氣象災害對糧食生產的影響范文

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摘要:

利用1984－2013年統計數據，分析福建省糧食產量和氣象災害的變化趨勢。運用相關分析和敏感性分析，分別研究了5種氣象災害對5種糧食作物的影響程度，并在此基礎上提出政策建議，為福建省糧食生產的持續發展和科學決策提供借鑒。結果表明:①氣象災害對福建省糧食生產具有負面影響;②對福建省糧食生產影響最大的氣象災害是臺風，其次是風雹，受一般強度和高強度臺風影響最大的分別是稻谷和小麥，而受一般強度和高強度風雹影響最大的分別是玉米和小麥;③氣象災害受災率和成災率每變動1%，福建省糧食單產分別變動6.35%和21.56%。稻谷、玉米、薯類、大豆均對一般強度旱災和高強度風雹最為敏感，其中又分別以薯類和玉米為最，僅有小麥對一般強度和高強度的霜凍最為敏感。

關鍵詞:

糧食生產;氣象災害;相關分析;敏感性分析;福建省

農為邦本，糧食安全是關系國計民生的重大問題。由于人口增長［1］、糧食格局變化［2］、水資源短缺以及氣候變化［3］，中國的糧食安全形勢將面臨巨大挑戰。福建省作為傳統缺糧大省，人多地少，自然災害頻發，糧食安全形勢一直非常嚴峻［4］。因此，氣象災害對福建省糧食生產的影響具有重要的研究意義。

目前，國內外學者已經就氣象災害對糧食生產的影響進行了大量研究。UNEP［5］研究結果表明，直至2020年，與天氣相關的事件引發的經濟成本預計將增加兩倍，達到1500億美元/年。Vel-linga等［6］研究表明雖然氣象與非氣象災害所造成的損失均不斷增加，但相對于非氣象災害，氣象災害的發生率顯著上升。Hppe［7］分析了1950－2005年間大規模自然災害事件的發展趨勢，發現其所造成的損失劇烈增加。史培軍等［8］分析了1980－1994年農業自然災害對糧食生產的影響，得出這15年來的農業自然災害(主要為水旱災害)致使中國糧食減產達到同期糧食產量的15%左右，其中僅氣象災害占到40%左右。劉明亮等［9］通過分解糧食產量的時間趨勢項與波動項，分析了1949－1995年間中國主要糧食作物生產的波動性以及主要農業自然災害對糧食生產的影響，得出中國糧食生產的波動性在很大程度上受制于受災情況。馬九杰等［10］根據2002和2003年的分省相關數據，通過相關分析等方法，分析了農業自然災害對糧食綜合生產能力的影響，發現自然災害對中國糧食綜合生產能力具有顯著影響。羅小鋒［11］利用描述性統計和C－D生產函數，分析了自然災害對湖北省糧食產量的影響，指出自然災害已成為影響湖北省糧食產量的重大因素。莊道元等［12］利用全國31個省市1979－2007年糧食生產的面板數據，引入變截距雙對數模型對不同階段自然災害對糧食產量的影響進行計量分析，結果顯示三個階段中自然災害對糧食產量的負面影響均較顯著，而且自然災害對糧食產量影響的程度呈不斷下降的趨勢。龍方等［13］對中國1950－2008年稻谷單產和氣象災害數據進行灰色關聯分析，結果表明中國稻谷單產水平變化是由技術因素、社會因素和自然因素決定的，其中，社會因素占15%～17%，技術因素占28%～35%，自然因素占48%～56%。高云等［14］通過對2000－2008年自然災害發生面積與農業發展的各項指標進行了對比分析和回歸分析，得出自然災害對中國農業發展的影響較為顯著，并具體指出水災與旱災的影響較為顯著，且水災比旱災的影響更為顯著。

劉曉敏等［15］利用灰色關聯分析自然災害對河北省糧食產量的影響，結果表明風雹災受災未成災率，糧食風雹災成災率、糧食旱災受災未成災率對1985－2010年河北省糧食產量影響較強。上述研究明確了氣象災害對糧食生產的負面影響，具有一定的現實指導意義，但前人研究主要集中于總體受災情況對糧食產量的影響，而忽視了不同氣象災害對不同糧食作物的作用機理和影響程度存在差異。此外，前人研究更加重視對氣象災害和糧食產量間的相關性分析，而忽視了糧食作物對氣象災害的敏感性研究，即無法定量衡量單位氣象災害變動所引致的糧食產量的變動幅度。有鑒于此，本研究分析了1984－2013年福建省糧食產量和氣象災害的變化趨勢，并通過相關分析和敏感性分析，分別研究5種氣象災害與5種糧食作物之間的相關程度和敏感程度，提出政策建議，為福建省糧食生產的穩定發展和科學決策提供借鑒。

1數據來源與模型設置

1.1變量選取及數據來源本研究分別以稻谷、小麥、玉米、薯類、大豆單產為因變量，在糧食單產與氣象災害受災率和成災率的分析中，分別以旱災、水災、風雹、霜凍、臺風的受災率和成災率為自變量。福建省的糧食產量和氣象災害的受災面積、成災面積等數據來源于《福建統計年鑒》、《中國農村統計年鑒》(1985－2014年)。由于福建省從1998年起才將臺風的受災面積和成災面積數據列入統計年鑒，所以在分析臺風對糧食產量的影響時僅考慮2004－2013年的數據。

1.2模型設置

1.2.1相關分析本研究采用相關系數表示氣象災害與糧食單產之間的相關程度，分別取顯著性水平0.01、0.05和0.1進行雙側檢驗。

1.2.2敏感性分析為定量衡量單位氣象災害變動引發的糧食產量變動幅度高低，本研究引入敏感性的概念。糧食產量對氣象災害的敏感性是指氣象災害的變化對糧食生產系統的所造成的影響程度。若氣象災害發生較大變動，但其造成的糧食產量變動幅度較小，表明糧食產量對氣象災害的敏感性較小;反之，則敏感性較大。本研究分別以氣象災害受災率(或成災率)和糧食單產來反映糧食生產系統輸入量和輸出量的變化，以敏感度來表示糧食產量對氣象災害的敏感性的強弱程度。敏感度的計算步驟如下所示。

2氣象災害和糧食產量變化趨勢

2.1氣象災害變化趨勢統計局和農業部將糧食減產10%以上稱作受災，減產30%以上稱作成災，本研究分別以受災率和成災率表征一般強度和高強度氣象災害的受災范圍。由圖1可知，受災率和成災率的年均值較高，分別為26.70%和12.53%，但分別以每年0.7%和0.3%的趨勢下滑，這說明雖然近1984年以來福建省氣象災害的受災范圍比較廣，但總體呈減小趨勢，而且一般氣象災害的受災范圍減小得更為明顯。此外，對5種氣象災害受災率進行回歸分析，結果表明，旱災、水災、風雹、臺風的受災率分別以0.3%、0.7%、0.1%、1.5%的趨勢逐年遞減，僅有霜凍的受災率保持平穩。

2.2糧食產量變化趨勢由圖2可知，1984－2013年，福建省糧食單產總體以71.60kg/hm2的年趨勢波動上升。1984年全省糧食單產僅有4216.52kg/hm2，而2013年則達到6002.30kg/hm2，是1984年的1.42倍。1984－1997年間，福建省糧食總產也呈波動上升趨勢，直至1997年達到最大產量961.78萬t，但從1998年起，受播種面積減少的影響，糧食總產逐年降低，直至2013年達到最低產量，為523.60萬t，僅占到1997年糧食總產量的54%。此外，對5種糧食作物單產進行回歸分析，結果表明，稻谷、小麥、玉米、薯類、大豆的單產分別以54.61、44.44、102.79、43.65、52.32kg/hm2的趨勢逐年遞增。

3氣象災害對糧食產量的影響分析

3.1相關分析本研究以氣象災害受災率與糧食單產的相關系數表示一般強度氣象災害對糧食生產的影響程度。分析結果顯示，1984－2013年福建省糧食單產與氣象災害受災率的相關系數為－0.479，說明氣象災害對全省糧食單產具有一定負面影響，但由于糧食生產還受到技術進步、社會經濟等因素的影響，所以相關程度并不高。從表1中可以看出，5種作物受到不同氣象災害的相對影響程度基本一致，但5種氣象災害對不同作物的相對影響程度卻有較大差異。其中，受旱災影響較大的是大豆、稻谷，受水災影響較大的是薯類、稻谷，受風雹影響較大的是玉米和大豆，受臺風影響較大的是稻谷和玉米，但5種作物受霜凍的影響均非常小。本研究以氣象災害成災率與糧食單產的相關系數表示高強度氣象災害對糧食生產的影響程度。分析結果顯示，1984－2013年福建省糧食單產與氣象災害成災率的相關系數為－0.435，低于與受災率的，說明總體上高強度氣象災害對全省糧食單產的影響要小于一般強度的氣象災害。從表2中可以看出，除稻谷受高強度臺風的影響大于風雹外，5種作物受到不同高強度氣象災害的相對影響程度基本一致，但5種高強度氣象災害對不同作物的相對影響程度卻有較大差異。其中，受高強度旱災影響較大的是稻谷和大豆，受高強度水災影響較大的是稻谷和薯類，受高強度風雹影響較大的是小麥和玉米，受高強度臺風影響較大的是小麥和稻谷，但5種作物受高強度霜凍的影響均非常小。

3.2敏感性分析本研究以氣象災害受災率與糧食單產的敏感度表示糧食產量對一般強度氣象災害的敏感性程度，敏感度越大表示氣象災害受災率每變動1%，糧食單產相應的變動幅度越大。分析結果顯示，1984－2013年福建省糧食單產與氣象災害受災率的敏感度為6.35%，說明氣象災害受災率每變動1%，全省糧食單產相應的變動6.35%。從表3可以看出，5種作物對不同氣象災害，以及不同作物對5種氣象災害的敏感度均有較大差異。其中，稻谷、玉米、薯類、大豆對旱災最為敏感，僅有小麥對霜凍最為敏感，但所有作物均對臺風最不敏感。然而，對旱災較為敏感的是薯類和玉米，對風雹較為敏感的是玉米和大豆，而對水災、霜凍和臺風較為敏感的是玉米和小麥。本研究以氣象災害成災率與糧食單產的敏感度表示糧食產量對高強度氣象災害的敏感程度。分析結果顯示，1984－2013年福建省糧食單產與氣象災害成災率的敏感度為21.56%，說明氣象災害成災率每變動1%，全省糧食單產相應的變動21.56%，明顯高于與受災率的變動輻度，可見全省糧食單產對高強度氣象災害更為敏感。從表4可以看出，5種作物對不同的高強度氣象災害，以及不同作物對5種高強度氣象災害的敏感度均有較大差異。其中，稻谷、玉米、薯類、大豆對高強度風雹最為敏感，而對高強度水災次之，僅有小麥對高強度霜凍最為敏感，其次才是風雹。然而，對高強度旱災較為敏感的是玉米和大豆，對高強度風雹較為敏感的是玉米和薯類，而對高強度水災、霜凍和臺風較為敏感的是小麥和玉米。

4結論與建議

(1)氣象災害對福建省糧食生產具有負面影響。1984年來全省氣象災害受災范圍總體呈減小趨勢，在一定程度上促進了糧食生產，使得糧食單產逐年遞增。為實現全省糧食生產穩定發展，建議相關部門采取一系列防災減災措施:①提高氣象災害監測預警能力，健全氣象災害監測預警系統;②提高氣象災害應急處理能力，健全氣象災害應急救援體系;③加強氣象災害防御人才培養，提高氣象防災減災科技支撐能力;④強化氣象災害防御法制建設，構筑氣象防災減災法律體系;⑤加強氣象災害防御工作組織領導和宣傳教育等。(2)對福建省糧食生產影響最大的氣象災害是臺風，其次是風雹。受一般強度和高強度臺風影響最大的分別是稻谷和小麥，而受一般強度和高強度風雹影響最大的分別是玉米和小麥。因此，建議相關部門對危害較大的氣象災害和受氣象災害影響較大的糧食作物采取針對性措施。(3)氣象災害受災率和成災率每變動1%，福建省糧食單產分別變動6.35%和21.56%。稻谷、玉米、薯類、大豆分別對一般強度干旱和高強度風雹最為敏感，其中又分別以薯類和玉米為最，僅有小麥對一般強度和高強度的霜凍最為敏感。因此，在今后衡量氣象災害對糧食產量的影響時，除了相關性程度，建議將糧食產量對氣象災害的敏感性程度也納入考慮范圍。

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作者：田貴良 林志宇 單位：河海大學 商學院