農業旱災系統恢復過程的資源影響分析

——以河北省邢臺市為例

趙文雙1，姜 亮2，商彥蕊3

（1.武警北京指揮學院，北京 100012；2.武警北京總隊，北京 100020；3.河北師范大學 資源與環境學院，石家莊 050016）

農業旱災系統恢復過程的資源影響分析

——以河北省邢臺市為例

趙文雙1，姜 亮2，商彥蕊3

（1.武警北京指揮學院，北京 100012；2.武警北京總隊，北京 100020；3.河北師范大學 資源與環境學院，石家莊 050016）

水資源和社會資源是影響區域農業旱災系統災后恢復的主要因素。以河北省邢臺市為例,利用對歷史數據進行分析和比較的方法,通過分析水資源和社會資源對農業旱災恢復過程中的作用及影響，提出了恢復過程中資源利用的優化方式。認為在旱災系統恢復中科學合理地利用各種資源，采取綜合減災策略，達到各種資源投入的平衡，是實現和諧減災的重要途徑。

旱災系統；恢復性；影響分析；綜合減災策略

邢臺市位于華北平原西部邊緣，自西向東為山地、丘陵、平原，地形類型完整，屬溫帶半干旱季風氣候區。邢臺市農業生產受干旱影響嚴重，近20a來，年平均干旱成災面積約占災害總成災面積的70%。以邢臺市為例對研究灌溉區旱災系統恢復過程的資源影響具有一定的代表性。

1 水資源對農業旱災系統恢復的影響及優化

1.1 水資源的影響分析

灌溉水資源量是旱災系統恢復過程的重要影響因素。灌溉是滿足農作物生長需要、保證作物產量的主要途徑，農業旱災系統恢復過程中，對水資源的合理有效利用，是科學綜合減災的關鍵。

灌溉能力是影響農業系統恢復的主要因素之一。由邢臺市各縣綜合灌溉能力與平均灌溉能力的比較圖（如圖1）可以看出，地處山丘區的邢臺縣、臨城縣、內丘縣和沙河市中，沙河市綜合灌溉能力高于全市平均水平，其他3縣明顯低于平均水平；而13個平原縣中的8個縣高于平均水平，約超出區域總數的89%。由此可見，平原地區的灌溉能力明顯高于山丘地區，平原地區開發水利工程和利用灌溉設備較便利，開采地下水相對容易。

圖1 邢臺市各縣綜合灌溉與平均灌溉能力比較圖

但是，綜合灌溉能力與區域旱災恢復性之間不存在正相關關系。第1個恢復評價期評價中（如圖2），柏鄉、任縣和寧晉是恢復性值最低的縣域，隆堯、南和、清河和臨西的恢復性值也較低，而此7縣區的綜合灌溉能力均高于平均灌溉能力；第2個恢復評價期的評價中（如圖3），柏鄉、南和、寧晉仍是整個邢臺市恢復性評價值較低區域,而在綜合灌溉能力較差的8個區域中，有臨城、巨鹿、新河、廣宗、平鄉5個縣區的恢復性評價值較高。由此可見,綜合灌溉能力強,反而恢復性值相對較低。

圖2 第1個恢復評價期（1997～1998年）邢臺市農業旱災系統恢復性評價圖

圖3 第2個恢復評價期（2002～2003年）邢臺市農業旱災系統恢復性評價圖

邢臺市農業灌溉用水很大程度上依賴于對地下水資源的過度開采,破壞了資源平衡,制約了農業生態系統的可持續發展,直接影響到農業系統的災后恢復過程。邢臺市位于溫帶半干旱季風氣候區，地表水資源不足，往往難以滿足作物需水，因此地下水成為灌溉的主要來源。1990～2010年，邢臺市地下水灌溉占農業灌溉用水的75%以上，其中，1993年達到95%以上。地下水常年過度利用，又缺乏及時補給，造成地下水環境失衡。農業旱災系統恢復性指數與地下水超采程度呈現出負相關關系（如圖4），相關系數約為-0.7，地下水超采嚴重的區域，恢復性指數低（如地下水超采嚴重的柏鄉、隆堯和寧晉），而超采程度較輕的巨鹿和臨西，恢復性值較高。

圖4 地下水超采程度與農業旱災系統恢復性值關系圖

由以上分析可知，超采地下水進行灌溉，雖然短期內可以在一定程度上緩解旱情，但從較長時間尺度上考慮，則削弱了農業旱災系統的基礎并破壞了區域農業生態環境，使區域水資源壓力持續累積，長此以往將導致農業系統環境的逆向演化，使農業旱災風險系數增大。因此，傳統的竭澤而漁的灌溉方式已不能適應人與自然和諧發展的要求，不應一味強調區域灌溉能力，忽略農業系統的整體平衡與協調，而應調整水資源利用方式，因地制宜，根據區域水環境和生態狀況，進行科學灌溉，實現和諧減災。

1.2 水資源利用方式的優化

水資源利用方式優化的主要指導思想是：充分考慮農業生態環境和水資源承載力,調整人們在旱災發生后的行為，合理灌溉、科學減災，發揮資源的最大效益。

旱災的發生是由于作物生長需水與實際供水不平衡造成的。灌溉區農業發生旱災后可通過地下水灌溉緩解旱情，平衡水資源供需關系。然而我國大部分灌區普遍存在地下水超采問題，在旱災發生后，只考慮滿足農作物生長需水，忽略因地下水超采帶來的資源環境負效應，致使農業系統的逆向演化，加大了系統應對旱災的脆弱性，加劇了旱災風險。因此需兼顧農業生產、生活與農業生態環境之間的關系，科學決策，在取得最大的農業旱災系統恢復效益的同時付出最小的資源環境代價。

式中:ρx為水箱體材料密度;Vx為水箱體材料體積;Lxo為水箱體重心到鉸接軸中心的距離;φx為水箱體重心到鉸接軸中心連線與水平方向夾角;φf為水箱體所受浮力重心到鉸接軸中心連線與水平方向夾角.

鑒于地下水資源環境現狀認為：

（1）根據區域地形建設水庫或蓄水池，是有效存儲地表水、優化水資源利用方式的重要途徑。水庫和蓄水池可將雨季降水有效儲存，在一定程度上規避由季節性降水不平衡造成的旱災風險，還可以改善區域生態環境，有利于動植物生存生長，保證生物多樣性，提高農業系統抵抗旱災風險的能力。

（2）渠系防滲和節水灌溉是提高水資源利用效率的重要保證。不僅可以有效緩解旱災，促進農業系統的恢復，而且能夠節約水資源，充實生活和生態用水。

（3）改良作物品種和種植結構，是減少農作物需水量的主要方式。通過降低農業生產對水資源量的需求，從根本上緩解供需矛盾，從較長時間尺度上提高農業系統的旱災恢復性。

單純依靠水資源利用優化的方式緩解農業旱災，不能完全解決農業旱災系統的整體恢復，應采取綜合減災策略［2］，通過資源與社會行為綜合調控，降低系統風險，提高系統恢復能力。

2 社會資源對農業旱災系統恢復的影響及優化

2.1 社會資源對旱災恢復過程的影響分析

自然災害是自然界與人類社會經濟系統相互作用的產物，其既具有自然屬性又具有社會屬性［3］。農戶經濟條件、區域人口狀況、農業技術、農業政策等是影響農業旱災系統恢復的社會因素。

農戶在滿足生活基本需求的基礎上，根據其經濟條件進行恢復生產和抵御災害投入。對一個區域來說，人均純收入越高，用于農業投入資金越多，減災的積極性也就越高，農業旱災恢復能力越強。同時，影響農業旱災系統恢復的因素還有農戶經濟儲備，它關系著農業旱災的恢復速度和恢復程度，而且農戶經濟儲備對旱災恢復過程的影響具有持續性和累積性，是農戶對抵御旱災風險，維持農業生活的根本保證。

由表1看出，戶均年收入平原地區最高，為16761元/a；人均收入平原地區最高，為3898元/a；而農業收入占總收入的比例最低，為42.4%；人均支出平原地區最高，為2474元，丘陵地區次之，山區最低。農戶人均收入可反映地區的經濟水平，計算得出農戶人均收入水平同農業恢復性之間的相關性系數約為0.78，呈現出較為明顯的正相關關系。因此，區域人均收入可影響農業生活系統的恢復。戶均農業收入、人均收入、人均支出和農業支出均呈現出由平原、丘陵地、山區依次減少的趨勢，與不同地形區域的農業系統旱災恢復性值的空間分布一致。

表1 分地形區農戶經濟狀況 單位：元/a

農戶的經濟支出構成可影射出在農業旱災發生后農民對旱災恢復行為的積極程度。從分地形農民支出構成 （如圖5）可知，平原地區農業支出最高，丘陵與山地相近。通過實地調查，平原農戶多種經營主要是運輸、食品加工等行業，具有較為穩定和多樣的收入來源；由于自然條件和地形的限制，丘陵地區多種經營投入比重較低，主要來源于外出打工收入；而山區農戶人均耕地少，收入較為單一。在農業旱災發生時，平原地區農戶會采取一定措施來加大對旱災恢復的投入，而且由于其生產的多樣性和收入水平較高，也有相對較強的實力進行農業生產的恢復。

圖5 邢臺市分地形農民經濟支出構成圖

區域平均教育水平和科技投入也影響農業旱災的恢復能力。接受教育能夠使農戶意識到減災行為對旱災恢復的重要意義，從而愿意采取一定的資源、技術投入，選擇較為科學的耕作方式。節水灌溉技術和農田管理技術可降低旱災風險，提高減災效率。

2.2 社會資源投入驅動優化

恢復性本質上要求團體和社會具有在提高穩定性范圍內的自我調節、管理資源和制定決策的能力［4］。社會資源對旱災系統的影響體系，是在旱災系統恢復過程中，由層遞擴展的空間尺度及連續延展的時間尺度上各要素融合而成。因此，社會資源在恢復過程中難以按照時間或空間尺度分界，是一個復雜的體系，可按照旱災承災體范圍大小進行社會資源的優化分析。

2.2.1 基于農戶的社會資源優化

其主要受到農戶可支配收入、收入結構、技術水平、經驗和受教育程度影響。旱災發生后，在采取合理灌溉仍不能恢復農業生產、生活的情況下，為減輕旱災帶來的損失，農戶可改變收入結構、從單一的農業生產轉向多元經營，提高應對災害風險的能力。農戶的技術水平和經驗則在很大程度上決定了旱災發生后，農戶可能采取何種行為來適應災害、恢復旱災系統。技術水平高、生產經驗足的農戶更容易接受新品種或新種植結構，也更容易在旱災發生后合理灌溉、利用節水設施緩解災害影響。而受教育程度較高的農戶更愿意采取系統的、科學的減災方式，能夠全面、協調地兼顧資源和生產的關系，能夠兼顧眼前利益和長遠利益。因此，應鼓勵農戶多種經營、普及農業技術、提高農民受教育水平，從短時間尺度到較長時間尺度上加強農戶的恢復能力。

2.2.2 基于地方和區域的社會資源優化

其強調農業政策、保險、經濟水平等農業旱災系統恢復的社會環境保障。合理的農業政策不僅能夠鼓勵農民在旱災發生后采取積極的行動應對，而且可推動農業技術、農業設施、灌溉水利的建設和發展，從根本上影響農戶的恢復水平。大力發展農業保險，可有效降低旱災對農業生活的打擊程度，同時能夠提高農戶嘗試新品種、更新種植結構、多種經營的積極性，轉移旱災風險，從較長時間尺度上減少農業系統應對旱災的脆弱性。地區經濟多元化、經濟發展水平高，提高增加農業投入，推動農業科技普及、保證教育投入增長，為人力資本的積累奠定基礎。同時大型水利設施建設在大范圍地域空間內對水資源進行再分配［5］，緩解區域旱災災情。

3 綜合減災策略與和諧減災

綜合減災策略是在旱災恢復過程中，協調農戶、地區、區域等不同承災體對資源支配的行為，合理配置自然資源與社會資源，兼顧農業生產生活的短期效益和農業生態資源的長期效應，利用科學減災方式實現水資源、社會資源利用的優化。其主旨是保證農業系統的健康可持續發展。災害發生后，各承災體響應行為的目的是趨利避害，但實際效果卻因響應行為是否得當而大不相同［6］。若仍采取傳統的單一的減災方式，或局限于依賴灌溉，單純強調水利工程建設，最大限度開采和利用水資源來緩解旱災，雖然可以實現農業生產的短期恢復，但是卻破壞了農業資源環境系統的協調，旱災脆弱性不斷累積，引發水土流失和生態退化等風險。因此，采取綜合性、系統性的旱災減災策略，不僅能夠提高系統的整體恢復水平和抵御風險能力，降低農業系統脆弱性，而且能保證使可持續發展在一個比較穩固的平臺上展開［7］。

綜合減災策略應通過優化水資源投入、農業生產經營投入、農業科技、環境代價等多種因素，采取多種措施實現。包括：按照農作物適水性原則，調整種植結構和改良作物品種；推廣節水灌溉知識和技術；倡導生態農業；培訓農民種植技術；增加非農項目開發；加強水資源綜合管理；完善農業災害保險；制定農業資助、救助和整治政策等。

和諧減災是通過綜合減災策略，實現減輕旱災損失、恢復農業系統功能，同時保證資源與環境的可持續利用，達到人類生產生活與自然的和諧，是建設和諧社會的重要組成部分，也是對綜合減災的更高要求。為保證生態與社會經濟的和諧發展，需減少收益或增加投資，以短期的損失換取長遠利益，調和農戶生產生活與自然資源的矛盾，調和各部門利益之間的矛盾，做到“和”；同時應協調各部門各層級在災害恢復過程中步調一致、科學有序地進行，做到“諧”，從而實現旱災系統恢復的理想狀態。

［1］Mark Pelling,Juha Uitto.Small island developing states［J］.Environmental Hazard,2001（3）:49-62.

［2］史培軍,王靜愛,陳婧,等.當代地理學之人地相互作用研究的趨向——全球變化人類行為計劃（IHDP）第六屆開放會議透視［J］.地理學報,2006,61（2）:115-126.

［3］Cannon Blaikie,Davis IP,Tand Wisner B.At Risk:Natural Hazards,People’s Vulnerability and Disasters ［M］.London:Routledge,1994,141-156.

［4］商彥蕊.干旱、農業旱災與農戶旱災脆弱性分析——以邢臺縣典型農戶為例［J］.自然災害學報，2000,9（2）:55-61.

［5］商彥蕊,史培軍.自然災害系統脆弱性研究［M］.西安:西安地圖出版社,2004.

［6］楊達源,姜彤.全球變化與區域相應［M］.北京:化學工業出版社,2004.

［7］中國科學技術協會、中國地理學會.2006～2007地理科學學科發展報告［D］.北京:中國科學技術出版社,2007.

Analyses of Resources Influence of Agricultural Drought Restoration Process——Taking Xingtai City of Hebei Province as an Example

ZHAO Wen-shuang1,JIANG Liang2,SHANG Yan-rui3
（1.Beijing Command Academy of People’s Armed Police Force,Beijing 100012， China；
2.People’s Armed Police Force of Beijing,Beijing 100020， China；
3.Hebei Normal University Resources and Environment Department， Shijiazhuang 050016； China）

Taking the Xingtai City as an example,the paper analyses the driving for resilience to drought mainly comes from water resources and social resource,which carried out by the adjusting mode and ratio by human beings when using kinds of resources.The notion of driving balance was taken out,and strategies of agricultural drought disaster reduction should be instructed by the notion of integrated risk management,and it is necessary to carry out the integrated disaster reduction pattern instead of the traditional ways.

drought system;restoring ability;influence analysis;integrated disaster reduction pattern

X43；P338+.6

A

1672-9900（2011）03-0024-03

2011-04-21

國家自然科學基金項目（40671003）

趙文雙（1982—），女(漢族)，河北滄州人，助教，主要從事地理學教育工作，（Tel）13811692241。