东北地区玉米主要气象灾害风险评价模型研究

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21期 高晓容等：东北地区玉米主要气象灾害风险评价模型研究 4259

害的风险概率。概率风险法虽然简单易行，但不能反映农业气象灾害风险的形成机制和影响因素。二是研究农业气象灾害的致灾因子危险性或承灾体脆弱性[16-21]。Hao等[16]把干旱频率、强度作为危险性指标对中国583个农业气象观测站的干旱损失进行评估；陈晓艺等[17]利用干旱强度和频率评估安徽省冬小土壤、麦的干旱危险性；Wilhelmi等[18]分别利用气候、土地利用及灌溉条件等因子评价了美国内布拉斯加州农业旱灾脆弱性；刘兰芳等[19]从生态环境、社会经济方面选取降水量、蒸发量、水利化程度等9个指标评估了湖南省农业干旱脆弱性；Simelton等[20]、Fraser等[21]认为技术、资金等社会经济因素是中国东部主要粮食作物干旱脆弱性的主要因子。三是根据自然灾害致灾机理，利用合成法对影响灾害风险的各因子进行组合建立灾害风险指数[22-25]。Ngigi等[22]利用连续无雨日数、土壤水分、作物产量及经济因子评估了肯尼亚Laikipia地区的干旱风险；Zhang[23]选取干旱频率、强度、持续时间、受灾面积和作物生产水平几个指标评价了中国松辽平原的玉米干旱风险；Shahid等[24]利用危险性与脆弱性之积的方法评价孟加拉国的干旱风险；Zhang等[25]利用可变模糊集模型从危险性、脆弱性、暴露性和抗灾能力几个方面对辽宁省农业干旱风险进行了评估。【本研究切入点】目前农业气象灾害风险评估研究仍然存在着很多不足，普遍以单一灾种对单一承灾体的影响为研究对象，而农业生产过程中经常面临一种以上气象灾害的威胁，迄今农业气象灾害风险评价尚未涉及多种气象灾害，无法反映实际气象条件下农业面临的真实风险。大多数研究基于灾害频率的致灾可能性或对影响灾害风险的不全面的几个因子进行组合构建风险指数，不能准确反映农业气象灾害风险的形成机理和影响因素。作物在不同发育期或发育阶段遭受气象灾害对最终产量的影响都会不同[26-27]，现有研究基本是基于作物生育期，少有区分灾害发生在哪个发育期或发育阶段，以及贯穿作物发育全过程的风险评估。【拟解决的关键问题】本文在前人农业气象灾害风险评价研究的基础上，探索作物不同发育阶段多种气象灾害风险评价方法。以东北地区玉米为研究对象，把冷害、干旱、涝害作为主要气象灾害，利用玉米发育期、气象、土壤、作物面积和产量等多元资料，根据自然灾害风险理论和农业气象灾害风险形成机理，研究东北玉米主要气象灾害风险评价指标体系及评价模型，构建东北玉米主要气象灾害风险评价体系，为有关部门调整农业结构及

制定防灾减灾对策和措施提供理论依据。

1 资料来源及处理

选取辽宁、吉林、黑龙江3省48个农业气象观测站为研究站点，所用资料：（1） 1961—2010年逐日气象资料（温度、降水量、风速、日照时数等）来自国家气象信息中心资料室；1961—2010年10 km×10 km网格逐日温度资料来自国家气象中心。（2）1980—2010年玉米发育期资料来自国家气象信息中心资料室。（3）农业气象观测站所在行政县（市）2004年耕地面积及1961—2010年玉米种植面积、产量资料来自各省统计年鉴。（4）土壤类型来自农业气象观测站的土壤观测资料。

联合国粮农组织（FAO）建议将作物生育期划分为初期、发育期、中期、后期4个阶段[28]，结合玉米的生理生长特点，本文把玉米生育期划分为4个发育阶段：阶段1为播种—七叶，阶段2为七叶—抽雄，阶段3为抽雄—乳熟，阶段4为乳熟—成熟。发育期采用当地发育期的一般日期，即多年发育期的平均值[29-30]。

2 主要气象灾害及其风险指标

2.1 气象灾害风险形成机制

联合国“国际减灾战略”（UN/ISDR）从自然灾害的角度提出灾害风险评估是对可能造成危害的致灾因子、处在灾害物理暴露之下的潜在受灾对象（生命、财产、生计和人类依赖的环境等）及其脆弱性的分析和评价[31]。联合国人道主义事务部给出的风险表达式“风险度（R）=危险度（H）×脆弱度（V）”得到了很多研究者的赞同，目前国际上多数研究项目都按这个思路进行[32-33]，张继权等[34-35]把承灾体暴露性和防灾减灾能力两个相互独立的部分从脆弱性中分离出来，认为一定区域自然灾害风险是自然灾害危险性、承灾体的暴露性和脆弱性及防灾减灾能力4个因素综合作用的结果。气象灾害危险性指气象灾害异常程度；承灾体暴露性是指可能受到气象危险因子威胁的所有人和财产；承灾体脆弱性是指在给定危险地区的财产由于潜在的气象危险因素而造成的伤害或损失程度，反映了气象灾害的损失程度；防灾减灾能力表示受灾区在短期和长期内能够从气象灾害中恢复的程度，，包 括应急管理能力、减灾投入、资源准备等[35]。 2.2 主要气象灾害识别

利用发育阶段冷害指数[4]判别出苗—七叶、出苗—抽雄、出苗—乳熟、出苗—成熟是否出现冷害，然

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