□張明宇 □別乾龍 □張亞麗(河南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院)

□韓麗瓊 □王培豪(河南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院河南省高校農(nóng)業(yè)資源利用工程技術研究中心）

1.引言

隨著人口增長、土地退化和環(huán)境問題等的日益加劇，脆弱性問題已成為國內(nèi)外土地學界研究的熱門課題。脆弱性常用來描述相關系統(tǒng)及其組成要素易于受到影響和破壞，并缺乏抗拒干擾和恢復初始狀態(tài)(自身結構和功能)的能力。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在報告中對脆弱性(Vulnerability)定義為一個自然的或社會的系統(tǒng)容易遭受來自氣候變化 (包括氣候變率和極端氣候事件)的持續(xù)危害的范圍或程度，是系統(tǒng)內(nèi)的氣候變率特征、幅度和變化速率及其敏感性和適應能力的函數(shù)。本文結合近期國內(nèi)外有關氣候變化下自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)脆弱性的相關研究成果，對豫西南地區(qū)的脆弱性進行評價，希望為防災減災、為當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考。

2.豫西南地區(qū)脆弱性評價指標體系和評價模型的構建

蔡運龍等通過探討全球的氣候變化定性分析了我國農(nóng)業(yè)氣候脆弱性，王靜愛基于典型區(qū)承災體農(nóng)業(yè)氣候脆弱性調(diào)查，從旱災過程診斷和旱災系統(tǒng)性診斷出發(fā)，選擇易損性、適應性、生產(chǎn)壓力和生活壓力4大類指標評價農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境脆弱性?？紤]到不同農(nóng)業(yè)承災體的脆弱性受到不同因素的制約，即使受同種因素的制約，受影響的程度也不同，故本文對綜合指數(shù)法進行改進，主要采取層次分析法構建不同的指標體系，把自然生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)相結合，根據(jù)研究對象確定指標體系框架和指標權重。

2.1 評價指標確定原則

根據(jù)近年來的研究表明，山區(qū)的生態(tài)脆弱性和社會系統(tǒng)脆弱性由于區(qū)域成災原因、孕災環(huán)境的變化出現(xiàn)加劇趨勢。脆弱性的影響因子很多，因此在對其進行綜合性評價時，為使所構建的指標能全面客觀反映豫西南地區(qū)脆弱性的本質(zhì)特征，在選取指標時應遵循以下原則：

全面性與綜合性原則。脆弱性指標必須全面反映一個地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的各個方面，既要反映地質(zhì)、地貌、氣候、水文等方面的自然指標之間的相互關系，又要反映出社會、經(jīng)濟方面的制約因素，避免指標項目的重復設置。

科學性與定量性原則。脆弱性指標要能夠客觀地反映文化建設發(fā)展各方面的變化情況及其內(nèi)在聯(lián)系，每個指標的概念、數(shù)據(jù)收集及計算方法都必須要有科學依據(jù)，指標的選擇要以可持續(xù)發(fā)展理論、生態(tài)理論、經(jīng)濟理論及統(tǒng)計理論為依據(jù)。

實用性與可獲取性原則。指標體系的統(tǒng)計要有利于資料的取得，指標內(nèi)容應簡單明了，并具有較強的可比性和可操作性，而且在目前的技術水平下能夠予以計算研究和分析。

代表性與可比性原則。脆弱性指標的選取必須根據(jù)各地的實際情況有代表性選擇，這些指標足以反映當?shù)氐淖匀?、社會、?jīng)濟、環(huán)境、生態(tài)方面。

2.2 評價指標的選擇與分析

根據(jù)自然災害系統(tǒng)理論和指標確定原則，對豫西南地區(qū)而言，自然環(huán)境和社會環(huán)境的脆弱性是地質(zhì)地貌、水文氣象、土壤植被、生物要素、人為干涉等自然因素和人為因素綜合作用的結果。從地貌、氣象、植被、耕地、三大產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況幾個方面考慮來確定脆弱性影響因子，選擇19個指標(表1),構建脆弱性度量指標體系，并對豫西南地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和社會系統(tǒng)脆弱程度予以評價。

表1 河南省豫西南地區(qū)脆弱性評價指標體系與權重表

指標X1、X2、X6反映氣候因子對農(nóng)業(yè)易損性的影響，根據(jù)河南省氣候影響評價資料，選擇3個指標反映豫西南地區(qū)脆弱性的成因。有效灌溉面積比(X7)反映區(qū)域水系分布和地形地勢特征對農(nóng)業(yè)水災的影響，其計算方法是：X7=耕地有效灌溉面積/耕地總面積。還選取了土壤質(zhì)地X3、水土流失模數(shù)X4、地表起伏度X5作為農(nóng)業(yè)災害易損性指標。灌溉指數(shù)X10、復種指數(shù)X11、第一產(chǎn)業(yè)比重X12、人均GDPX14、農(nóng)村貧困人口比例X16、人均教育年限X17反映地區(qū)應對災害的適宜性。人口密度越大，災害來臨時受災的幾率越大，承災體脆弱性越大，計算方法是：X13=評價單元年末總?cè)丝?單元總面積。人均剩余額(元)X15=單元人均純收入－單元同年人均消費額；單位面積基建投資(萬元/km2)X18=基建總投資/土地總面積，這兩個指標反映區(qū)域農(nóng)業(yè)災害減災防災建設投入水平。單位面積公路通車里程(km/km2)X19=評價單元公路通車里程/單元土地總面積。此指標值高，農(nóng)業(yè)水災發(fā)生之后區(qū)域農(nóng)業(yè)恢復生產(chǎn)速度快，脆弱性低。

2.3 指標權重的確定

指標權重的確定主要采用AHP法，基本過程是首先確定影響區(qū)域農(nóng)業(yè)脆弱性的要素，然后構造兩兩要素相對重要性的比較判斷矩陣，通過層次單排序和層次總排序及其一致性檢驗后，再進行AHP計算，結果見表1。為消除各指標的量綱差異，對每個指標值進行歸一化處理。如指標與脆弱性呈正相關則直接采用歸一化值，如與脆弱性呈負相關則采用負歸一化值。

2.4 評價模型的構建

許多學者對生態(tài)環(huán)境脆弱度和災害脆弱性進行了評價方法的研究，建立了相應的數(shù)學統(tǒng)計模型。本研究在分析比較的基礎上，結合偏遠地區(qū)農(nóng)業(yè)災害脆弱性自身的特點，并且考慮到豫西南地區(qū)的具體情況，從脆弱性的現(xiàn)狀評價出發(fā)，

綜合考慮各個因子對總體對象的影響程度，把各個具體指標的優(yōu)劣綜合起來，用單個數(shù)量化指標加以集中表示整個對象優(yōu)劣的加權綜合評價法，公式表示為：

式中，Vj為第j市農(nóng)業(yè)災害脆弱性，Xi為第i指標的權重，Dij為第j市第i指標的歸一化值。Vj的數(shù)值越大，表明評價對象的脆弱性也越大。其中敏感性綜合評價的計算公式為：

式中,X為被評價對象得到的綜合評價總分值，Wi為第i評價指標的比重，X為第i指標標準化后的值，n為評價指標個數(shù)。按總分值的多少確定災害脆弱性的脆弱度等級：＜-0.5分為輕脆弱，-0.5-0分為中脆弱，0-1分為強脆弱，＞1分為極脆弱。

3.豫西南山區(qū)脆弱性評價

3.1 脆弱性評價指標檢驗

依據(jù)表1評價指標，采用河南省氣象庫資料和社會經(jīng)濟指標數(shù)據(jù)庫資料，其中指標X1和X6采用近20年均值，其他指標數(shù)據(jù)均采用 1995、2000、2005、2006、2007 年平均值，計算豫西南地區(qū)脆弱度(表2)，并借助數(shù)字地圖技術，依據(jù)GIS技術自動劃分等級標準，編制豫西南地區(qū)自然災害脆弱性分布圖(見下圖)。

3.2 預測分析

預測表明，未來50—100年全球氣候?qū)⒗^續(xù)向變暖的方向發(fā)展，全球降水格局也有較大的變化，同時一些極端氣候事件(如高溫天氣、強降水、強熱帶氣旋等)發(fā)生的頻率也將會增加[10]。其中旱災在我省的影響面最廣，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失最大。然而，干旱造成的損失不能簡單的以糧食減產(chǎn)來評估，也很難用單純的經(jīng)濟指標來衡量，干旱的持續(xù)累積將對資源和環(huán)境造成難以逆轉(zhuǎn)的影響，如地下水耗竭、地面沉降、土地退化等，同時對社會的穩(wěn)定也有較大影響。

4.結論和討論

通過對豫西南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的脆弱性的評估研究，舞鋼市為極度脆弱。通過評估結果的應用，期望為河南省制定預防自然災害的對策和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展模式的依據(jù)。

表2 豫西南地區(qū)脆弱性統(tǒng)計表

2007年各項目區(qū)生態(tài)脆弱度圖

未來氣候變化的不確定性和未來生態(tài)環(huán)境、土地利用、社會經(jīng)濟發(fā)展變化的不可預測性，導致脆弱性評估同樣存在著不可預測的局限性和片面性，主要包括選取方法的限制和研究區(qū)地理位置偏遠，未選因素在起作用，脆弱性評價指標和方法還有待完善。

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