本书的研究采用干旱损失率来表征不同区域农作物在当前抗旱条件下的干旱易损性特征,即不同强度干旱事件所导致的农作物减产率。干旱损失率依据《干旱评估标准》中的公式计算,即下述中的式(5.23)。该公式是通过灾情与灾损的模拟所得到的,涉及的统计要素包括播种面积、受灾面积、成灾面积和绝收面积。
式中:L为综合损失率,%;I1为受灾(减产1成以上)面积占播种面积的比例;I2为成灾(减产3成以上)面积占播种面积的比例;I3为绝收(减产8成以上)面积占播种面积的比例,其中,I1、I2和I3均用小数表示。
图5.10为滦河流域典型地级市——唐山市、秦皇岛市、张家口市和承德市1990—2012年期间播种面积、受灾面积、成灾面积和绝收面积年际变化情况。按照式(5.23)可获取该时段内4个典型地市历年综合损失率,如图5.11所示。将各典型地市的综合损失率作为样本,将所有地市的综合损失率作为样本集,利用动态聚类法将该样本集分成4类,将各类中心值作为轻微干旱、中等干旱、严重干旱和极端干旱下的损失率均值。本书的研究选用K-means动态聚类分析法对样本进行聚类(章龙飞等,2013),可借助SPSS统计分析软件予以实现,得到如表5.3所示的各干旱等级的平均损失率。
表5.3 干旱等级综合平均损失率
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上述表5.3所列出的仅表示总体损失情况,但由于各评价单元内的典型农作物并不一样,不同作物对水分亏缺的敏感性存在一定的差异性,即在相同缺水条件下,各类作物的损失情况并不一样,因此,需进一步对上述干旱等级平均损失率进行修正,以区分不同作物之间的差异。在FAO灌溉与排水第33号分册中给出了作物-水分生产函数式,用以预报水分胁迫条件下作物的减产量,该方程中涉及一个产量响应因子(Ky),该因子可描述因土壤缺水引起标准条件下作物的腾发量减少而造成相对产量降低情况。因此,本书的研究以Ky修正表5.3中的综合平均损失率,得到评价单元各典型作物平均损失率(见图5.12)。
式中:D为修正后的各典型作物平均损失率;Lm为未修正的干旱等级平均损失率,即表5.3中所列数值;Ky为产量响应因子,参照FAO推荐的数值,如表5.4所示(Allen et al.,1998)。
表5.4 典型作物量响应因子
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