一、农业干旱概述
一般认为,干旱是某地在一定时段内由于水分供需不平衡从而对自然与社会产生一定影响的自然现象。降水缺少是造成干旱的主要因素,其严重程度还受到其它多种气象要素影响,如高温、大风等。干旱基本特征有以下几个方面:一是起始与结束时间难以准确确定,它是一种蠕变现象(Creeping phenomenon);二是与洪涝、台风(飓风)、冻害等灾害相比,干旱造成的影响是非结构性的;三是灾害严重程度不仅与干旱持续时间、强度和空间范围有关,而且与人类活动和植被对区域的水分需求有关,即干旱灾害具有自然与社会双重属性。
干旱通常分为气象干旱、农业干旱、水文干旱、社会经济干旱等四类。气象干旱,即是一段时间内降水明显偏少,显著低于同期正常降水量,是其它干旱发生的前提和原因。农业干旱,即降水量低于常年或蒸发强烈,导致土壤水分不能满足农作物蒸腾和生长发育的需要,造成农业生产减产。农业干旱涉及大气、土壤和作物(农业)三个方面,农作物水分需求与天气气候状况、农作物的生长发育阶段和生理特征,以及土壤的理化特性有关,农作物不同阶段发生的干旱,对农作物的最终产量影响不同。水文干旱,即降水缺乏或人类活动而导致地表水或地下水异常偏少,河流、湖泊径流量和水库储水量低于长期平均水平,其产生和发展比较缓慢。社会经济干旱,即由于降水量的变化而引起某些社会活动、经济利益的损失,本质是气象干旱、农业干旱和水文干旱的影响结果。
从本质上讲,干旱与旱灾并非同一概念。旱灾是由于干旱的出现,水分供应满足不了人类生产活动和自然生态环境的需求,从而对工农业生产、生态环境和人类活动造成损失或危害。旱灾是干旱已经发生,并且经济社会或自然系统已经明显受到不利影响,造成了损失。随着社会的不断发展,人类活动对干旱灾害的影响也不能忽视。此外,干旱与干燥不同,干旱是一种相对于正常情况而出现的自然现象,可以出现在任何地区。干燥是一定区域永久性气候特征,只发生在降水少的地区,也可以是一种仪器可测量的结果或人的个人感受。
综上所述,干旱是由于水分短缺而形成的一种自然现象,旱灾则是由于干旱的发生而对工农业生产和社会经济造成损失的灾害。出现干旱能否形成旱灾一方面与干旱发生时间、强度和持续时间密切相关,另一方面与干旱影响对象有关。因此,出现干旱不一定形成旱灾,但旱灾一定是干旱出现且持续影响的结果。
二、我国农业干旱灾害特征
我国是农业干旱发生频繁、影响严重的国家之一。根据1950~2008年统计资料分析,我国年均受旱面积21.57×104km²,占全国播种总面积的15.1%,成灾面积9.56×104km²,约占全国播种总面积的7.1%,因干旱损失粮食158×108kg。建国60多年来,干旱受灾面积占5类农业气象灾害(干旱、雨涝、台风、冻害、干热风)50%左右,干旱对农业造成的损失占5类农业气象灾害总损失的60%左右。根据1950~2008年全国及各省农业干旱受灾、成灾和绝收面积的统计分析,以10年为一时间单位,从20世纪50年代以来,我国旱灾呈加重趋势。1978~2008年30年间我国六大耕作区的干旱灾害特征是:黄淮海地区旱灾平均受灾面积占全国受灾面积的比例最高,达28%;其次为长江中下游地区,占20%;东北地区为19%,位居第三;这3个地区总的平均受灾面积占全国受灾面积的69%,为干旱的频发区。黄淮海地区平均成灾面积、绝收面积分别占全国成灾面积、绝收面积的比例均在23%以上,处于6大耕作区首位;东北地区的干旱受灾和成灾面积分别占全国的19%和22%,但绝收面积却达到了25%,表明东北地区对干旱的承受能力较弱。华南耕作区对旱灾承受能力较强,对农作物造成的损失较小,干旱受灾、成灾、绝收面积所占比例逐渐下降,表明这两耕作区抗旱能力好于其他耕作区。西南地区受灾、成灾、绝收面积所占全国比例并不大,但绝收面积所占比例大于受灾、成灾所占比例,说明西南地区受旱后造成农业损失较严重。西北地区的干旱受灾和成灾及绝收面积分别占全国相应面积的16%、17%和18%,受干旱的影响比较大。该结果表明,我国旱灾发生与纬向分布之间具有相似关系(陈方藻,等,2011)。
我国农业干旱具有明显的时空特征。在时间上,春夏季旱区主要集中在黄淮海地区和西北地区,夏秋季则主要发生在长江流域及南岭以北地区,秋冬季主要在华南沿海,冬春季由华南扩大到西南地区。在空间上,华北、西北和东北经常出现春旱,有时出现春夏连旱;秦岭、淮河以北春夏连旱频繁,夏旱次之,该区由于降水少且变率大,干旱发生频率高,同时人口众多,耕地资源丰富,形成水土资源不平衡,旱灾突出;秦岭、淮河以南,南岭以北多夏旱和秋旱,华南南部干旱主要集中在冬春季和秋季,川西北多春、夏旱,川东多伏旱,西北地区、青藏高原大部属常年干旱、半干旱气候,旱灾常对农业生产造成严重影响(李茂松,等,2003)。
三、农业干旱防御对策与措施
对策:开展农业干旱灾害的监测预测,为决策管理部门提供宏观决策科学依据。根据地方农业干旱的发生特点规律,采取科学合理的抗旱技术措施。
措施:一是开展工程节水、农艺节水和科学用水,采用节水抗旱综合技术应对干旱。包括应用喷灌、滴灌、渗灌等灌溉技术,采用地膜覆盖、秸秆覆盖的躲避干旱期等保护性栽培,选择抗旱品种等;二是提高农业水资源利用效率。包括:开发土壤水库,增加土壤水库库容;采用深耕多蓄雨水,蓄水保墒、耙耱保墒等提高土壤持水能力;三是实施集雨节灌农业,收集雨水,利用雨水资源扩大灌溉面积;四是开展人工增雨,增加水资源量。