农业生态系统对气候变化的脆弱性评价
发布时间：2023-03-28 17:30:06 来源：文档文库
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龙源期刊网http://www.qikan.com.cn农业生态系统对气候变化的脆弱性评价作者：魏飒苏静
来源：《南水北调与水利科技》2012年第01期
摘要：选取河北省农业综合开发项目区农业生态系统作为研究对象，将其划分为2个一级区8个亚区。通过采用实地调查与专家推荐的方法，确定了河北省农业对气候变化的脆弱性评价体系；采用专家打分和层次分析法完成了现状条件下农业对气候变化的脆弱性评价。评价结果表明坝上高原和冀西北山间盆地亚区农业对气候变化非常脆弱，山麓平原亚区农业对气候变化较为适中，滨海平原亚区农业对气候变化脆弱性逐渐变缓。评价结果基本上反映出河北省农业开发项目区生态系统气候脆弱性现状的一个大致轮廓，可供进一步研究借鉴和参考。关键词：河北省农业综合开发项目区；农业生态系统；气候变化；脆弱性中图分类号：S162文献标识码：A文章编号：1672-1683（2012）01-0077-AssessmentofClimateChangeonVulnerabilityofAgro-
——ACaseStudyintheAgriculturalComprehensiveDevelopmentProjectAreainHebei2.HandanWaterResource
Abstract:TheagriculturalecosystemintheagriculturalcomprehensivedevelopmentprojectareaofHebeiProvinceisinvestigatedinthestudy,andthesystemisdividedintotwofirst-gradedistrictswitheightsub-districts.Themethodsoffieldsurveyandrecommendationfromtheexpertsareemployedtoestablishtheassessmentsystemofclimatechangeonthevulnerabilityoftheagriculturalecosystem,whichcanbeusedtoevaluatethevulnerabilityofagro-ecosystemunderclimatechangeaccordingtotheexpertgradingmethodandtheanalytichierarchyprocess.Theevaluationresultsshowthattheagriculturalecosystemofthesub-districtsattheplateauandthebasinofnorthwestHebeiMountainsishighlyvulnerabletoclimatechange;theagriculturalecosystemofthesub-districtatthepiedmontplainareaismoderatelyvulnerabletoclimatechange;andthevulnerabilityoftheagriculturalecosystemofthesub-districtatthecoastalplainareatoclimatechangeisminimal.Theresultscanprovideanoutlineofthevulnerabilityoftheagriculturalecosystemtoclimatechangein
龙源期刊网http://www.qikan.com.cndifferentdistrictsoftheagriculturalcomprehensivedevelopmentprojectareainHebeiProvince,whichisbeneficialforfurtherresearchandinveKeywords:agriculturalcomprehensivedevelopmentprojectareainHebeiProvince;agriculturalecosystems;climatechange;vulnerability
由于农业受气候和天气的制约很大，气候变化将直接引起农业生态环境、生产布局和结构的变化，进而影响国家的粮食生产及粮食安全。农业对气候变化的脆弱性是气候变化影响研究的关键问题之一，对指导区域适应未来气候变化、指导适应对策、保证粮食生产、促进农业、资源、环境的可持续发展具有重要意义［1-2］。定量研究区域和部门对气候变化的脆弱性已成为气候变化研究的重点问题和国民经济发展的迫切需要。
近年来，在全球气候变化大背景下，国内外对脆弱性研究展开了深入而广泛的研究，得出了许多重要的结论。赵跃龙等［3］建立了一套系统、完整、客观、灵活且具操作性的脆弱生态［4］定量评价指标体系及方法，定量评价了我国环境的脆弱性。石勇弱性评估的研究。刘文泉兰东等［8］［5-7］基于国际灾害风险科学发展的动向，架构自然灾害脆弱性分析的理论体系和程序方法，以上海市为实证开展自然灾害脆提出了黄土高原地区农业生产对气候变化的脆弱性研究方法。孙［9］建立了石羊河流域生态系统脆弱性评价的相关指标体系。杨彬云等建立了9个指标综合评价了河北省68个省市的旱灾脆弱性，对河北省减灾和农业可持续发展具有重要意义。
河北省作为农业大省，粮食作物的生产与丰歉受气候变化影响很大。本研究通过采用实地调查与专家推荐的方法，确定河北省农业对气候变化的脆弱性评价指标体系，采用专家打分和层次分析法结合确定权重完成全省农业对气候变化的脆弱性现状评价，试图为河北省农业综合开发项目的政策评估提供依据。1研究区基本情况
河北省地处北纬36°03′-42°40′、东经113°27′-119°50′之间，东临渤海，西倚山西，南及东南与河南、山东相连，北及东北与内蒙、辽宁接壤，中嵌京、津两市，含11个地市的172个县（市、区），总国土面积万。河北省背山面海，地势西北高，东南低。根据地貌成因及形态特征，可分为坝上高原、山地（包括山间盆地）和平原三大类型，为研究区域气候变化对生态、经济社会可持续发展产生的影响提供了很好的研究契机，具有代表性。河北省土壤种类繁多，植被差异较大。全省年平均气温0℃～13℃，由北向南逐渐增加。1月份气温最低，各地平均皆在0℃以下；7月份最热，各地平均气温皆在18℃以上，南部地区可达27℃以上。全年日照时数为2400～3100h，无霜期120～220d。全省多年平均年降水量，降水量时空分布不均，年际变化大是其主要特征。
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn1988年，党中央、国务院做出了大规模实施农业综合开发的决定。近20年来，河北省农业综合开发坚持把提高农业综合生产能力作为基本任务、坚持大力发展产业化经营，培育壮大主导产业、坚持项目开发与科技进步相结合，强化科技支撑、坚持山水田林路综合整治，大力改善农业生态环境、坚持创新体制机制，强化项目管理。河北省农业综合开发综合考评成绩位于全国先进行列。截至目前，河北省11个设区市共有127个县（市、区）被先后列入农业综合开发项目区，总面积。本研究以河北省农业综合开发项目所涉及到的11个地市的127个县（市、区）作为资料收集的重点（图1）。收集的数据来自于相关单位提供的资料和历年相关统计年鉴，主要包括气象、土地、水土保持及有关农业、经济统计资料等（见表1）。为分析方便，结合河北省目前已有分区成果，本次研究将全省农业综合开发项目区划分为2个一级区8个亚区，即：Ⅰ山丘区（ⅠⅠ燕山山地丘陵亚区；Ⅰ区；Ⅱ2脆弱性指标和权重的确定及脆弱度计算
由于农业系统对气候变化的脆弱性研究包括两个方面：①农业生产系统对气候要素的敏感性；②农业生产系统对气候变化的适应能力。因此，农业生产气候变化脆弱性评估的指标体系，应包括敏感性和适应能力两方面的指标。本研究在参考已有农业脆弱性相关研究和气候变化对农业影响研究成果的基础上［5-7］坝上高原亚区；Ⅰ冀西北山间盆地亚区；燕山山麓平原亚滨海平原亚区）。
太行山山地丘陵亚区），Ⅱ平原区（Ⅱ冀中南低平原亚区；Ⅱ太行山山麓平原亚区；Ⅱ，充分考虑研究区的农业生产实际状况，选取与农业生产系统密切相关的气候条件，同时适当考虑生态环境和可持续发展有关的因子，采用实地调查与专家推荐相结合确定指标，专家打分和层次分析法结合确定权重。具体计算如下。脆弱性之敏感性式中具体计算方法为：（1）
-第i种指标的得分值；-第i种指标所占权重。
脆弱性之适应能力式中的权重。
-具体计算方法为：
（2）
-不利因素的指标，、有利于因素与不利因素-有利因素的指标；综合考虑上述两方面的影响，农业生产对气候变化的脆弱度V可用下式计算：（3）
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn2.1敏感性指标及权重
敏感性因子选取气候、生态环境、土壤等3方面共10个指标，具体权重采用专家打分和层次分析法确定，结果见表。
［10-13］敏感性指标得分值计算根据有关科研成果2.2适应能力指标及权重
和专家分级打分确定，结果见表3。
适应能力因子选取社会经济、农业生产和环境治理3方面因素共10个指标，具体权重列于表4。
适应能力取值根据有关科研成果和专家分级打分确定，结果见表5。3脆弱度分布及脆弱性评价
根据各分区实际统计资料，以2003年和2008年作为现状研究的个例年，计算全省各分区脆弱度（表6），分析河北省农业开发项目区生态系统脆弱性，其分布结果见图2。2003年燕山山地丘陵亚区的敏感性最高，达到，冀西北山间盆地亚区为低，仅为能力最高，达到低，只有低。
2008年冀西北山间盆地亚区及燕山山地丘陵亚区的敏感性最高，分别达到，其次为太行山麓平原亚区、冀中南低平原亚区、滨海平原亚区，分别为和低，仅为、和和、和，其次为燕山山麓平原亚区、冀中、、和南低平原亚区、太行山山地丘陵亚区和滨海平原亚区，分别为，坝上高原亚区和太行山山麓平原亚区敏感性相对较。适应能力与敏感性的排序相差较大，太行山山麓平原亚区适应性，其次为燕山山麓平原亚区、冀中南低平原亚区、太行山山地丘陵亚区、燕山山地丘陵亚区及滨海平原亚区、冀西北山间盆地亚区，而坝上高原亚区适应能力最。就脆弱性评价结果来看（图2），生态系统相对最脆弱的地方在河北省的西北部，其次为东部滨海平原亚区，而太行山山麓平原亚区生态系统在整个项目区中脆弱性最，坝上高原亚区、太行山山地丘陵亚区及燕山山麓平原亚区敏感性相对较。适应能力与敏感性的排序相差较大，燕山山麓平原亚区和，其次为滨海平原亚区、冀中和太行山山麓平原亚区适应性能力最高，达到亚区适应能力最低，只有和南低平原亚区、太行山山地丘陵亚区、燕山山地丘陵亚区，而冀西北山间盆地亚区和坝上高原。就脆弱性评价结果来看（图3）与2003年有所差异，生态系统相对最脆弱的地方仍在河北省的西北部，但脆弱性最强的地区已由坝上高原亚区
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn演变为冀西北山间盆地亚区，其次为太行山山地丘陵亚区和冀中南低平原亚区，燕山山麓平原亚区生态系统在整个项目区中脆弱性最低。
依河北省农业开发项目区气候脆弱性的现状评价结果看，基本上反映了项目区内不同类型分区的生态系统对气候变化的敏感程度、适应能力和脆弱性。坝上高原、冀西北山间盆地丘陵亚区地处河北省西北边陲，海拔较高，具有降水少、风速较大、蒸发剧烈、气温变化急剧等气候特点，多年平均降水量350~450mm，是河北省少雨中心，属于半干旱地区。长期以来农业生产以旱作农业为主，干旱缺水成为坝上农业面临的首要问题，加之近年来水土流失严重，因此农业对气候变化非常脆弱。燕山山地丘陵亚区位于河北省东北部，山区地貌复杂多样，以低山、丘陵面积最大，北部地区自然灾害较多，对农业生产危害较大，故本区农业对气候变化最为敏感，也较为脆弱。由于气象灾害成灾率增加、年降水变率变大，故2008年两区的敏感性均有所增加；加之近年来过度放牧，两区退耕还林比例略有降低，可灌溉地比例降低，两区的适应性均有所降低，故与2003年相比，2008年两区的脆弱度均呈升高的趋势。太行山山地丘陵亚区位于河北省西部，光照充足，热量条件较好，雨量集中，部分地区旱、洪、霜、风、雹灾害严重，农业对气候变化也相对较为脆弱。近年来该区气象条件较好，年降水变率及气象灾害成灾率较低，加之农业综合开发项目的实施，全区可灌溉地比例增加，故与2003年相比，2008年该区的脆弱度由0.86降至0.69。山麓平原亚区属暖温带半湿润气候区，年平均降水量600~700mm，是河北省降水较多、水资源比较丰富的地区之一。由于有优越的地理、土壤、气候和灌溉条件，是河北省最重要的粮食生产区，多年来一直是农业综合开发项目投资的主要区域，因此两区的可灌溉地比例、复种指数、优等地比例及水土流失治理率逐渐增大，其适应能力逐渐提高，农业对气候变化的脆弱度逐渐降低（或基本持平）。而冀中南低平原亚区又称黑龙港生态区，地处河北省东南部，属半干旱、半湿润季风气候，地势平坦，土层深厚，光热资源丰富，年降水500mm左右，但年际变幅大，春旱、初夏旱频繁发生，被称作黄淮海平原 