1960-2016a河南省农业气象干旱时空分异及脆弱性分析

【摘要】：在全球气候暖干化趋势不断加强的大背景下,近些年来河南省气象灾害频发,尤其是以降水减少为代表的气象干旱,对河南省农业生产带来巨大的影响。因此,探究该区域历史时期干旱发生发展规律,减轻农业受干旱的影响,降低农业干旱脆弱性,对保证农民生活,保障粮食生产和国家粮食安全,促进农业可持续发展和中原崛起具有重要的现实意义。论文在查阅大量相关文献的基础上,主要做了以下两方面工作:一是,探讨农业气象干旱定义,从定义出发选取干旱指数和建立干旱指标体系,对河南省历史时期的农业干旱发生发展规律进行分析研究。借助ArcGIS空间分析技术,从整体上,季节上,年代际上等角度分析了河南省农业气象干旱时空分布特征,探讨河南省农业干旱的发生频率、强度和影响范围。二是,根据区域灾害脆弱性理论,农业干旱致灾是由干旱和农业干旱脆弱性共同作用形成的,而干旱脆弱性是干旱灾害形成的根本原因。因此,论文从农业对干旱的敏感性和恢复性两个方面出发,根据河南省实际情况,因地制宜的从自然和社会经济两个角度选取17个脆弱性评价指标,采用熵值法和加权综合评分法,构建了河南省农业干旱脆弱性评价体系和数学模型。最后,运用ArcGIS技术,对河南省地市脆弱性评价结构进行空间量化分析。经论文初步研究,得出如下结论:(1)1960-2016a的降水和SPI数据表明:河南省近57a来,农业气象干旱呈现发生频率频次高,受灾范围大,以全域性干旱为主,持续时间长,且地域差异明显。(2)河南省农业气象干旱时空差异明显,干旱分布具有一定的时间差异性和空间移动性。时间上,季节性明显,多爆发春旱和夏旱;从干旱强度上看,春季和夏季多中旱和重旱;年代际空间差异显著。空间上,整体上呈现出西部重于东部,北部重于南部的特征。季节差异明显,春旱主要分布在河南北部和西部地区,夏旱则主要分布在西部和东部地区;年代际之间特征显著,不同年代际之间呈现出明显的东-西方向上的转移,且相隔年代间的干旱分布具有一定的相似性。(3)论文采用熵值法,计算了17个脆弱性指标的客观权重,并选取了2000年和2015年两个年份进行对比分析,可以看出河南省农业干旱脆弱性受敏感性因子和恢复性因子共同影响,但整体上,敏感性因子的影响呈下降趋势,恢复性因子的影响不断增强。(4)本文运用加权综合评分法构建数学模型,计算出2000年河南省110个县市,2015年106个县市的脆弱度,并分为轻度脆弱区、中度脆弱区、严重脆弱区和极严重脆弱区4个级别,对比分析得出河南省2015年脆弱度要低于2000年,说明河南省农业干旱脆弱度呈现下降趋势。具体而言,2000年河南省整体上脆弱度高,脆弱性表现显著,以极严重和严重脆弱区为主体。空间上,豫西高于豫东,豫北高于豫南,空间差异显著。数量上,较2000年而言,2015年表现出极严重脆弱区的大幅度减少,中度脆弱区和轻度脆弱区的不断增加。(5)根据论文对河南省农业气象干旱的时空特征分析和脆弱性评估,提出因地制宜的调整农业生产结构,控制人口密度,加强经济发展,加大农业投入等措施,不断降低河南农业的敏感性,提高其恢复性,从而达到有效抵御干旱成灾和对农业的影响,促进中原崛起,保障区域和国家粮食安全。