乡镇尺度农业旱灾脆弱性及适应模式研究
作者单位：河北师范大学
学位级别：硕士
导师姓名：商彦蕊
授予年度：2022年
摘 要：旱灾是世界上影响范围最广、对农业造成危害最大的自然灾害。在全球变暖背景下,旱灾对农业发展和农户生计构成了严重的威胁,为此开展具有针对性地农业旱灾脆弱性研究和构建适应干旱的农业模式对促进区域可持续发展具有重要的意义。作为本文研究区的邢台县位于河北省南部,拥有山地、丘陵和平原三种不同类型的农业生态单元。暖温带气候条件下,水资源时空分布不均,对农作物生长需求的满足程度差,旱灾发生频繁、对人们生产生活威胁较大。根据区域灾害系统理论,灾害是孕灾环境、承灾体和致灾因子综合作用的产物。在无法改变孕灾环境和致灾因子的情况下,降低承灾体脆弱性成为减灾的关键。本文以邢台县为例,构建基于VSD(Vulnerability Scoping Diagram)评价框架的乡镇尺度农业旱灾脆弱性评价指标体系,采用综合加权求和模型计算脆弱性指数,用K-均值聚类划分脆弱性等级并通过Arc GIS软件进行表达,对2000-2018年邢台县各乡镇的农业旱灾脆弱性进行了评价。分析了脆弱性时空变化特征。采用地理探测器模型对脆弱性影响因素进行了因子相关性分析。选取脆弱性动态变化显著的山区乡镇冀家村乡、丘陵乡镇太子井乡和平原乡镇会宁镇作为典型区,分别对其农业生产模式对干旱的适应过程进行了分析,得出以下结论:(1)2000-2018年,邢台县各乡镇的农业旱灾脆弱性指数在0.1624-0.6364之间。将脆弱性按照指数值分布的聚集度,分为高、较高、中、较低和低脆弱性五个等级。从2000年到2018年,各乡镇脆弱性指数普遍呈下降态势。在特旱年份,脆弱性程度呈现整体较高的现象,但乡镇间差异显著。脆弱性指数高的乡镇主要分布在中部丘陵区的太子井乡和龙泉寺镇;脆弱性指数中等的乡镇主要分布在西部山地地区的白岸乡、浆水镇和冀家村乡等土地利用结构变化较大、林果业相对集中的乡镇。脆弱性指数低的乡镇位于东部平原区的会宁乡、南石门镇、羊范镇等市郊经济较为发达的乡镇。东部平原区域的乡镇2015年之前脆弱性程度相对稳定,之后脆弱性程度明显降低。(2)通过地理探测器模型分析,得出小麦种植面积比、土地利用结构中林果业的增加、农民人均收入、灌溉指数和非农收入比例是影响农业旱灾脆弱性变化的主要因素。(3)对比2000年与2018年的土地利用遥感图像解译,结合对农户的实地访谈调研,得出邢台县不同农业生态类型区农业模式的变化,包括小麦种植面积减少,林地面积增加,非农收入增加等对农业旱灾脆弱性程度的变化,确实起了重要作用。(4)根据脆弱性变化特征选取了山区冀家村乡、丘陵太子井乡、平原会宁镇作为典型乡镇近行分析。从农作物需水和降水的角度评估了冀家村乡、太子井乡和会宁镇种植结构对干旱的适应程度,从农业投入与产出角度分析不同农业模式的经济适应性,得出“小麦-玉米种植模式下需水量大,需水与降水不匹配,极易引发旱灾,而改变土地利用和种植结构,增加林果以及非农收入能够大大缓解干旱影响,提高旱灾应对能力和干旱适应性。(5)通过分析,构建了3种降低农业旱灾脆弱性的乡镇模式,一是山地地区冀家村乡“干鲜果为主、玉米为辅的“果粮模式;二是丘陵地区太子井乡“玉米为主、杂粮酸枣为辅加外出打工挣取非农收入的“粮工模式;三是平原近郊乡镇会宁镇的“非农务工与种植并行的“工农模式。山区、丘陵、平原的这三种典型模式,较好地适应了干旱环境,有效地减少了对干旱的暴露度、降低了敏感性、改善了生态,提高了经济收益。起到了降低农业旱灾脆弱性,减轻旱灾风险,维持区域可持续发展的作用。
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