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基于作物损失率的风暴潮增水灾害对农业产量影响评估
——以珠江三角洲地区为例*

2015-05-13蕾,马丽,刘

灾害学 2015年4期
关键词:珠江三角洲风暴潮耕地

康 蕾,马 丽,刘 毅

(1.中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.中国科学院大学,北京100049)

基于作物损失率的风暴潮增水灾害对农业产量影响评估
——以珠江三角洲地区为例*

康 蕾1,2,马 丽1,刘 毅1

(1.中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.中国科学院大学,北京100049)

在借鉴相关经验的基础上建立风暴潮增水农业产量损失评估模型,选择广东省珠江三角洲地区为研究区域,以该地区的DEM、土地利用等数据为基础,通过实地调研获取当地的作物种植结构、轮作方式、作物单产、不同淹没高度下不同作物的损失率等数据资料,并以2010年为例,估算并分析了不同风暴潮增水情景下珠三角地区耕地受灾空间分布特征及农业产量损失情况。结果表明,低估计情况下研究区耕地风暴潮淹没总面积占耕地总面积3.61%,高估计时该比重增加到5.47%,其中广州、江门、珠海、汕尾、惠州、佛山等地市受风暴潮影响耕地淹没情况较为严重;且随风暴潮灾害的加剧,多地市淹没高度在最大值150 cm以上的耕地淹没面积增加显著。从耕地淹没造成的农业产量损失来看,蔬菜的损失产量普遍较高,其次是稻谷,花生受灾害影响较小。其中蔬菜灾损最严重的为广州,稻谷损失最严重的为江门。本文较为细致地刻画了珠三角地区海平面上升及风暴潮增水灾害对农业的影响,以期为珠江三角洲地区作物种植布局、生产以及防灾减灾提供定量和定位的科学依据。

风暴潮灾害;耕地淹没;农业损失;珠江三角洲

由热带气旋、温带气旋、海上飑线等风暴过境所伴随的强风和气压骤变而引起局部海面振荡或非周期性异常升高(降低)现象,称为风暴潮,其引起的沿岸涨水造成的灾害通常称为风暴潮灾害。我国海域辽阔,大陆海岸线长达18 km多,南北纵跨温、热两带,风暴潮灾害可遍布各个沿海地区,使得我国是受风暴潮影响最严重的少数国家之一。2005年以来,风暴潮灾害造成我国的直接经济损失均为各类海洋灾害之首。其中,2005年是风暴潮灾害经济损失最为严重一年,全年风暴潮灾害造成直接经济损失达到329.8亿元;2010-2014年五年间,风暴潮造成的直接经济损失占各类海洋灾害造成的经济总损失的比重持续上升,其中2012-2014年风暴潮造成的直接经济损失均超过百亿元,分别为126.29亿元、152.45亿元和135.78亿元,占当年各类海洋灾害造成的直接经济损失比重分别高达81.35%、93.25%和 99.74%。因此,针对风暴潮灾害进行研究,充分认识风暴潮灾害的严重性和危险性,具有重要的现实意义。

目前,国内外学者围绕风暴潮灾害已开展了相关的研究,这些研究主要涉以下几个方面:①风暴潮的特征、类型、成因研究,许多学者基于国内某些地区的风暴潮历史统计数据,对风暴潮的地理气象成因、发生规律[1-4]、多年时空分布特征等方面进行分析[5-6];②风暴潮灾害风险及脆弱性研究,这类研究和一般自然灾害脆弱性研究的宏观思路一致,基于一定的指标体系,采用一定的模型及数学方法综合评价一定区域的风暴潮灾害脆弱性或风暴潮灾害风险[7-9];③风暴潮灾害损失评估研究[10-14],以及在此基础上对区域进行风暴潮损失风险区划[15]。常见的风暴潮灾害经济损失评价研究往往通过选取一系列的评价指标,从整体上对总体的经济损失进行评估[16]。并多将损失分为直接经济损失与间接经济损失,分别确定每类损失的价值,然后加总获得风暴潮淹没总损失[17]。而在具体损失评估的计算方法上,有评估直接经济损失的财产损失率法、损失增长率模型、面上综合损失模型等,以及用于确定间接经济损失的直接调查估值法、经验系数法等方法[18]。各类方法优缺不一,研究对象也涉及社会经济的各个方面。然而,风暴潮作为一种自然灾害最为直接的影响对象是土地资源,其往往造成受灾地区农田耕地资源的淹没和农业产量的损失。有学者对海平面上升背景下中国沿海台风风暴潮脆弱性评估结果表明,沿海地区被淹各类土地中农田所占面积比例最大[19]。但现有研究中针对单一的农业损失评估较为鲜见,且评估主要采取不同用地类型不同损失率的方法,忽视了地表不同作物的损失率差异和地方播种结构差异。方法简单机械,更没有一种评估方法被普遍采用和推广。

有鉴于此,本文在借鉴相关经验的基础上尝试建立基于不同作物损失率的风暴潮灾害农业损失评估模型,对风暴潮灾害造成的农业产量损失进行估算。本文选择广东省珠江三角洲地区为研究区域,应用GIS空间分析技术,以2010年为研究年(与土地利用数据对应),基于当年该地区的海平面上升及风暴潮淹没高程,提取淹没耕地空间范围;选取水稻、花生和蔬菜为主要作物,结合各作物的播种情况,包括作物播种面积、单产以及不同淹没的高度范围内作物的灾害损失率,计算出当年珠江三角洲各地市主要农作物的淹没损失产量,对风暴潮灾害影响下该地区农业生产遭受的产量损失情况进行定量刻画,以期更深入、客观、准确地认识地区农业的风暴潮受灾特征,把握风暴潮灾害对珠江三角洲农业生产造成的不利影响,从而为制定有效的防灾减灾策略提供一定的科学依据。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究区域概况

珠江三角洲地处我国广东省中南部沿海地段,是我国的第二大河三角洲,包括广州、深圳、珠海、佛山、江门、东莞、中山、惠州、阳江、汕尾等城市,面积约1.1万km2(图1)。珠江三角洲平原广阔,水网密布,海岸线绵长,良好的气候条件、地形条件和水文条件非常适宜农业发展。加上便利的交通和广阔的市场,使得本区成为广东省稻米、甘蔗、桑蚕等的集中产地之一,在农业生产中具有举足轻重的地位。近年来随着全球变暖加剧及区域经济和城市化进程的迅猛发展,海平面上升、风暴潮加剧、海岸侵蚀等灾害造成珠三角地区脆弱性迅速加剧[20],并且该地区位于风暴潮灾害严重岸段内,遭受风暴潮等灾害所造成的损失和影响远远大于其他区域[21]。

1.2 数据来源

本文所采用的基础地理数据包括珠江三角洲地区2010年1:5万比例尺土地利用数据(矢量),以及分辨率为10 m×10 m的数字高程模型(DEM),以上数据均由广州地理研究所提供。此外,主要作物的种植面积、单产等数据主要来自《广东省统计年鉴2011》。所采用的淹没高程数据来自于收集的海平面高度资料来自中国科学院地理科学与资源研究所李国胜课题组的成果,包括珠江三角洲区域内主要18个验潮站的月均潮位资料和分辨率为1/3°×1/3°的经纬网格卫星高度计资料。

1.3 研究方法

1.3.1 风暴潮淹没的耕地范围提取

风暴潮和海平面上升将成为中国沿海地区主要的气象灾害之一。根据IPCC第五次报告,在1901-2010年期间全球平均海平面上升了0.19m[22]。而对于中国南海地区的海平面上升和风暴潮增水,本研究采用了李国胜等的研究成果[23-24],在不考虑海堤防护能力的前提下,以GIS空间分析技术为支持,基于珠江三角洲地区DEM数据,以该地区2010年海平面及风暴潮增水情景(表1)给出的风暴潮淹没高程为依据,提取2010年份珠江三角洲地区高、低估计情景下的风暴潮可能淹没范围。

表1 珠江三角洲地区2010年海平面上升及风暴潮增水情景

基于珠江三角洲地区2010年土地利用数据,与上述得到的不同增水情景下的风暴潮淹没范围叠加提取被淹没耕地的空间分布。基于海平面上升及风暴潮增水高程和被淹没耕地的实际高程,借助于ArcGIS提供的栅格计算器工具,计算被淹没耕地淹没的高度,即淹没高程与被淹没耕地实际高程的差值,并依据实际调研的农户灾害强度感知情况,按表2进行等级划分。

表2 淹没的高度等级划分

1.3.2 主要作物受灾情况与损失率

通过在珠江三角洲地区的农户调查发现,珠江三角洲地区的作物熟制基本为一年三熟,以双季稻占优势,且多实行“早稻+晚稻+经济作物(花生、木薯等)”或者“早稻+晚稻+蔬菜”的轮作种植制度。早稻一般于每年2-3月份左右播种,6 -7月份左右收割;晚稻于每年6-7月份左右播种,11月份左右收割。蔬菜全年都有种植,而花生的种植时间为4-10月。而该地区风暴潮主要发生在6-10月份,因此由各作物的种植时间和风暴潮发生的时间之间的重叠情况可以判定,稻谷(早稻和晚稻)、蔬菜和花生是受风暴潮灾害影响的主要作物,其损失构成了海平面上升及风暴潮增水灾害造成农业产量损失的主要部分。

农业损失计算的关键是合理确定各作物在不同淹没程度下的淹没损失参数,淹没损失率则是其中最重要的参数之一。相关研究表明[25],淹没高度不同,农作物损失率也不同;对同一种农作物而言,在不同的淹没高度下,损失率不同。淹没高度越大,损失率亦随之增大。本研究根据农户调查结果统计得到不同淹没高度导致作物的损失率如表3所示。

1.3.3 风暴潮淹没作物损失评估

基于珠江三角洲地区耕地面积、淹没的耕地面积,以及不同作物的种植面积、单产等数据,以市域为单元,应用模型[26]计算出珠江三角洲各行政单元的风暴潮淹没作物产量的损失量,计算如式(1)所示。最后再汇总求算地区总体的农业损失。

表3 不同淹没高度下作物的损失率统计 %

式中:V为统计单元(市域)内不同作物损失的总价值;j为耕地淹没的高度等级,取值为1~6;i代表作物类别;Cij为淹没高度为j等级时被淹没的作物i的面积;Gi为作物i的单产;Eij为淹没高度为j等级时作物i的损失率。

其中,Cij计算如下:

式中:Cij为所统计行政单元内淹没高度为j等级时被淹没的作物i的面积;Aj为j等级下各行政单元内被淹没的耕地面积;C0为相应行政单元内的作物i的实际播种面积;A0为相应行政单元内的实际耕地面积。

2 结果分析

2.1 珠三角地区耕地淹没分析

2.1.1 总体淹没态势分析

对于风暴潮灾害所造成的农业损失评估,首先要获得风暴潮淹没的耕地空间范围。本研究借助ArcGIS提取珠江三角洲地区风暴潮淹没的耕地空间范围(图2),并对淹没范围内的耕地面积进行统计。据统计,2010年珠三角地区低估计情景下的耕地淹没总面积为94 951.35 hm2,高估计时为137 373.78 hm2,分别占地区耕地总面积的18.49%和26.75%。分地市看(表4),在风暴潮灾害的影响下,江门市被淹没的耕地面积最大,低估计时为28 991.29 hm2,高估计时为39 158.2 hm2。其次是广州和珠海,在低估计时的耕地淹没面积已达上万公顷,分别是19 423.77 hm2和10 400.65 hm2。其中,江门的台山市、新会区的南部和恩平市的东南部濒临南海,全市海岸线长615 km,占全省的1/5,且台山市和恩平市的东南部均地处海湾,潮流进入遇岸易导致潮位急剧上升,造成较大范围的淹没。广州南部和珠海是珠江三角洲岸段珠江口的一部分,而珠江口是一个喇叭口和河网区并存的复式河口,当强大的台风过境把海水由喇叭口向内推进时,海水容易向河内网区的河网扩散,加之沿海地势低洼,一旦遭遇风暴潮灾害,这两个地区都会发生大面积的淹没。同样处在珠江口的中山和佛山,耕地淹没面积在低估计均超过5 000 hm2。此外,汕尾地处珠江口东侧,南濒南海,东临台湾海峡,台风带来的风暴潮灾害也会造成大面积的耕地被淹没。

图2 2010年海平面上升及风暴潮增水淹没高程下淹没耕地的空间分布

图3 2010年不同海平面上升及风暴潮增水淹没高程下不同淹没高度等级的耕地分布

从高、低估计不同情况下风暴潮淹没耕地面积的增加程度来看,惠州、阳江的耕地淹没面积增加率都超过100%,其中惠州高达192.66%,广东三大水系之一的东江及其支流横贯境内,随风暴潮淹没高程的增加,灾害对其危害性就会显著增大。此外,汕尾和佛山的耕地淹没面积在高估计时也有显著增加。因此了解这些地区风暴潮灾害的特征和危害,提出有效措施和防御对策,对提高农业生产防灾减灾能力有重要意义。

表4 2010年海平面上升及风暴潮增水淹没高程下珠三角地区各市淹没耕地面积统计 hm2

2.1.2 不同淹没高度的耕地淹没分析

从被淹没耕地淹没的高度等级分布来看(图3),低估计情况下,珠江三角洲地区淹没高度在30 cm以下的耕地面积为35 043.53 hm2,比重达淹没耕地总面积的37%;其次是淹没高度在80~120 cm的耕地,面积为31 215.54 hm2,比重达33%。淹没高度高达150cm以上的耕地面积有24 797.21 hm2,所占比重也高达26%。从各地的淹没情况来看,深圳、佛山、惠州、汕尾、阳江等地市被淹没耕地的淹没高度以30 cm以下为主,淹没程度较轻;广州、珠海、江门、中山等地市有超过或接近1/3的被淹没耕地的淹没高度在150 cm以上,淹没程度严重。在2010年的高估计情况下(表5),珠江三角洲地区有超过65%的被淹没耕地的淹没耕地在120 cm以上,其中淹没高度在120~150 cm之间和150 cm以上的被淹没耕地面积分别为34 993.95 hm2、60 122.91 hm2,比重分别高达25%和44%,淹没严重程度较低估计时显著上升。其中,广州、珠海、中山、江门等地市淹没高度在150 cm以上的耕地面积比重均超过了各地淹没总面积的50%。淹没的高度越大,农业损失率就越高,显然高估计情况下风暴潮灾害使各地及整个地区蒙受的农业损失远大于低估计的情况。

2.2 珠三角地区农业产量损失评估

2.2.1 主要作物不同淹没高度产量损失情况

由表6可知,从各主要作物不同淹没高度下的产量损失占研究区相应作物总产量的比重来看,除低估计时淹没高度在30 cm以下的稻谷损失产量比重最大、高估计时淹没高度在30 cm以下的花生损失产量比重最大之外,其余各淹没高度等级下均是蔬菜的损失最大;从占广东省的总产量比重来看,各淹没等级下蔬菜的损失都是最大的。总体上蔬菜的产量损失更为严重。以2010年低估计的情况为例,三种主要作物的淹没损失产量占总产量的比重随淹没的高度变化情况基本相同,当淹没的高度大于150 cm时,稻谷、花生的损失占研究区以及广东省的总产量比重相对最大,分别为3.75%、4.73%和0.94%、0.50%;其次是当淹没的高度在80~120 cm之间时,二者的淹没损失占研究区和广东省的比重分别为1.85%、1.45%和0.46%、0.29%;当淹没的高度在30 cm以下时,二者的损失占研究区总产量的失比重均超过1%,,分别为1.44%和1.33%。对于蔬菜,当淹没的高度在80~120 cm之间时,其淹没损失额产量占总产量的比重最大,占研究区为5.08%,占广东省卫2.03%;当淹没的高度大于150 cm时,其淹没损失仅次于最大值,占研究区和广东省的比重降低到4.73%和1.89%;淹没高度小于30 cm时,其淹没损失产量占研究区总产量的1.43%,其余淹没高度范围内蔬菜的淹没损失产量比重都在1.0%以下。2010年高估计情景下,各主要作物在淹没高度等级较高时淹没损失产量占总产量的比重均明显增加,且高损失产量主要集中在30~50 cm、120~150 cm和150 cm以上三个淹没高度范围。具体来看,淹没高度在150 cm以上时,稻谷、花生和蔬菜的淹没损失产量所占比重为各淹没高度等级中最大,其中占研究区总产量分别为9.02%、6.30%和11.74%,占广东省总产量比重则分别为2..25%、1.27%和4.69%;当淹没高度在120~150 cm之间时,三者的淹没损失产量比重有所减少但仍高于其他淹没高度等级的比重;此外,淹没高度在30~50 cm之间时,损失比重也相对较大。可以看出由于淹没高程的增加,淹没高度越大的区域风暴潮灾害造成的农业损失就越大、损失增加越显著,则会有更大范围地区受到风暴潮灾害影响加剧。

表5 2010年海平面上升及风暴潮增水影响下珠三角地区不同淹没高度范围的耕地面积统计 hm2

表6 不同淹没高度主要作物的淹没损失产量占研究区及广东省总产量的比重

2.2.2 农业总体产量损失情况

按照作物类别,将珠江三角洲地区各行政单元不同淹没高度的作物损失产量加和,进而再将各行政单元的作物损失产量汇总,得到整个珠三角地区各主要作物的灾损总产量,及其占研究区和广东省相应作物产量的比值(表7)。由计算结果可知,珠江三角洲地区稻谷、花生、蔬菜等主要农作物总损失产量在低估计时分别为19.43万t、0.97万t、130.74万t,占研究区总产量的比重均超过5%,蔬菜损失产量占研究区的比重更超过10%,高达12.36%;三种作物损失占整个广东省的比重都达到1%以上,蔬菜灾损比重更高达全省的12.035%。高估计是各主要作物的损失情况与低估计时相类似。不难看出,蔬菜的损失产量为各作物中最大,稻谷的损失低于蔬菜,花生的损失为三种作物中相对最低。但稻谷和花生在高估计时的损失比低估计时高出一倍多,以稻谷为例,低估计时的损失产量为19.43万t,而高估计时的损失高达39.46万t,损失程度随淹没高度的增加显著上升。说明随风暴潮灾害的严重程度加剧,对稻谷、花生两大作物的影响更为突出。

表7 2010年海平面上升及风暴潮增水影响下珠三角地区主要作物损失总产量及比重

从各市受风暴潮灾害影响的农业灾损产量统计结果来看(表8),深圳受灾影响最为轻微,而广州的农业受灾总产量为珠江三角洲地区最高,低估计时损失产量超过55万t,高估计时超过90万t。农业受灾损失总产量在低估计时就超过10万t的其他城市有中山、江门、佛山和汕尾,总损失产量分别是24.44万t、21.76万t、13.95万t和13.67万t,且上述四市高估计时主要作物灾损总产量均超过30万t,属于受灾害影响较严重的地区。其余各地市作物灾损总产量低估计时均在10万t以下,但珠海、惠州、东莞及阳江在高估计时灾损产量增加到10万t以上。

从各市的作物受灾损失情况来看,首先以低估计结果为例,蔬菜的受灾产量损失均为各作物当中最高,其次是稻谷,花生的受灾损失产量为三种作物中最低。高估计时,各市的农作物受灾损失情况类似于低估计。其中,蔬菜损失产量最高的是广州,其次是中山、江门、佛山等地市。稻谷损失产量最高的是江门,其次是广州、汕尾、阳江、中山、珠海等地。花生的损失产量普遍较低,各地市的损失均在1万t以下。呈现这样的态势和地区种植结构密切相关,蔬菜的播种面积比例普遍较高,因而受风暴潮灾害影响的概率也高,受灾面积就大,受灾损失额就高。稻谷受灾损失也不容忽视的原因在于珠三角地区风暴潮灾害发生的时间与稻谷,特别是晚稻,有明显的重叠期,风暴潮引发的外力会引发水稻倒伏,使稻谷的产量和质量降低,甚至造成绝收,因而会造成巨大的损失。

表8 2010年珠江三角洲地区各地市主要作物灾损产量 万t

3 讨论与结论

本文以珠江三角洲地区为研究区,以该地区的DEM、土地利用等数据为基础,结合当地的作物种植结构、轮作方式、单产,以及农户调研得到的作物受灾损失率等资料,探索建立风暴潮灾害农业产量损失评估模型,对风暴潮影响下珠三角地区农业受灾空间分布特征及农业产量损失现状进行了评估,揭示了地区海平面上升和风暴潮增水灾害对农业的影响,以期为珠江三角洲地区作物种植布局、生产以及防灾减灾提供定量和定位的科学依据。

(1)从耕地淹没态势来看,2010年珠三角地区低估计情境下的耕地淹没总面积为18 838.07 hm2,高估计时为28 593.37 hm2,分别占地区耕地总面积的3.61%和5.47%。分地市看,江门、广州、珠海以及汕尾等地遭遇风暴潮灾害时均会造成较大面积的耕地被淹没;此外,惠州、汕尾、佛山等市在淹没高程增加时耕地淹没面积会显著增加,这些地区受风暴潮灾害影响较大。从淹没的高度来看,多地市高估计情况下淹没深度在150 cm的耕地面积比重显著增加,意味着一旦风暴潮灾害的严重程度加剧,地区农业的受灾程度会显著加重。珠三角位于南海北面,随气候变暖导致珠三角海平面上升趋势明显,必然会引起风暴潮加剧[25],可以预见受灾范围将扩大,因此有必要加强对风暴潮灾害的监测、防御管理。

(2)从农业损失产量评估结果来看,稻谷、蔬菜等主要作物的总损失产量偏高,花生的损失产量相对较低。且蔬菜的损失产量最高,占研究区和广东省总产量的比重均超过10%,其次是稻谷。且不同淹没深度等级下也是蔬菜的损失产量所占比重普遍最大,其次是稻谷。可见风暴潮对珠三角地区农业生产和发展造成的影响不容忽视。风暴潮造成大片耕地及农作物受淹被毁是最重要的原因。除此之外,部分淹没农田和农业灌溉水源因长时间受海水浸泡,土壤和农用灌溉用水含盐量急剧上升[12,27],影响农作物的生长,从而也会严重影响该地区的农业生产,这属于风暴潮对珠三角地区农田生态环境的影响,鉴于这种致灾影响是一个累积性过程,本研究未对此多做考虑。

(3)珠江三角洲是我国改革开放的先行区域和重要的经济中心,其地位的重要性和面临风暴潮灾害的高风险性使得该地区风暴潮灾害研究备受关注。现有研究多从自然、社会、经济、文化和政策等多角度对地区面临风暴潮灾害的影响进行综合灾害风险评估[28],本研究尝试以与农业生产直接相关的耕地淹没为切入点,基于珠三角地区2010年土地利用现状,结合实地农户调研获得的当地作物种植结构、单产、单价及损失率等资料,针对风暴潮造成的农业直接经济损失进行具体而客观的评估和分析,有利于清晰地把握风暴潮对作物及农业的影响,为灾前预防、灾中管理、灾后补偿以及农业可持续发展提供依据,有利于指导调整农业种植结构,提高防灾抗灾水平,养护和合理利用耕地资源,以最大程度地降低风暴潮灾害造成的农业直接经济损失。

(4)鉴于珠江三角洲地区的风暴潮较为严重,造成的农业直接经济损失不容忽视,防潮减灾的任务十分艰巨[29]。针对本研究评估分析得出的风暴潮灾害及其损失的特征,结合相关研究成果,在此简要提出相应的防潮减灾措施:①最重要的仍是加强防御风暴潮的工程措施,例如在江门、惠州、汕尾等市的沿海岸段修筑防潮海堤和挡潮闸,同时由于这些地区耕地淹没严重、农业经济损失巨大的地区,要适当提高建设江海堤围的标准,最大程度减轻地区遭受风暴潮灾害损失的程度;②加强海岸生态保护,营造沿海防护林体系,尤其是珊瑚礁、红树林等能够保护海岸不受大潮巨浪侵蚀的天然屏障,加强风暴潮灾害防御的生物措施;③在灾害严重区修建风暴潮观测站,加强灾害监测预报。

[1] 甘申东,章卫胜,宗虎城,等.我国南海沿海台风风暴潮灾害分析及减灾对策[J].水利水运工程学报,2012(6):51-58.

[2] Dong S,Gao JG,Li X,et al.A storm surge intensity classification based on extreme water level and concomitant wave height[J].2015:237-244.

[3] Nicholls,R.J.,H.FMJ,M.M.Increasing flood risk and wetland losses due to global sea-level rise:regional and global analyses[J].Global Environmental Change-Human And Policy Dimensions,1999(9):69-87.

[4] Lowe,J J.Gregory R,Flather.Changes in the occurrence of storm surges around the United Kingdom under a future climate scenario using a dynamic storm surgemodel driven by the Hadley Centre climatemodels[J].Climate Dynamics,2001(18):179-188.

[5] 董剑希,李涛,侯京明,等.广东省风暴潮时空分布特征及重点城市风暴潮风险研究[J].海洋学报中文版,2014,36(3):83-93.

[6] 吴玮,刘秋兴,于福江,等.台州沿海地区台风风暴潮淹没风险分析[J].海洋预报,2012,29(2):25-31.

[7] 肖启华,张建新,黄冬梅.城市风暴潮灾害快速评估的模糊决策方法——以厦门市为例[J].灾害学,2011,26(2):77-80.

[8] 谭丽荣.中国沿海地区风暴潮灾害综合脆弱性评估[D].上海:华东师范大学,2012.

[9] 殷杰.中国沿海台风风暴潮灾害风险评估研究[D].上海:华东师范大学,2011.

[10]赵昕,王晓霞,李莉.风暴潮灾害经济损失评估分析——以山东省为例[J].中国渔业经济,2011,29(3):91-97.

[11]殷克东,王辉.风暴潮灾害损失评估的主成分模型研究[J].统计与决策,2010(19):63-64.

[12]房浩,李善峰,叶晓滨.天津市风暴潮经济损失评估[J].海洋环境科学,2007,26(3):271-274.

[13]Genovese E,Green C.Assessmentof storm surge damage to coastal settlements in Southeast Florida[J].2015:407-427.

[14]Hallegatte S.,Ranger N,Mastre O.Assessing climate change impacts,sea level rise and storm surge risk in port cities:a case study on Copenhagen[J].Climate Change,2011,104(1):113-137.

[15]赵领娣,陈明华.中国东部沿海省市风暴潮经济损失风险区划[J].自然灾害学报,.2011,20(5):100-104.

[16]Vrisou van Eck N,Kok M,Vrouwenvelder A.Standard method for predicting damage and casualties as a resultof floods[J],HKV Consultants and TNO Building and Construction Research,2000:22-41.

[17]郭恺莹.我国风暴潮灾害经济损失评估[D].青岛:中国海洋大学,2013.

[18]左晋中.洪涝灾情评估方法的探讨[J].山西水利,2003(1):7-8.

[19]王康发,尹占娥,殷杰.海平面上升背景下中国沿海台风风暴潮脆弱性分析[J].热带海洋学报,2011,30(6):31-36.

[20]韩喜彬,龙江平,李家彪,等.珠江三角洲脆弱性研究进展[J].热带地理,2010,30(1):1-7.

[21]李阔,李国胜.珠江三角洲地区风暴潮重现期及增水与环境要素的关系[J].地理科学进展,2010,29(4):433-438.

[22]IPCC,Working Group 1 Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report Climate Change2013:The Physical Science Basis Summary for Policymakers[R].2013.

[23]何蕾,李国胜,李阔,等.1959年来珠江三角洲地区的海平面变化与趋势[J].地理研究,2014,33(5):988-1000.

[24]李国胜,李阔.广东省中部沿海地区风暴潮灾害风险综合评估[J].西南大学学报:自然科学版,2013,35(10):1-9.

[25]施国庆.洪灾损失率及其确定方法探讨[J].水利经济,1990(2):37-42.

[26]康蕾,马丽,刘毅.珠江三角洲地区未来海平面上升及风暴潮增水的耕地损失预测[J].地理学报,2015,70(9):1375 -1389.

[27]叶旭君,王兆骞,汪成宏,等.台风暴潮对浙东沿海农田生态环境的影响及其对策[J].生态农业研究,1999,7(4):40-42.

[28]赵庆良,许世远,王军,等.沿海城市风暴潮灾害风险评估研究进展[J].地理科学进展,2007,26(5):32-40.

[29]余东华,吴超羽,吕炳全,等.广东沿海地区风暴潮灾害及其防御[J].浙江海洋学院学报:自然科学版,2009,28(4):440-444,449.

The impact of storm surge disaster on the agricultural production based on crop loss ratio w ith the Pearl River Delta as a case

Kang Lei1,2,Ma Li1and Liu Yi1
(1.Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling,Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research,CAS,Beijing 100101,China;2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)

Based on the current research and relevant experience,the evaluation model of yield losses caused by sea level rise and storm surge is established.We take the Pearl River Delta in Guangdong Province as study area,based on the DEM and land-use data,and obtained the local crop planting structure,crop rotation pattern,crop yields and loss rate of different crops under different flood height,to estimate and analyze spatial distribution characteristics of agriculture disaster and production losses in the Pearl River Delta area affected by sea level rise and storm surge in 2010.The results show that under low estimation the total area of arable land flooded by storm surge accounted for 3.61%of total region and increased to 5.47%at high estimation.Guangzhou,Jiangmen,Zhuhai,Shanwei,Huizhou,Foshan are cities where the arable land inundated ismore serious.Moreover,with the storm surge disaster increasing,the arable land ofwhich the submerged height is over150cm inmany cities increased significantly.From the perspective of the agricultural production losses,the yield loss of vegetables is generally high,followed by rice and peanutwas less affected by the disaster.The loss of vegetables is severest in Guangzhou and that of rice is severest in Jiangmen.In this paper,the influence of disaster to agriculture caused by sea level rise and storm surge in the Pearl River Delta is described more detailed,in order to provide the scientific quantitative and location basis for crop planting pattern and production and disaster prevention and relief.

storm surge disaster;submerged arable land;agricultural loss;the Pearl River Delta

X43;S42

A

1000-811X(2015)04-0194-08

10.3969/j.issn.1000-811X.2015.04.034

康蕾,马丽,刘毅.基于作物损失率的风暴潮增水灾害对农业产量影响评估——以珠江三角洲地区为例[J].灾害学,2015,30(4):194-201.[Kang Lei,Ma Li,Liu Yi.The impact of storm surge disaster on the agricultural production based on crop loss ratio with the Pearl River Delta as a case[J].Journal of Catastrophology,2015,30(4):194-201.]*

2015-05-09 修回日期:2015-06-23

国家“九七三”重点基础项目“全球变化研究国家重大科学计划项目”(2012CB955702)

康蕾(1989-),女,山西大同市人,博士研究生,主要从事经济地理与区域发展研究.

E-mail:kangleiwawa1989@163.com

马丽(1975-),女,山西祁县人,副研究员,主要从事经济地理与区域可持续发展方面的研究.

E-mail:mali@igsnrr.ac.cn

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