农业气象灾害对我国粮食生产的影响

张宁 费梦婷 余鹏程 杨叶婷 娄雪沁

【摘   要】 随着全球气候变暖的加剧，气象灾害频发对世界各国的农业生产构成了巨大威胁。本文基于投入产出理论，通过分析我国八大经济区域1997-2018年农业生产状况的面板数据，着重考虑了农业气象灾害对不同地区粮食生产的影响程度，并基于分析结果提出了相应的建议。

【关键词】 八大经济区;粮食生产;气象灾害

1  研究背景

2015年《巴黎协定》提出在本世纪末将全球平均气温控制在较工业化前升高2℃以内，同时力求把温度上升限制在1.5℃以内的目标。但是随着世界工业化水平的不断提高，碳排放量居高不下，全球气候变暖急剧加速，由此带来的极端高温、极端干旱等气象灾害对世界农业生产构成了巨大威胁。对于中国而言，尽管农业产值占整个国民经济的比重呈下降趋势，但是农业生产特别是种植农业所表现出来的在气候调节、自然景观等方面的特殊功能，具有极其重要的生态价值和社会价值。传统农业产业受气候影响最为显著，我国学者如张强（2018）、李正泉（2016）、邬舒静（2016）、刘杰（2012）等在关于气候与农业关系的研究中，基于投入产出理论，广泛使用了量化分析的方法，着重研究了气候变化对农业生产的负面影响。本文亦采用量化分析的方法着重研究了1997-2018年我国不同地区的农业气象灾害对当地粮食生产的影响程度。

2  理论基础与数据来源

2.1  理论基础

传统农业的弱质性一方面表现为农产品供给的高弹性和需求的低弹性之间的市场风险;另一方面表现为自然环境对农业生产的重大威胁，这些威胁集中表现为环境气温、空间降水和日照时数的不稳定性。

这是本文量化分析的核心理论来源。西方主流经济学把投入与产出理论的渊源归于全部均衡理论，认为经济现象之间的关系可以表现为某种数量关系，由此可以构建函数模型，并用方程组同时求得它们的解。经典生产函数的一般形式为：

2.2  数据来源

本文选取了我国八大经济区域1997-2018年的粮食产量（单位：万吨）、农业机械总动力（单位：万千瓦）、有效灌溉面积（单位：千公顷）、成灾面积（单位：千公顷）、粮食作物播种面积（单位：千公顷）。其中，八大经济区域分别为东北地区、北部沿海、东部沿海、南部沿海、黄河中游、长江中游、西南地区、大西北地区。本文所用数据全部来自于国家统计局，地区数据来自于对应各省的累加。

3  实证分析

3.1  模型构建

假设output代表粮食产量，machine代表农业机械总动力，irrigation代表有效灌溉面積，disaster代表成灾面积，area代表粮食作物播种面积，构建以下面板数据模型：

其中，t表示1997-2018的时间序列，取值范围为[1，22];i表示经济区域的截面序列，取值范围为[1，8]。β表示系数，u表示随机误差项。

3.2  回归分析

本文通过豪斯曼检验，发现P值小于0.05，因此选择了固定效应模型。

在上述结论的基础上，进一步计算得到的结果是表2：

考虑到时间序列存在异方差性问题，对全部数据取自然对数，经过豪斯曼检验仍用固定效应模型，计算结果为表3：

经过对比发现取自然对数之后的模型的拟合优度和F统计量更高，因此决定采用取对数后的固定效应模型，各地区偏离常数项的截距为表4：

4  结论与建议

4.1  主要结论

播种面积的增加可以显著提高粮食产量，但是受限于各区域的耕地面积有限，无法无限制地增加粮食作物播种面积。农业气象灾害对各个经济区粮食生产的影响在数值上可以表示为气象灾害成灾面积每增加1%，粮食产量则减少0.06%。此外，不同经济区域的粮食生产对气象灾害的敏感程度不同，农业气象灾害对东北地区、北部沿海、黄河中游、长江中游、西南地区五个区域的影响较为显著，特别是黄河中游受气象灾害的影响最大。考虑到我国季风气候显著的特征，可以推测上述地区的主要气象灾害为旱涝灾害。上述区域涵盖了国家粮食生产基地，缓解自然因素对粮食安全的威胁十分重要。

4.2  相关建议

首先，兴修水利设施。我国季风性气候显著，主要粮食产区均在季风气候的控制下，水旱灾害对我国粮食安全构成了重大威胁。修建水利设施可以促进周围农业生产基地农业用水在时空上的合理分配，特别是黄河流域和长江流域的粮食产区，可以在很大程度上避免因洪水或干旱造成的农作物减产或绝收。

其次，因地制宜进行农业气象灾害防治。不同地区对气象灾害的类型和敏感性不同，各地区应当因地制宜，选择适合自身抵御气象灾害的方式。北方地区要加强对旱灾、冷冻灾害的防治;西南地区要加强对滑坡、泥石流的防范。

最后，发展气候智能型农业。发展气候智能型农业是当下可以选择的促进农业生产的长久之计，一方面可以通过培育耐旱、耐寒等新型品种抵抗自然灾害，另一方面可以通过大棚等方式弥补极端天气带来的农业生产损失。

参考文献：

[1] 张 强，韩兰英，王 胜，王 兴，林婧婧.影响南方农业干旱灾损率的气候要素关键期特征[J].科学通报，2018，63（23）：2378-2392.

[2] 郁珍艳，李正泉，高大伟，张育慧.定量评估极端天气影响农业总产值的方法[J].气候变化研究进展，2016，12（02）：147-153.

[3] 邬舒静.农业气象灾害对粮食产量的影响分析--基于安徽省16个地级市的面板数据[J].灾害学，2016，31（4）：65-69.DOI：             10.3969/j.issn.1000-811X.

[4] 刘 杰，许小峰，罗 慧.极端天气气候事件影响我国农业经济产出的实证研究[J].中国科学（地球科学），2012，42（7）：1076-1082.

（编辑：李晓琳）