区域粮食产量因灾损失评估之北方五省灾情-产量模型再检验

利用1961-2020年粮食作物种植面积、产量和农业灾情统计数据,对比分析了全国和冀鲁豫晋陕粮食产量与灾情的变化特征;采用已构建的河北、山东、河南灾情-产量评估模型,输入2008-2020年灾情数据,估算粮食产量及其因灾损失,检验已建灾情-产量评估模型的敏感性和稳定性;同时,基于该统计建模方法构建了山西和陕西两省粮食作物灾情-产量评估模型,评价构建模型方法的通用性。结果表明:(1)1961-2020年,北方五省粮食作物种植面积和总产量分别占全国的28%和25%,夏收粮食和秋收粮食种植面积分别以3.39hm^(2)·a^(-1)和106.3hm^(2)·a^(-1)的速率极显著下降(P<0.01),总产量分别以137.3×10^(4)t·a^(-1)和119.9×10^(4)t·a^(-1)的速率极显著增加(P<0.01)。2008-2020年北方五省粮食种植面积和产量分别以209.42hm^(2)·a^(-1)和258.06×10^(4)t·a^(-1)的速率极显著增加(P<0.01)。(2)1961-2020年,北方五省受灾、成灾和绝收面积分别占全国平均灾情的28%、28%和23%,北方五省与全国灾情均呈显著先增强后减轻变化趋势;全国农作物受灾、成灾和绝收面积分别在2008年、2000年和2000年达到历史高值后逐年下降;北方五省相应灾情分别在1990年、1989年和2004年出现下降拐点。全国粮食作物灾情主要来自干旱和洪涝,旱涝受灾、成灾和绝收面积占全国灾害统计面积的76%;北方五省灾情主要来自干旱,干旱受灾、成灾和绝收面积分别占北方五省灾情统计的66%、61%和58%。2008-2020年山东干旱受灾面积最大;河北、山西干旱成灾面积相对较高;河北洪涝和风雹绝收面积最高。(3)基于构建模型的数据序列延长至2020年,冀鲁豫粮食产量模拟值与实际值呈极显著相关关系(R2>0.95,P<0.01),构建的北方五省灾情-粮食作物产量评估模型模拟准确率较高;60a间,冀鲁豫晋陕五省的粮食因灾损失率分别为8.99%、18.02%、9.79%、12.84%和20.04%,近12a受灾情面积减少和农业科技进步的影响,因灾损失率分别为4.4%、17.4%、9.65%、8.14%和17.9%,均有所下降。经模型的验证和构建,该建模统计方法对于评估气象灾害对粮食产量造成的损失表现较好,具有预测粮食产量的性能,具备业务化应用的可行性。鉴于北方五省粮食产量占全国粮食产量比例较高,新时期防范区域农业气象灾害风险对保障国家粮食安全至关重要。