南方干旱及其对水稻生产的影响

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1、陈玉萍等:南方干旱及其对水稻生产的影响*南方干旱及其对水稻生产的影响


以湖北、广西和浙江三省为例陈玉萍陈传波丁士军内容提要:本文目的是分析南方水稻生产干旱特征及降雨量对水稻生产的影响,估计干旱导致的水稻生产直接损失。利用湖北、广西、浙江三省份30个县近20年降雨量和水稻生产的历史数据分析水稻生产对降雨量的弹性,运用干旱虚拟变量固定效应模型考察干旱导致的水稻生产直接损失。分析发现,南方干旱以夏秋季干旱(伏秋旱)对水稻生产的影响较大;水稻生产对降雨量变化的弹性不显著,在省县级层面上降雨量的变化对水稻生产没有显著性影响;通过干旱虚拟变量估计的季节性干旱对南方省县级宏观层面的水稻生产直

2、接损失缺乏统计显著性。从南方地理范围来看,干旱对南方研究省份整体水稻生产影响在统计上是不显著的,干旱对南方水稻生产的影响是地域化(或局部化)的。关键词:南方;水稻;干旱;影响一、引言干旱是限制水稻生产的主要因素之一,尤其在水稻主产区的南方更是如此。Dey等(1996)估计在华中和华南地区干旱导致的单产损失大约在143~250公斤/公顷。LinandShen(1996)利用农业科研人员和科研机构的调查估计中国水稻生产干旱导致的单产损失为153公斤/公顷。陈传波和丁士军等(2004)对南方5个易旱村基于农户地块水平的估计显示,在严重干旱年份水稻单产损失达到2700公斤/公顷。虽然存在许多

3、基于土壤学和育种学的水稻干旱问题研究(罗利军等,2001;金千瑜等2003),但是缺乏以降雨量和水稻生产宏观数据为基础的分析。本文利用水稻生产和降雨量数据考察南方干旱及其对水稻生产的影响;利用省县级分月降雨量数据,定义南方水稻生产不同时期的干旱发生率,估计南方水稻播种面积、单产和总产对降雨量变化的弹性系数,估计基于降雨量定义的干旱导致的南方水稻生产损失。二、水稻生产干旱及经济成本分析方法关于干旱定义和评价其程度的数量指标存在许多讨论(胡荣海,1986;李克让等,1999)。研究人员依据实际降雨量对长期平均降雨量的不足来定义干旱,即所谓的气象干旱(Wilhite,1993;Pandey

4、等,2000)。(一)干旱的定义及数据本文基于水稻生产当期降雨量与长期平均降雨量的差异来定义干旱。考虑到降雨量不足的程度及其对水稻生产的影响,在一个给定时期内,如果水稻生长期降雨量对当地同期的长期平均降雨量的不足达到或超过20%,那么就定义为干旱。*项目来源:国家自然科学基金项目(编号:70273013和70573122)和洛克菲勒基金项目(编号:2001FS129)。华中农业大学张启发教授提供了水稻研究技术支持,广西农业科学院李道远研究员和浙江大学杨万江教授提供了部分降雨量和水稻生产数据,国际水稻研究所SushilPandey博士和HumnathBhandari博士在数据分析上提供

5、了帮助,在此一并致谢
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#农业经济问题∃(月刊)2009年第11期作物对土壤水分缺乏的反应不仅取决于水分缺乏的数量,水分缺乏的时间也是非常关键的。同样数量的水分缺乏,在作物生殖生长期对产量的影响可能远大于营养生长期对产量的影响。水稻播种期的干旱将会更多地减少播种面积,较少地影响单产;作物生殖生长期的干旱影响将主要通过单产水平的下降表现。本文对干旱发生概率的估计将基于不同的季节。利用分月降雨量数据获得不同月份的干旱发生概率。对于每一个时期,利用20%的降雨量不足来定义干旱事件。该方法假定这些时期的降雨量是随机独立的。为了避免可能出现的随机依赖性导致的困难,本研究主要利用季节性的干旱

6、来分析。收集了湖北、广西、浙江三省份按地域代表性获得的每省份10个县近20年分月降雨量的时间序列数据。对每个县和省份计算分月、分季、分年的长期平均降雨量,然后据此计算当期降雨量不足的百分比。基于以上计算获得干旱年份发生频率,然后得到干旱发生概率。收集了以上30个县近20年的水稻生产数据,包括水稻播种面积、单产和总产,用以分析干旱对水稻生产的影响。(二)水稻生产对降雨量的弹性在!雨养∀生产环境下,降雨量可能是作物面积、单产和总产的一个主要决定因素。可以用水稻播种面积、单产和总产对降雨量的弹性系数来估计水稻生产对降雨量不足的相对变化。用4~5月份的降雨量来解释其对水稻播种面积的影响,用6

7、~10月份的降雨量来评价其对水稻单产和总产的影响。干旱对水稻生产的影响可能通过播种面积的减少或单产的下降产生作用,在大多数情况下播种面积和单产都会受到影响。利用一个多元回归模型估计降雨量对水稻播种面积、单产和总产的系统影响。该模型表述如下:2Qt=
0+
1Rt-
2Rt+
3+ut其中,Qt=水稻生产在t时期的播种面积、单产、总产,Rt=时期t的季节性降雨量,T=时间趋势,ut=时期t的随机误差项,
0、
1、
2和
3是待估参数。假定降雨量对水稻播种