1982—2011年旱災對中國糧食產量影響研究

李治國+陸賢東+管相榮

摘要：旱災嚴重危害糧食生產，進而危及國家糧食安全乃至社會的穩定和經濟的發展。利用1982—2011年的旱災受災、成災和絕收數據，從災害面積、旱災強度指數（ξn）、旱災強度異常指數（Id）、災損量（Fd）、糧食波動系數（Ip）和災損比例及旱災影響等角度定量分析了中國與各省區旱災的時空特征及其對中國糧食安全的影響。研究表明，1982—2011年，我國年均受災、成災和絕收面積為361.68×106、186.38×106、38.43×106 hm2，分別占農業氣象災害年平均面積的53.3%、53.2%和47.1%；糧食災損量在20.46×106～83.63×106 t，年均糧食災損量為39.40×106 t；災損比例在8.02%～18.97%，平均災損比例為13.96%，年人均旱災糧食損失32.56 kg；我國旱災嚴重的中心在北方，西南地區為次中心，而東南沿海地區的旱災較輕；干旱強度與糧食單產波動、糧食災損量的統計分析表明，干旱對二者有顯著影響。因此，建立和完善農業防災減災體系，增強應對旱災的能力對于保證我國糧食安全具有重要意義。

關鍵詞：旱災；糧食產量；旱災強度；糧食損失

中圖分類號：S423 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0426-05

2011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^[1]，引起各國政府和學術界的廣泛關注。旱災對全球糧食安全危害嚴重，被視為糧食安全的決定性因素之一^[2-3]，甚至破壞政府的經濟和穩定^[4]。1950年以來的資料記錄和未來30～90年的模擬都表明世界上很多地區旱災呈增加態勢^[5]。研究旱災不僅有助于理解災害對氣候變化的響應規律，認識季風模式的變化^[6-7]，而且對于區域乃至全球的糧食安全及社會經濟持續發展都具有重大意義，但目前對旱災還沒有充分關注^[3]。

過去50 年中國糧食產量持續增長，創造了以全球7%的耕地養活世界22%的人口的奇跡，對全球糧食供應產生了重要影響^[8]。過去60年，我國旱災頻繁發生^[9-10]，并有增加趨勢^[11]，西南五省^[6]、中國北方^[4]及長江流域的大旱[6，12]引發了世界性的關注。2011年，中國作為世界上最大的小麥生產國和消費國因北方地區的持續干旱被迫進口糧食，同年中國政府宣布未來10年投資超過4萬億元興修水利確保糧食安全^[4]。以往學者開展國家尺度上的旱災研究并不多^[10]，多在探討農業氣象災害影響時將旱災作為災種之一進行分析^[13-16]，對在旱災規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量統計資料建立了糧食災損量評估模型，將全國按農業生產條件和農業災害差異狀況分為8個農業區，研究了1950—1990年我國糧食災損量的時空分布狀況^[14]。李文娟等依據受災、成災和絕收面積數據建立了旱災強度指數和旱災影響公式（減產分成法），并利用1990—2005年的各省關于農業旱災和糧食產量的統計數據估算了全國和各省市的旱災變化特征和影響^[10]。江麗等以減產分成法預測了2020年自然災害對糧食產量的影響^[16]。以往研究雖在估算方法和旱災影響方面取得了較為豐碩的成果，但數據無法反映近期的旱災變化規律，在我國旱災日趨嚴重和頻繁的背景下，開展旱災對我國糧食生產的影響十分必要。因此，本研究選擇1982—2011年的旱災受災、成災和絕收面積數據，分析我國旱災變化的時空特征，定量分析旱災對我國糧食安全的影響。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

中國糧食產量、播種面積、農業氣象災害受災面積、成災面積等基礎數據主要來源于農業部種植業司“災情數據庫”和歷年中國統計年鑒。我國農業部、民政部、統計局通常將減產>10%、>30%、>70%分別稱為受災面積、成災面積、絕收面積，自1978年始災情數據庫分3種災害程度進行災害面積統計。研究中將旱災造成糧食損失在10%～30%、31%～70%、>70%的災害分別稱為輕旱、中旱、重旱^[10]。數據選擇時段為1982—2011年，選擇2011年主要是考慮數據要新，選擇1982年開始是為了進行年代際的對比。分省區計算和分析時，考慮數據的連續性，將重慶并入四川、海南并入廣東。

1.2 研究方法

1.2.1 旱災強度指數

旱災強度指數Id為一個區域內遭受旱災的農作物播種面積占農作物總播種面積的比例，其值越大，表示該旱災越嚴重，旱災損失也越大，可以表示為：

式中：Y表示糧食災損量（以106 t為單位），X表示旱災強度（以百分比為單位），SEE是回歸等式的標準差，r為相關系數，其值越大表示2個因子間的關系越密切。對此回歸分析結果進行F檢驗與t檢驗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強度與糧食災損量間存在明顯的線性關系。根據此式可知當旱災強度增加1%時，我國糧食災損量相應地增加約1.66×106 t。可見，旱災對我國糧食安全有顯著的影響。

3 討論

研究中采用的數據以省為單位進行統計，所以不能識別這些省區內部的旱災時空變化特征和規律。而且，受數據源的限制，未能分作物類型和季節探討，因此估算結果無法區別作物需水關鍵期與其他時期相同旱災面積下的旱災影響。此外，也未將農業投入、種子改良、農田管理方式等因素的影響進行深入探討，這些問題有待于以后進一步研究。endprint

4 結論

本研究利用我國農業旱災和糧食產量的統計數據，從災害面積、旱災強度、旱災異常指數、糧食災損與單產的相關系數等多個角度定量分析了1982—2011年農業旱災對國家糧食安全的影響，結果表明：

（1）旱災對我國糧食產量有較為嚴重的危害，1982—2011年間年平均受災、成災和絕收面積為361.68×106、186.38×106、38.43×106 hm2，分別占農業氣象災害年平均面積的53.3%、53.2%、47.1%。

（2）1982—2011年，糧食旱災災損量在20.46×106～83.63×106 t之間，平均每年糧食災損量為39.40×106 t；災損比例在8.02%～18.97%之間，平均災損比例為13.96%，旱災導致了我國糧食大幅減產。近30年，每年人均旱災糧食損失32.56 kg，可見旱災對我國糧食安全的危害很大。

（3）旱災強度與糧食旱災災損量的統計分析表明，前者對后者有顯著影響。

（4）旱災強度、旱災異常指數、糧食災損與單產的相關系數等均表明，我國旱災嚴重的中心在北方，西南地區為次中心；東南沿海地區的旱災較輕。

參考文獻：

[1]Shindell D，Kuylenstierna J C，Vignati E，et al. Simultaneously mitigating near-term climate change and improving human health and food security[J]. Science，2012，335（665）：183-189.

[2]Lobell D B，Field C B. Global scale climate-crop yield relationships and the impacts of recent warming[J]. Environmental Research Letters，2007，2（1）：1-7.

[3]Romm J. Desertification：the next Dust Bowl[J]. Nature，2011，478（7370）：450-451.

[4]Sternberg T. Regional drought has a global impact[J]. Nature，2011，472（7342）：169.

[5]Dai A G. Increasing drought under global warming in observations and models[J]. Nature Climate Change，2013，3（1）：52-58.

[6]Wahl E R，Morrill C. Climate change. Toward understanding and predicting monsoon patterns[J]. Science，2010，328（5977）：437-438.

[7]Qiu J. China drought highlights future climate threats[J]. Nature，2010，465（7295）：142-143.

[8]Fan 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 China[J]. Journal of Experimental Botany，2012，63（1）：13-24.

[9]Xu 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 China[J]. Natural Hazards，2013，66（2）：1257-1272.

[10]李文娟，覃志豪，林 綠. 農業旱災對國家糧食安全影響程度的定量分析[J]. 自然災害學報，2010，19（3）：111-118.

[11]Wang A H，Lettenmaier D P，Sheffield J. Soil moisture drought in China，1950—2006[J]. Journal of Climate，2011，24（13）：3257-3271.

[12]Yu C Q. Chinas water crisis needs more than words[J]. Nature，2011，470（7334）：307.

[13]Lu X X，Yang X K，Li S Y. Dam not sole cause of Chinese drought[J]. Nature，2011，475（7355）：174.

[14]鄭景云，黃金火. 我國近40年的糧食災損評估[J]. 地理學報，1998，53（6）：23-32.

[15]王春乙，婁秀榮，王建林.中國農業氣象災害對作物產量的影響[J]. 自然災害學報，2007，16（5）：37-43.

[16]江 麗，安萍莉. 我國自然災害時空分布及其糧食風險評估[J]. 災害學，2011，26（1）：48-53，59.endprint

4 結論

本研究利用我國農業旱災和糧食產量的統計數據，從災害面積、旱災強度、旱災異常指數、糧食災損與單產的相關系數等多個角度定量分析了1982—2011年農業旱災對國家糧食安全的影響，結果表明：

（1）旱災對我國糧食產量有較為嚴重的危害，1982—2011年間年平均受災、成災和絕收面積為361.68×106、186.38×106、38.43×106 hm2，分別占農業氣象災害年平均面積的53.3%、53.2%、47.1%。

（2）1982—2011年，糧食旱災災損量在20.46×106～83.63×106 t之間，平均每年糧食災損量為39.40×106 t；災損比例在8.02%～18.97%之間，平均災損比例為13.96%，旱災導致了我國糧食大幅減產。近30年，每年人均旱災糧食損失32.56 kg，可見旱災對我國糧食安全的危害很大。

（3）旱災強度與糧食旱災災損量的統計分析表明，前者對后者有顯著影響。

（4）旱災強度、旱災異常指數、糧食災損與單產的相關系數等均表明，我國旱災嚴重的中心在北方，西南地區為次中心；東南沿海地區的旱災較輕。

參考文獻：

[1]Shindell D，Kuylenstierna J C，Vignati E，et al. Simultaneously mitigating near-term climate change and improving human health and food security[J]. Science，2012，335（665）：183-189.

[2]Lobell D B，Field C B. Global scale climate-crop yield relationships and the impacts of recent warming[J]. Environmental Research Letters，2007，2（1）：1-7.

[3]Romm J. Desertification：the next Dust Bowl[J]. Nature，2011，478（7370）：450-451.

[4]Sternberg T. Regional drought has a global impact[J]. Nature，2011，472（7342）：169.

[5]Dai A G. Increasing drought under global warming in observations and models[J]. Nature Climate Change，2013，3（1）：52-58.

[6]Wahl E R，Morrill C. Climate change. Toward understanding and predicting monsoon patterns[J]. Science，2010，328（5977）：437-438.

[7]Qiu J. China drought highlights future climate threats[J]. Nature，2010，465（7295）：142-143.

[8]Fan 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 China[J]. Journal of Experimental Botany，2012，63（1）：13-24.

[9]Xu 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 China[J]. Natural Hazards，2013，66（2）：1257-1272.

[10]李文娟，覃志豪，林 綠. 農業旱災對國家糧食安全影響程度的定量分析[J]. 自然災害學報，2010，19（3）：111-118.

[11]Wang A H，Lettenmaier D P，Sheffield J. Soil moisture drought in China，1950—2006[J]. Journal of Climate，2011，24（13）：3257-3271.

[12]Yu C Q. Chinas water crisis needs more than words[J]. Nature，2011，470（7334）：307.

[13]Lu X X，Yang X K，Li S Y. Dam not sole cause of Chinese drought[J]. Nature，2011，475（7355）：174.

[14]鄭景云，黃金火. 我國近40年的糧食災損評估[J]. 地理學報，1998，53（6）：23-32.

[15]王春乙，婁秀榮，王建林.中國農業氣象災害對作物產量的影響[J]. 自然災害學報，2007，16（5）：37-43.

[16]江 麗，安萍莉. 我國自然災害時空分布及其糧食風險評估[J]. 災害學，2011，26（1）：48-53，59.endprint

4 結論

本研究利用我國農業旱災和糧食產量的統計數據，從災害面積、旱災強度、旱災異常指數、糧食災損與單產的相關系數等多個角度定量分析了1982—2011年農業旱災對國家糧食安全的影響，結果表明：

（1）旱災對我國糧食產量有較為嚴重的危害，1982—2011年間年平均受災、成災和絕收面積為361.68×106、186.38×106、38.43×106 hm2，分別占農業氣象災害年平均面積的53.3%、53.2%、47.1%。

（2）1982—2011年，糧食旱災災損量在20.46×106～83.63×106 t之間，平均每年糧食災損量為39.40×106 t；災損比例在8.02%～18.97%之間，平均災損比例為13.96%，旱災導致了我國糧食大幅減產。近30年，每年人均旱災糧食損失32.56 kg，可見旱災對我國糧食安全的危害很大。

（3）旱災強度與糧食旱災災損量的統計分析表明，前者對后者有顯著影響。

（4）旱災強度、旱災異常指數、糧食災損與單產的相關系數等均表明，我國旱災嚴重的中心在北方，西南地區為次中心；東南沿海地區的旱災較輕。

參考文獻：

[1]Shindell D，Kuylenstierna J C，Vignati E，et al. Simultaneously mitigating near-term climate change and improving human health and food security[J]. Science，2012，335（665）：183-189.

[2]Lobell D B，Field C B. Global scale climate-crop yield relationships and the impacts of recent warming[J]. Environmental Research Letters，2007，2（1）：1-7.

[3]Romm J. Desertification：the next Dust Bowl[J]. Nature，2011，478（7370）：450-451.

[4]Sternberg T. Regional drought has a global impact[J]. Nature，2011，472（7342）：169.

[5]Dai A G. Increasing drought under global warming in observations and models[J]. Nature Climate Change，2013，3（1）：52-58.

[6]Wahl E R，Morrill C. Climate change. Toward understanding and predicting monsoon patterns[J]. Science，2010，328（5977）：437-438.

[7]Qiu J. China drought highlights future climate threats[J]. Nature，2010，465（7295）：142-143.

[8]Fan 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 China[J]. Journal of Experimental Botany，2012，63（1）：13-24.

[9]Xu 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 China[J]. Natural Hazards，2013，66（2）：1257-1272.

[10]李文娟，覃志豪，林 綠. 農業旱災對國家糧食安全影響程度的定量分析[J]. 自然災害學報，2010，19（3）：111-118.

[11]Wang A H，Lettenmaier D P，Sheffield J. Soil moisture drought in China，1950—2006[J]. Journal of Climate，2011，24（13）：3257-3271.

[12]Yu C Q. Chinas water crisis needs more than words[J]. Nature，2011，470（7334）：307.

[13]Lu X X，Yang X K，Li S Y. Dam not sole cause of Chinese drought[J]. Nature，2011，475（7355）：174.

[14]鄭景云，黃金火. 我國近40年的糧食災損評估[J]. 地理學報，1998，53（6）：23-32.

[15]王春乙，婁秀榮，王建林.中國農業氣象災害對作物產量的影響[J]. 自然災害學報，2007，16（5）：37-43.

[16]江 麗，安萍莉. 我國自然災害時空分布及其糧食風險評估[J]. 災害學，2011，26（1）：48-53，59.endprint