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宁夏回族自治区(简称宁夏地区)是中国西北主要的粮食生产区,却是我国受旱率和成灾率最严重的省份之一,干旱灾害已对其农业生产和经济社会造成了严重影响。干旱变化、影响与未来演变趋势、旱灾风险评估(预估)与干旱适应研究,有助于提升对干旱灾害变化的认知,加强基于风险评估的科学决策,建立干旱适应性管理体系。论文在全球气候变化的背景下,以干旱变化—影响—风险评估与预估—适应为主线,采用点面社会调查、半定量与模型定量研究的方法,解析了宁夏地区近几十年干旱的时空变化及其影响;通过构建干旱危险度与旱灾影响(或损失)的脆弱性曲线,采用概率分布函数与蒙特卡罗模拟法,定量评估了宁夏地区的旱灾风险;使用CMIP5的20个全球气候模式(GCM)输出的气温和降水量,在RCP情景下,对21世纪宁夏地区的气候变化、干旱危险度以及旱灾风险进行了预估;使用遥感、灌溉和经济社会统计数据,采用加权综合评价模型与熵权法,综合评价了宁夏地区社会-生态系统对旱灾风险的防范适应能力;根据社会调查结果,从感知强度角度,分析了宁夏地区公众对干旱的适应意识,并采用模糊综合评价法综合评估了15种典型干旱措施的实施效果。对比分析宁夏地区与新南威尔士州干旱适应政策与措施的基础上,结合上述研究成果,提出了宁夏地区未来旱灾风险的适应框架与对策。 1.宁夏地区干旱变化及其影响 1972~2011年,宁夏地区干旱总体呈加重趋势,尤其是20世纪90年代之后,干旱的持续时间、发生强度和频率进一步增加,干旱的空间范围亦显著扩大,春季尤其显著。与1972~1991年相比,1992~2011年干旱平均持续时间、强度和频率,分别增大了1个月、0.15和36.1%。空间上,北部引黄灌区和中部干旱带的平均干旱持续时间大于南部山区;干旱强度由中部分别向南和向北递增;干旱频率自北向南递增。宁夏地区干旱加剧是气温显著升高与降水略有减少综合作用的结果,其中气温显著变暖是主因。 宁夏地区干旱造成的影响呈加重趋势。1978~2010年,因旱受灾人口、农作物受灾面积和直接经济损失增速分别为28.78万人/10a、3.16×104hm2/10a和8504.04万元/10a。空间上,旱灾的加重速度总体由中部向北、向南递减。 2.宁夏地区旱灾风险评估及情景预估 1978~2011年,宁夏地区干旱发生的可能性总体在增大,因旱受灾人口、农作物受灾面积和农业直接经济损失风险均呈显著增大趋势。 21世纪,宁夏地区气温将持续上升,降水量可能增加,总体气候可能变暖变湿,但干旱危险度仍可能呈增大趋势,不同RCP情景下危险度的增速依次增大:RCP2.6<RCP4.5<RCP8.5。 在RCP2.6和RCP4.5情景下,预计21世纪宁夏地区因旱受灾人口风险、农作物受灾面积风险和农业直接经济损失风险将可能增大。21世纪近期(2016~2035年)将是旱灾风险增大最快的时期,中期(2046~2065年)次之。相较于RCP2.6情景的结果,RCP4.5情景下不同时段的旱灾风险将可能进一步增大。 3.宁夏地区社会-生态系统对旱灾风险的防范适应能力 1981~2011年,宁夏地区社会-生态系统对旱灾风险的综合防范适应能力呈显著增强趋势,其中灾后适应能力增强对其起主要作用。但该地区旱灾风险的综合防范能力一般,2004~2011年,具有中等及以下综合防范适应能力的地区占宁夏全区总面积的57.1%,这是由系统的应急能力、恢复能力、重建能力和再发展能力均比较低所致,具有中等及以下水平的上述各能力的地区分别占全区总面积的62.0%、86.9%、68.3%和80.7%。空间上,该地区旱灾风险的综合防范适应能力总体呈现自北向南减弱。 4.宁夏地区干旱适应意识、适应措施及效果 宁夏地区农户对干旱的适应意识总体较强,适应能力较弱;而政府部门对干旱的适应意识与能力相对较强,已采取了“加强水利基础设施建设”和“建立综合防治和救助体系”等设防措施。 宁夏全区主要采取了“发展高效节水农业”、“农业种植结构调整”、“集雨蓄水工程”和“土地流转”四大干旱适应措施,而其余措施在各区域的实施存在明显的空间差异。该地区干旱适应措施的实施效果总体较好,农户和政府官员对15种典型措施效果的综合评价得分为7.26。其中,“发展高效节水农业”和“农业种植结构调整”在宁夏全区的认可度一致较高。空间上,北部引黄灌区和南部山区各措施的综合实施效果优于中部干旱带。 5.宁夏地区未来旱灾风险的适应对策 宁夏地区未来旱灾风险的适应,应以灾害风险理论为指导,由危机应对转向以防范适应为主,通过减缓旱灾的致灾危险性、降低承灾体的暴露度和脆弱性,从而减小旱灾风险,实现维持生态持续发展的同时,达到抗旱致富目标。围绕灾害风险管理过程(备灾、应急、恢复、重建与再发展),实行预防为主,防御结合。从时间、空间和利益相关者三个维度,以“节水”为核心,走政策引导、经济与技术支持、重大工程调配、管理与技能培训和社会服务相结合的可持续发展道路。