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『簡體書』农业气象灾害风险评价、预警及管理研究

書城自編碼: 2691551
分類:簡體書→大陸圖書→工業技術環境科學
作者: 张继权,刘兴朋,佟志军,关福来
國際書號(ISBN): 9787030460547
出版社: 科学出版社
出版日期: 2015-11-01
版次: 1 印次: 1
頁數/字數: 348/430000
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

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編輯推薦:
《农业气象灾害风险评价、预警及管理研究》可供从事农业气象灾害的研究人员、管理人员、业务人员阅读和参考,还可以供政府减灾管理部门的技术官员、保险的工程技术人员参考使用,也可作为高等院校相关专业研究生的教学参考用书。
內容簡介:
《农业气象灾害风险评价、预警及管理研究》是“十二五”国家科技支撑计划项目“农林气象灾害监测预警与防控关键技术研究”课题四“重大农业气象灾害风险评价与管理关键技术研究”和国家自然科学基金项目“辽西北玉米干旱灾害风险评价体系及其预警模型研究”等科研项目**研究成果,是迄今有关农业气象灾害风险研究领域*全面和系统的一部专著。《农业气象灾害风险评价、预警及管理研究》首先介绍了农业气象灾害风险评价、预警及管理国内外相关研究进展与发展趋势、主要研究内容与研究方案及其理论与方法;在此基础上系统介绍了农业气象灾害致灾因子危险性评价、农业气象灾害农作物脆弱性评价、农业气象灾害风险评价与风险图绘制、农业气象灾害风险预测预警研究的**研究方法、技术与成果;*后提出了农业气象灾害综合风险管理技术对策体系。
目錄

前言
第1章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外相关研究进展和展望
1.2.1 国内农业气象灾害风险评价、预警及管理研究现状
1.2.2 国外农业气象灾害风险评价、预警及管理研究现状
1.2.3 农业气象灾害风险评价、预警及管理研究存在的问题
1.2.4 农业气象灾害风险评价、预警及管理研究展望
1.3 研究目标与研究内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.4 研究方法与技术路线
1.5 研究创新点
参考文献
第2章 农业气象灾害风险评价、预警及管理理论与方法
2.1 农业气象灾害风险评价理论基础
2.1.1 风险与风险管理理论
2.1.2 区域灾害系统理论
2.1.3 综合自然灾害风险管理理论
2.2 农业气象灾害风险预警理论基础
2.3 农业气象灾害风险管理理论基础
2.3.1 农业气象灾害风险
2.3.2 农业气象灾害风险要素的组成及相互作用
2.4 农业气象灾害风险评价方法
2.4.1 农业气象灾害风险概率评价法
2.4.2 农业气象灾害风险综合评价法
2.4.3 农业气象灾害风险情景模拟评价法
2.5 农业气象灾害风险预警方法
2.5.1 农业气象灾害风险预警原理
2.5.2 农业干旱灾害风险预警体系与流程
2.6 农业气象灾害风险管理方法
2.6.1 农业气象灾害风险决策方法
2.6.2 农业气象灾害风险分担与转移
参考文献
第3章 农业气象灾害致灾因子危险性评价研究
3.1 吉林省洮儿河流域农业干旱灾害致灾因子危险性评价
3.1.1 数据处理与研究方法
3.1.2 吉林省洮儿河流域农业干旱灾害危险性指标的确定
3.1.3 吉林省洮儿河流域农业干旱灾害致灾因子危险性评价结果与分析
3.1.4 结论与讨论
3.2 吉林省东部水稻延迟型冷害致灾因子危险性评价
3.2.1 数据处理与研究方法
3.2.2 吉林省东部水稻延迟型冷害致灾因子危险性评价指标的确定
3.2.3 吉林省东部水稻延迟型冷害致灾因子危险性评价结果与分析
3.2.4 结论与讨论
3.3 东北地区玉米不同生长阶段干旱灾害、冷害致灾因子危险性评价
3.3.1 数据处理与研究方法
3.3.2 东北地区玉米不同生长阶段干旱灾害、冷害致灾因子危险性指标的确定
3.3.3 东北地区玉米不同生长阶段干旱灾害、冷害致灾因子危险性评价结果与分析
3.3.4 结论与讨论
3.4 气候变化背景下我国典型玉米种植区干旱灾害致灾因子危险性评价
3.4.1 数据处理与研究方法
3.4.2 我国典型玉米种植区干旱灾害致灾因子危险性指标的确定
3.4.3 我国典型玉米种植区干旱灾害致灾因子危险性评价结果与分析
3.4.4 结论与讨论
参考文献
第4章 农业气象灾害农作物脆弱性评价研究
4.1 辽西北地区玉米干旱脆弱性评价及区划
4.1.1 数据处理与研究方法
4.1.2 辽西北玉米干旱脆弱性评价指标体系的建立
4.1.3 辽西北玉米干旱脆弱性评价模型的构建
4.1.4 辽西北玉米干旱脆弱性评价及区划
4.1.5 结论与讨论
4.2 吉林西部玉米干旱脆弱性动态评价与区划
4.2.1 数据处理与研究方法
4.2.2 吉林西部玉米干旱脆弱性曲线的构建
4.2.3 吉林西部玉米干旱脆弱性评价与区划
4.2.4 结论与讨论
4.3 吉林省中西部玉米涝灾脆弱性曲线构建
4.3.1 数据处理与研究方法
4.3.2 吉林省中西部玉米水淹胁迫试验
4.3.3 基于田间试验的吉林省中西部玉米涝灾脆弱性曲线的构建
4.3.4 基于CERES—Maize模型的吉林省中西部玉米涝灾脆弱性曲线的构建
4.3.5 结论与讨论
参考文献
第5章 农业气象灾害风险评价与风险图绘制研究
5.1 辽西北地区农业干旱灾害风险静态评价与风险图绘制
5.1.1 数据处理与研究方法
5.1.2 辽西北地区农业干旱灾害风险静态评价指标体系的建立
5.1.3 辽西北地区农业干旱灾害风险静态评价模型的构建
5.1.4 辽西北地区农业干旱灾害风险静态评价与风险图绘制
5.1.5 结论与讨论
5.2 辽西北地区农业干旱灾害风险动态评价与风险图绘制
5.2.1 数据处理与研究方法
5.2.2 辽西北地区农业干旱灾害风险动态评价指标体系的建立
5.2.3 辽西北地区农业干旱灾害风险动态评价模型的构建
5.2.4 辽西北地区农业干旱灾害风险动态评价与风险图绘制
5.2.5 结论与讨论
5.3 东北地区玉米干旱、冷害风险动态评价与风险图绘制
5.3.1 数据处理与研究方法
5.3.2 东北地区玉米不同生长阶段干旱、冷害危险性评价
5.3.3 东北地区玉米不同生长阶段干旱、冷害脆弱性评价
5.3.4 东北地区玉米不同生长阶段干旱、冷害暴露性评价
5.3.5 东北地区玉米不同生长阶段干旱、冷害防灾减灾能力评价
5.3.6 东北地区玉米干旱、冷害风险评价与风险图绘制
5.3.7 结论与讨论
5.4 江淮地区农业洪涝灾害风险评价与风险图绘制
5.4.1 数据处理与研究方法
5.4.2 江淮地区农业洪涝灾害危险性评价
5.4.3 江淮地区农业洪涝灾害暴露性评价
5.4.4 江淮地区农业洪涝灾害脆弱性评价
5.4.5 江淮地区农业洪涝灾害风险评价与风险图绘制
5.4.6 结论与讨论
参考文献
第6章 农业气象灾害风险预测预警研究
6.1 辽宁省朝阳市玉米不同生育阶段干旱灾害风险预测
6.1.1 数据处理与研究方法
6.1.2 辽宁省朝阳市玉米不同生育阶段干旱灾害风险预测模型的构建
6.1.3 辽宁省朝阳市玉米干旱灾害风险模型预测结果与分析
6.1.4 结论与讨论
6.2 辽西北地区玉米干旱灾害风险预警
6.2.1 数据处理与研究方法
6.2.2 辽西北地区玉米干旱灾害风险预警模型指标的确定
6.2.3 辽西北地区玉米干旱灾害风险预警模型的构建
6.2.4 辽西北地区玉米干旱灾害风险预警结果与分析
6.2.5 结论与讨论
6.3 辽西北地区玉米干旱灾害动态风险预警
6.3.1 数据处理与研究方法
6.3.2 辽西北地区玉米干旱灾害动态风险预警体系
6.3.3 辽西北地区玉米干旱灾害动态风险评价模型的构建
6.3.4 辽西北地区玉米干旱灾害动态风险预警的结果与分析
6.3.5 结论与讨论
参考文献
第7章 农业气象灾害综合风险管理技术对策研究
7.1 干旱胁迫下玉米潜在产量损失率评价研究
7.1.1 水分生产函数的构建
7.1.2 干旱胁迫下玉米潜在产量损失率模型的建立
7.1.3 干旱胁迫下玉米潜在产量损失率模型中关键参数的确定
7.1.4 干旱胁迫下玉米产量形成模型的构建
7.1.5 玉米产量形成模型中关键参数的确定
7.1.6 结论与讨论
7.2 基于风险区划的农业干旱灾害保险费率厘定研究
7.2.1 数据处理与研究方法
7.2.2 农业干旱灾害风险区划
7.2.3 农业干旱灾害综合风险指数的验证
7.2.4 农业干旱灾害综合风险区划的验证
7.2.5 农业干旱灾害的保险费率厘定
7.2.6 结论与讨论
7.3 玉米灌溉需水量估算研究
7.3.1 作物灌溉需水量估算的相关概念
7.3.2 玉米生育阶段灌溉需水量估算模型的建立
7.3.3 玉米生育阶段灌溉需水量估算模型参数的确定
7.3.4 玉米灌溉需水量估算
7.3.5 结论与讨论
7.4 农业气象灾害风险管理技术与对策
7.4.1 农业干旱灾害风险管理技术与对策
7.4.2 农业低温灾害风险管理技术与对策
7.5 农业气象灾害综合风险管理技术体系
7.5.1 农业气象灾害综合风险管理的必要性
7.5.2 农业气象灾害综合风险管理的内涵和原则
7.5.3 农业气象灾害综合风险管理的对策和实施过程
7.5.4 农业气象灾害综合风险管理的实施途径
7.5.5 中国农业气象灾害综合风险管理的战略选择
7.6 农业气象灾害风险分析与评价系统
7.6.1 系统研制背景
7.6.2 系统总体设计
7.6.3 数据库设计
7.6.4 系统实现
参考文献
彩图
內容試閱
第1章绪论
1.1研究目的和意义
我国是世界上自然灾害*为严重的国家之一,灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重。其中70%的自然灾害为气象灾害,由于我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差,靠天吃饭的局面没有根本改变,致使我国每年因各种气象灾害造成的农作物受灾面积达50万km2以上,影响人口达4亿人次,经济损失达2000多亿元。在农业实际生产中,*为严重的干旱、低温冷害、高温热害、霜冻等常态气象灾害和冰雹、暴雨、台风、大风等突发性气象灾害频繁发生,对农业生产造成了极为不利的影响(吕厚荃等,2011)。农业干旱是我国*主要的农业气象灾害,并且发生频率高、致灾范围广、持续时间长、损失影响大,我国平均每年农业干旱面积在20万~30万km2,粮食损失高达250亿~300亿kg。在全球气候变化背景下,近年来我国农业干旱发生更为频繁,其中2008年冬至2009年春的华北特大农业干旱以及2009年秋至2010年春西南特大农业干旱,持续时间之长、影响地域之广为历史所罕见,引起了中央和各级政府的高度关注,目前农业干旱已经成为我国农业持续稳定发展的严重障碍。农业低温灾害是导致农作物减产的重要因素之一,由于农业布局和种植结构的调整等因素影响,低温灾害的潜在影响有增加的趋势。受气候变暖的影响,部分地区盲目追求晚熟高产品种,以及种植边界的不断扩展,增加了低温冷害和霜冻危害的潜在威胁。特别是进入21世纪以来,虽然气候总体在变暖,但低温冷害的频率却比20世纪80~90年代有明显的增多趋势。我国东北农作物主产区近10年冷害发生频率几乎是20世纪的2倍,黄淮海小麦霜冻害也有上升的趋势,低温灾害对北方果树的影响不断发生,总体看低温灾害的不确定性和突发现象明显增多。我国南方水稻产区的春季低温也出现增加趋势,严重威胁我国的粮食安全。上述种种情况表明,在气候变化影响下,低温灾害出现了新的特点,如不确定性和突发现象明显增多。尤其是近年来,全球气候变暖、生态环境恶化导致农作物的脆弱性日趋加剧,严重的农业气象灾害频繁发生,已对我国粮食安全和农业可持续发展构成严重威胁。但是目前通过农艺技术达到粮食增产的空间越来越小,因而通过农业气象灾害风险管理**限度地降低农业气象灾害给粮食增产带来的压力,这对粮食增产无疑更具科学、现实意义。
进入21世纪以来,以增暖为主要特征的全球气候变化对我国农业气象灾害的发生与灾变规律产生了显著的影响,导致我国**天气气候事件不断增加、生态环境逐渐恶化和作物遗传多样性不断下降,我国农业生产面临更大的自然风险。气候变暖导致灾害性天气频发,它是触发农业气象灾害的主要因素之一,灾害性天气及其造成的衍生及次生灾害对我国农业和农民均造成了非常大的危害。另外,气候变暖不仅影响农业气象灾害致灾因子变化以及灾害形成的各个环节,而且还影响形成农业气象灾害风险的孕灾环境、致灾因子、承灾体和防灾减灾能力等多个因素,从而致使我国农业气象灾害在突发性、不确定性以及灾害的持续性及强度等方面表现出更多的异常现象,气象灾害呈现出频率高、强度大、危害日益严重的态势,主要粮食作物产量损失增加,已对农业可持续发展和国家粮食安全构成严重威胁。
2011年,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布了《管理**事件和灾害风险推进气候变化适应特别报告》(Managing the Risks of Extreme Events and Disastersto Advance Climate Change Adaptation,SREX)决策者摘要,并于2012年3月发布了特别报告全文(IPCC,2012),该报告包含了当今学术界在管理**气候事件和灾害风险方面的**进展,体现了当今世界在管理**事件、灾害风险和推进气候变化适应问题上的认知水平。这表明,灾害风险及其相关问题的研究,仍是当前国际减灾领域的重要研究前沿。
2014年,IPCC发布第五次评价报告(AR5)第二工作组(WGII)报告《气候变化2014:影响适应和脆弱性》,报告认为受全球气候变暖影响,未来全球**气象灾害可能出现多发、频发、重发趋势,全球和我国农业生产都将出现大幅波动,粮食供给的不稳定性会增大,将会给全球和区域粮食安全带来极大风险。气候变化可能带来八大风险,其中与农业紧密相关的风险有4条:增温、干旱、洪水、降水变率、**事件等相关的食品安全和粮食系统崩溃的风险;由于饮用水和灌溉用水不足以及农业生产力下降对农村生计和收入带来损失的风险;提供沿海生计生态产品功能和服务损失的风险;陆地和内陆水生态系统、生物多样性,及其供给生计的生态系统产品、功能和服务损失的风险。因此,揭示气候变化背景下农业气象灾害风险的时空新变化及其规律性,开展灾害风险动态变化评价,进而应对气候变化背景下农业气象灾害风险的变化已成为灾害风险管理的新特征和新挑战(IPCC,2014)。
农业生产的系统开放性、生产过程的不可逆性、生产环境的不可控性,决定了农业生产对天气气候条件的高度依赖性。因此,开展农业气象灾害研究是一项长期而艰巨的工作,是我国农业高产稳产和粮食安全的基本保证。为了**限度地减轻气象灾害造成的损失,促进我国经济发展和社会进步,急需开展农业气象灾害风险评价与管理关键技术研究,提升我国农业生产气象防灾减灾及保障能力。因此,实现对农业干旱、洪涝、低温灾害等灾害的科学防御、精准评价与区划,推进以灾害风险管理为核心的防灾减灾和农业保险工作是迫切需要解决的重大科学和关键技术问题,可以为在灾前、灾中、灾后及时地制定切实可行的决策提供重要科学依据,为我国防灾减灾工作做出贡献。持续开展农业气象灾害风险评价与管理关键技术研究,意义重大,十分紧迫。具体研究意义如下。
1.与国际社会灾害风险管理主流趋势接轨的现实要求
灾害作为重要的可能损害之源,历来是各类风险管理研究的重要对象,引起了国内外防灾减灾领域的普遍关注(章国材,2014;黄崇福,2012)。特别是20世纪90年代以来,灾害风险管理工作在防灾减灾中的作用和地位日益凸显(UNISDR,2004)。1999年,国际减灾10年(IDNDR)科学与技术委员会,在其“减灾年”活动的总结报告中,列举了21世纪国际减灾界面临的五个挑战性领域,其中三个领域与灾害风险问题密切相关。其一是综合风险管理与整体脆弱性降低;其二为资源与环境脆弱性;其三是发展中国家的防灾能力。这表明,灾害风险及其相关问题的研究,仍是当前国际减灾领域的重要研究前沿(张继权等,2012)。
农业气象灾害风险评价和管理是防灾减灾工作的重要内容。近年来由于对农业气象灾害的发生预防和准备工作不足,农业减灾工作常常处于被动应对状态,且耗费大量的人力物力,而减灾效果却不明显,只能解决一时之需,进而导致灾害损失加重的事例屡见不鲜。因此,借助遥感、GIS等现代化科技手段、灾害风险评价和风险管理理论,研究农业气象灾害风险孕育机制、评价方法与技术体系,构建基于气象指数的典型地区主要作物分级保险标准,建立农业气象灾害综合风险防范与应急管理体系,对农业气象灾害实行风险管理,因地制宜地采取相应的避险减灾对策,推动综合防控策略的顺利进行,推进农业气象灾害保险,已成为一项十分紧迫的任务。开展农业气象灾害风险评价和管理技术研究,可以使政府管理部门提前做好防灾抗灾准备,降低气象灾害对农业生产的影响,确保粮食安全(王春乙等,2010)。因此,从降低风险的角度去研究农业气象灾害风险评价与管理技术更显得迫切而必要,而且对于从传统的农业气象灾害危机管理向风险管理和综合防控转变具有积极的推动作用。
2.加速构建我国农村社会保障体制和农业灾害保险事业的需要
农业历来是国民经济的基础,农业、农村、农民问题关系着党和国家事业的发展全局。长期以来,靠天吃饭是我国的国情,农村地区自然灾害多、受灾地域广、防灾减灾能力弱,气象灾害及衍生的次生灾害对新农村建设和农村经济平稳发展造成严重的威胁,特别是近年来受全球气候变暖的影响,农业灾害呈多发、频发、重发态势。灾害损失逐年上升,农业生产不确定性和粮食波动性进一步增强,造成我国粮食安全问题日益严峻(张继权等,2013;王春乙等,2015)。随着农村社会保障体制和农业灾害保险事业的建立,农业减灾将从单纯的政府行为和农户的分散个别行为转变为全社会的减灾行动,农业保险将形成有巨大发展前景的新兴产业。研究团队在以往的研究基础上,在可持续发展的基本原则下,瞄准国外发展趋势和前沿性科学问题,借助计算机、遥感和GIS等现代化手段和技术,在全面调查研究我国各类自然灾害区域成灾和分布规律的基础上,以多学科的有机交叉和国外先进的研究成果为基础,研究自然灾害风险评价和风险管理的方法、模型和模式,取得了一系列高水平的研究成果。总之,瞄准和抓住这一机遇,在以往研究基础和取得的研究成果基础上,立足我国主要粮食产区,开展农业灾害风险评价和综合防控研究,逐步形成产学研一体化的良性循环机制。
党的十七届三中全会通过的《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》明确要求“完善处置预案,加强专业力量建设,提高应急救援能力”、“提高灾害处置能力”以及“建立健全农村应急管理体制,提高危机处置能力”。2008年3月5日,科学技术部印发了《新农村建设民生科技行动方案》,把“农村防灾减灾科技促进行动”作为改善农村民生重点开展的十大任务之一。自然灾害是影响农村民生**的不可控因素,因此,加强农村灾害规律的研究,提高对农村主要灾害孕育、发生、发展、演变及时空分布规律的认识,促进现代化技术在防灾减灾体系建设中的应用,因地制宜地实施防灾减灾对策和减少灾害对发展的约束,是改善农村民生的重点战略任务之一。由于农村的防灾抗灾能力相对脆弱,公共设施、基础设施相对薄弱,承灾能力低,农民的防灾避灾知识缺乏,是受灾影响**的群体,每年90%以上因气象灾害而造成的死亡人员发生在农村。尤其是近年来,全球气候变暖、生态环境的恶化导致农作物的脆弱性日趋加剧,已对我国粮食安全和农业可持续发展构成严重威胁。
3.符合国家科学技术发展规划及防灾减灾的需要
《国家粮食安全中长期规划纲要(2008~2020年)》中明确提出,要“健全农业气象灾害监测预警服务体系,提高农业气象灾害预测和监测水平”,“增加农业气象灾害监测预警设施的投入”。《农业及粮食科技发展规划(2009~2020年)》中明确指出,要“开展区域旱涝灾害防控技术集成示范,加强区域旱、涝、低温、冷害等灾害监测、预测预警和防控技术,以及高效避灾减灾种植制度,逐步形成配套的防灾减灾技术模式”。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》《国家“十二五”科学和技术发展规划》《国家环境保护“十二五”科技发展规划》《国家综合防灾减灾“十二五”规划》都将“灾害风险评价与综合灾害风险管理”作为综合交叉领域的重点支持方面。2009年4月9日,国家出台了《全国新增1000亿斤1斤=0.5kg。粮食生产能力规划(2009~2020年)》,明确提出我国农业靠天吃饭的总体局面仍然没有改变,农业干旱、洪涝、低温灾害、森林火灾等气象灾害频发给农业生产造成的损失较为明显。科学技术部等九部委共同制定并组织实施的《农业及粮食科技发展规划(2009~2020年)》中明确指出,开展区域旱涝灾害防控技术集成示范,加强区域旱、涝、低温、冷害等灾害监测、预测预警和防控技术,以及高效避灾减灾种植制度,逐步形成配套的防灾减灾技术模式。《吉林省增产百亿斤商品粮能力建设总体规划》已经在国务院常务会议上讨论通过,为了有计划、有步骤地实施和落实总体规划,如期实现规划建设目标,提出了协调推进全程农业机械化示范、空中云水资源开发、生产技术集成与普及、病虫草鼠害预防、生态保障、示范区建设等十一大工程建设实施纲要。
党的十七届三中全会通过的《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》用一个完整章节篇幅部署“加强农村防灾减灾能力建设”,明确要求“完善处置预案,加强专业力量建设,提高应急救援能力”,“提高灾害处置能力”,“建立健

 

 

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