收面积的值越大，说明农业的灌溉用水条件越好，干旱越不容易发生。恢复性指标包括反映区域经济情况的财政收入、人均GDP、农民人均纯收入，和体现对农业投入情况的单位面积农用机械总动力、单位面积农用化肥施用量及单位面积农用塑料薄膜使用量。财政收入、人均GDP和农民人均纯收入越高，说明经济情况越好，社会的发展水平和发展程度越高，农业干旱发生之后社会经济方面的应对能力越强。单位面积农用机械总动力、单位面积农用化肥施用量及单位面积农用塑料薄膜使用量的值越大，说明对农业的投入和重视程度越高，越有利于农业干旱发生之后的恢复。根据性质可以将指标分为正向指标和负向指标。正向指标与农业干旱脆弱性呈正相关关系，指标值越大脆弱性越大。负向指标与农业干旱脆弱性呈负相关关系，指标值越大脆弱性越小。12个指标及其性质见表1。

　　3脆弱性评价

　　确定指标权重的方法有两种，主观赋权法和客观赋权法。主观赋权法基于人们的主观认识来确定指标权重，有德尔菲法、二项系数法、层次分析法等[31]。客观赋权法则是基于对原始数据之间关系的分析来确定指标权重，包括主成分分析法、熵值法、多目标规划法等。两种方法各有利弊。主观赋权法从决策者的经验认识出发，受到主观因素的较大影响，反映了决策者的意向，不同决策者得到的权重可能存在很大差异。而客观赋权法从数据出发，虽有较强的数学理论依据，但不考虑指标间的差距，忽略了其真实状况[31]。基于博弈论的组合权重法可以将主、客观两方面结合起来，规避两种方法各自的缺陷，综合两种方法的优点。

　　3.2基于博弈论的组合赋权法

　　博弈论也称对策论，是运筹学领域的重要学科。它假设每个方案都是决策者理性决策的结果，决策过程是在不同权重之间寻找妥协，达到最大化共同利益的过程[31]。

　　4贡献度计算

　　考虑到对一个地区来说干旱脆弱性越小越好，本文依据贡献度与障碍度的逻辑关系，将因子障碍度模型[35，36]改造为因子贡献度计算模型，用于分析负向目标（脆弱性）的主要贡献因子。

　　参考文献（References）：

　　[1]孙可可，陈进，金菊良，等.实际抗旱能力下的南方农业旱灾损失风险曲线计算方法[J].水利学报，2014，45（7）：809-814.[SUNKeke，CHENJin，JINJuliang，etal.CalculationmethodofagriculturaldroughtlossriskcurveundertheactualdroughtresistanceabilityconditioninSouthernChina[J].JournalofHydraulicEngineering，2014，45（7）：809-814.]

　　[2]国家防汛抗旱总指挥部，中华人民共和国水利部.中国水旱灾害公报2013[M].北京：中国水利水电出版社，2014.[OfficeofStateFloodControlandDroughtReliefHeadquaters，TheMinistryofWaterResourcesofthePeople’sRepublicofChina.BulletinofFloodandDroughtDisasterinChina2013[M].Beijing：ChinaWater&PowerPress，2014.]

　　[3]汪霞，汪磊.西南喀斯特地区农业旱灾脆弱性演化分析——以贵州省为例[J].广东农业科学，2014，20：165-169.[WANGXia，WANGLei.Researchonagriculturaldroughtvulnerabilityevaluationandhazard-reliefstrategyinKarstareasinsouthwesternChina-AnexamplefromGuizhouprovince[J].GuangdongAgriculturalSciences，2014，20：165-169.

　　作者李梦娜，钱会，乔亮

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