关键词:
脆弱性
农业生态系统
气候变化
胶州湾地区
未来情景
摘要:
我国气候变化复杂多样,既具有大尺度上的时空一致性,又有不同时段或区域的异质性,加上极端气候事件呈增多趋势,正强烈影响着海岸带地区社会经济各方面,海岸带地区已成为全球气候变化影响研究的热点区域之一。我国是一个农业大国,在全球变暖、极端事件增多的大背景下,针对我国海岸带农业生态系统的脆弱性进行研究,既是实现海岸带地区社会经济可持续发展的科学基础,也是海岸带地区有效应对气候变化,制定气候变化适应对策和举措的行动基础。胶州湾是我国北方沿海的典型代表,是中纬度海岸带海洋性气候最强的地区。改革开放以来,胶州湾沿海地区经济发展迅速,但该区域的“三农”比重仍比较大,气候变化及极端气候事件,特别是干旱成为胶州湾地区农业生态系统面临的重要挑战和威胁之一。本研究选取胶州湾地区的农业生态系统作为研究对象,综合考虑人类社会和自然生态环境的相互作用,从胶州湾地区农业生态系统对气候变化的暴露度、敏感性及适应能力三方面,构建胶州湾地区农业生态系统对气候变化的脆弱性评价指标体系,综合评价胶州湾地区农业生态系统对气候变化的脆弱性,认识海岸带地区农业生态系统气候脆弱性的时空变化,为海岸带地区减缓气候变化对农业生产不利影响,制定切实可行的适应举措,保障海岸带地区社会经济的健康发展提供参考。本研究选取了胶州湾地区气候、农业生产、经济、社会、人口等14个相关指标建立了胶州湾地区农业生态系统对气候变化的脆弱性评价指标体系,根据胶州湾地区社会经济发展趋势及未来发展规划,构建了该地区未来的社会、经济、人口及耕地等的变化情景,结合区域气候模式对该地区未来气候变化的预估,运用Arc-GIS中的自然分割方法将基础数据无量纲化分级处理,采用层次分析方法确定各指标对应的权重,最后,运用加权综合评价法对胶州湾地区农业生态系统过去30年(1981~2010年)和未来30年(2021~2050年)的气候脆弱性进行评价,分析过去和未来该地区农业生态系统对气候变化的脆弱性的空间分布及其变化特征。主要结论如下:(1)过去30年胶州湾地区的农业生态系统对气候变化的暴露度在空间分布上大体呈中间地区暴露度高,两边地区暴露度低;敏感性最高的是平度市,敏感性最低的是青岛市区;适应能力最强的是青岛市,而莱西市的适应能力最差。过去30年胶州湾地区的农业生态系统对气候变化的脆弱性在空间分布上大体呈西北部高,东南沿海地区低。脆弱性的高值区出现在平度市西北边界,低值区分别位于胶南市西南端、青岛市的黄岛区和市北区、即墨市东端。(2)未来胶州湾地区的农业生态系统对气候变化的暴露度在空间分布上呈东(3)北向西南逐渐减小,暴露度高值中心位于莱西市,低值中心平度市;胶州湾地区的农业生态系统对气候变化的敏感性在空间上大体呈西北部高东南沿海地区低,敏感性最高的地区位于平度市,青岛市和胶南市的敏感性较低;胶州湾地区的农业生态系统对气候变化的适应能力最强的是平度市,最弱的是胶南市。未来胶州湾地区的农业生态系统对气候变化的脆弱性大体呈东北部高向西南部低。脆弱度的高值中心位于莱西市,低值区分别分布于青岛市、胶南市西南部和平度市北部地区。(4)受气候变化影响,未来平度市和莱西市农业生态系统对气候变化的暴露度增加;研究区农业生态系统对气候变化的敏感性空间变化不大;而适应能力的空间分布则会发生较大改变。其中,对暴露度影响最大的是水热综合指数的空间分布变化,而导致适应能力发生变化的主要原因是农民纯收入的变化。未来莱西市的农业生态系统对气候变化的脆弱度将增加,而平度市农业生态系统对气候变化的脆弱度则有所减低。(4)对比分析胶州湾地区农业生态系统对气候变化的脆弱性分布的时空变化特征,结果发现未来莱西市将为胶州湾最为脆弱的地区,期望政府能重点关注莱西市的农业发展,特别注意保障该市的灌溉用水,提高水资源利用效率,减缓干旱对农业生态系统的不利影响。