雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)對氣候變化脆弱性的研究

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根據(jù)IPCC第三次評估報(bào)告關(guān)于脆弱性的定義,農(nóng)業(yè)對氣候變化的脆弱性是農(nóng)業(yè)對氣候變化的敏感性和適應(yīng)能力的綜合體現(xiàn),并隨著地理位置、時(shí)間、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境條件改變而改變。候亞紅等〔3〕將農(nóng)業(yè)對氣候變化脆弱性歸納為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)應(yīng)對氣候變化(包括氣候變率和極端氣候事件)的不利影響程度。近年來國內(nèi)外研究學(xué)者利用不同的方法,如統(tǒng)計(jì)分析法、指標(biāo)體系法,集中分析敏感區(qū)劃分、區(qū)域脆弱性和主要農(nóng)作物的脆弱性等方面內(nèi)容。然而,這些研究方法都側(cè)重于針對某一指標(biāo)進(jìn)行定量的研究,而缺乏將氣候變化物理因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素以及農(nóng)業(yè)與農(nóng)戶個(gè)體自身的適應(yīng)能力等方面綜合考慮,從而對農(nóng)業(yè)對氣候變化的脆弱性的進(jìn)行綜合評估。此外,這些現(xiàn)有的研究更側(cè)重于在國家或者區(qū)域?qū)用嫔系暮暧^分析,而缺乏在微觀的、社區(qū)與農(nóng)戶個(gè)體層面上的研究。

研究對象與研究方法

1.甘肅省華池縣的干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)概況甘肅省華池縣(東經(jīng)107。48’,北緯36。15’)位于黃土高原的西部干旱區(qū),總面積3800km2,海拔1100米～1700米,人口約130000人。農(nóng)業(yè)是華池縣最重要的產(chǎn)業(yè)之一,占全縣總GDP的43%。到2010年底全縣86%的人口生計(jì)都依賴于雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)。華池縣以干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)為主,其中全縣90%左右的農(nóng)業(yè)為旱作農(nóng)業(yè),只有10%為灌溉農(nóng)業(yè)。玉米、冬小麥?zhǔn)侨A池縣主要大面積種植的糧食作物。馬鈴薯、大豆、糜子與高粱等作物作為重要的經(jīng)濟(jì)作物,多種植于更為干旱的地區(qū)。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢、個(gè)體農(nóng)戶農(nóng)業(yè)投入少、氣候干旱、土地生產(chǎn)力低以及家庭勞動(dòng)力大量外出打工等原因,華池縣的農(nóng)業(yè)還是以個(gè)體農(nóng)戶、勞動(dòng)集約型以及自給自足的傳統(tǒng)雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)為主。

2.研究方法本研究中分析的主要數(shù)據(jù)包括華池縣縣級氣候變化數(shù)據(jù)、農(nóng)戶訪談數(shù)據(jù)以及相關(guān)文獻(xiàn)資料。其中當(dāng)?shù)貧夂蜃兓臍v年數(shù)據(jù),包括降雨量、溫度以及極端氣候等數(shù)據(jù),由縣級氣象站提供,并與華池縣縣統(tǒng)計(jì)年鑒(1949～2008)的公布?xì)庀髷?shù)據(jù)進(jìn)行比對核實(shí)。農(nóng)戶訪談數(shù)據(jù)通過半結(jié)構(gòu)式訪談、焦點(diǎn)小組座談以及農(nóng)戶問卷(農(nóng)戶問卷65份,有效問卷62份)等參與式農(nóng)村評估方式(PRA),在選擇的華池縣鄒家溝小流域的樊莊行政村收集。本研究的數(shù)據(jù)分析方法包括SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對其氣象數(shù)據(jù)變化規(guī)律的定量分析,以及對農(nóng)戶訪談數(shù)據(jù)的定性分析,包括陳述性分析、問題樹分析等。

研究結(jié)果與發(fā)現(xiàn)

1.甘肅省華池縣氣候變化特征從表1可以看出,1965年～2006年,華池縣經(jīng)歷了降雨與氣溫的顯著變化過程。全縣年平均氣溫逐漸上升,并以冬季平均氣溫升高最為顯著。年降雨量的年際間分布不均,但也呈現(xiàn)逐步減少的趨勢,其中春季(3月～5月)降雨量逐年減少最為明顯。同時(shí),在過去的40年里干旱發(fā)生率更為頻繁。可以得出華池縣氣候變化如下特征與趨勢:(1)地域性的氣候變暖趨勢:過去50年里,華池縣地區(qū)年平均氣溫增加了1.5℃,以平均0.04℃每年的速度增長。如果這種趨勢繼續(xù)發(fā)展,華池縣將會(huì)變得比現(xiàn)在更熱、更干燥。(2)降雨量減少,干旱①頻率增加:在20世紀(jì)80年代、90年代以及21世紀(jì)初,華池縣年平均降雨量分別以6%、3%以及9%的比例下降。同時(shí),年際間以及季節(jié)性的降雨量變化差異大。在過去的20年里,華池縣年降雨量少于平均降雨量474mm的年份越來越多。從1980年～2008年,華池縣共有15次干旱的記錄,其中包括5次輕度干旱、3次中度干旱、3次大干旱和4次特大干旱。尤其在過去的10年,華池縣特大干旱發(fā)生的異常頻繁。上述的這些降雨量、氣溫以及干旱發(fā)生的變化趨勢,在很大程度上導(dǎo)致了華池縣持續(xù)時(shí)間更長的干旱現(xiàn)象以及更加嚴(yán)重的水資源短缺。從而進(jìn)一步影響了當(dāng)?shù)赜牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)以及農(nóng)戶生計(jì)發(fā)展。

2.農(nóng)戶對氣候變化的感知與認(rèn)識通過農(nóng)戶訪談以及農(nóng)戶問卷,了解到個(gè)體農(nóng)戶對于氣候變化的不同感知以及認(rèn)知程度。絕大多數(shù)訪談的農(nóng)戶對于當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓闆r的感知,如降雨量減少、氣溫上升(尤其是冬季溫度上升)以及干旱增加,都是與當(dāng)?shù)貧庀蠼y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基本一致。例如針對“你覺得與20年前相比,當(dāng)?shù)貧夂蛑饕l(fā)生了哪些變化”這一問題,其中80%的農(nóng)戶認(rèn)為天氣更熱更干旱了;有10%的農(nóng)戶認(rèn)為天氣熱了,但是在雨季(7、8、9月份)的雨水多了;還有10%的農(nóng)戶認(rèn)為沒有什么變化。農(nóng)戶訪談以及參與式農(nóng)戶小組座談的結(jié)果表明,農(nóng)戶清楚的認(rèn)識到干旱是對當(dāng)?shù)氐挠牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來最大破壞的自然災(zāi)害。有一句話也在田間流傳“3年一中旱,5年一大旱,10年一特大旱”。干旱尤其是春旱,在最近的十幾年間更加的頻繁。農(nóng)戶一致認(rèn)為氣溫在不斷的升高,特別是在20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初的10年間,春季降雨驟然減少,月季降雨變的非常不規(guī)律與很難預(yù)測。這些都嚴(yán)重地影響了當(dāng)?shù)卣５霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

3.脆弱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)連環(huán)惡性問題分析通過實(shí)地研究發(fā)現(xiàn),華池縣農(nóng)業(yè)存在的核心問題是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的脆弱性。通過圖1問題樹分析,可以看出導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力低下及其脆弱性的有許多社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境的因素。而其中不利的農(nóng)業(yè)氣候條件變化是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水緊缺、土壤侵蝕以及生產(chǎn)力下降的主要誘導(dǎo)因素。其他因素包括灌溉集水設(shè)施差、傳統(tǒng)耕作技術(shù)落后、傳統(tǒng)作物抗旱性差以及產(chǎn)品市場信息缺乏,也都直接或間接地影響著當(dāng)?shù)赜牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)脆弱性。4.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性分析由于當(dāng)?shù)馗珊涤牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)對氣候條件的高度依賴性,使當(dāng)?shù)貍€(gè)體農(nóng)戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了極端脆弱性。尤其是過去10年～20年里,不規(guī)律的降雨、氣溫上升以及日益頻繁的干旱,已經(jīng)對當(dāng)?shù)赜牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了不可避免的負(fù)面影響。表2概括總結(jié)了華池縣干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)活動(dòng)對氣候變化的脆弱性,以及導(dǎo)致這些脆弱性的主要的氣候變化因素和其他的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。根據(jù)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn),1982年、1986年、1991年、1997年、2000年、2002年、2004年以及2006年的干旱,導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)量降低了30%～70%,個(gè)體農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)收入減少50%～60%。因此,可利用的農(nóng)業(yè)水資源成為制約華池縣雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的首要因素。如果不采取任何的應(yīng)對氣候變化引發(fā)的干旱以及水資源缺乏的措施與手段,華池縣農(nóng)業(yè)將在今后繼續(xù)受到不利氣候因素的巨大影響。此外,當(dāng)?shù)貍€(gè)體農(nóng)戶對雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的生計(jì)依賴性越大,受到氣候變化的影響也將越嚴(yán)重。

個(gè)體農(nóng)戶應(yīng)對氣候變化的主要策略與適應(yīng)性

FAO的報(bào)告強(qiáng)調(diào),農(nóng)作物對氣候變化的高度依賴及其敏感性使得農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化策略成為減少農(nóng)業(yè)損失與負(fù)面影響的重要手段。Smit等將農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的策略大概歸類為技術(shù)改進(jìn)與發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)手段與技術(shù)改進(jìn)、政府支持項(xiàng)目以及保險(xiǎn)等。當(dāng)?shù)貍€(gè)體農(nóng)戶為了減少上述這些不利的氣候變化給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的影響,已經(jīng)逐步地采取了下列主要的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化措施。

1.農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整根據(jù)農(nóng)戶訪談結(jié)果,現(xiàn)階段的農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)與20年前的種植結(jié)構(gòu)相比,發(fā)生了非常大的變化(如圖2)。20世紀(jì)80年代,農(nóng)戶種植結(jié)構(gòu)單一,40%的農(nóng)地種植小米,34%的農(nóng)地種植冬小麥,小米與冬小麥?zhǔn)亲鳛樽越o自足的糧食作物,剩余26%的農(nóng)地種植經(jīng)濟(jì)作物玉米。20世紀(jì)80年代,95%的農(nóng)作物都種植在坡耕地上,導(dǎo)致結(jié)果是極差的土地生產(chǎn)力,嚴(yán)重水土流失以及非常弱的作物抗旱能力。從20世紀(jì)90年代末開始,由于退耕還林以及坡耕地改梯田政策,農(nóng)戶種植結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生了明顯變化。現(xiàn)階段,農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)更加多樣化,農(nóng)戶多傾向于種植更多市場價(jià)格好、產(chǎn)量高的經(jīng)濟(jì)作物,如大豆、土豆、蔬菜。本研究發(fā)現(xiàn),在農(nóng)戶對農(nóng)作物選擇的決策過程中,除了考慮農(nóng)作物的市場價(jià)格、產(chǎn)量及耕地類型外(如坡耕地或梯田),還綜合考慮各種作物在不同的氣候條件下的抗旱性,從而合理地選擇不同的農(nóng)作物品種。根據(jù)農(nóng)戶訪談以及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門的機(jī)構(gòu)訪談,表3將不同的農(nóng)作物在坡耕地以及梯田上種植的抗旱性分別進(jìn)行了排序。這些農(nóng)作物的抗旱性排序結(jié)果,對農(nóng)戶根據(jù)氣候變化條件進(jìn)行種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有深遠(yuǎn)的影響。例如,小米在20世紀(jì)80年代之前是普遍種植的糧食品種,具有非常強(qiáng)的抗旱性。但是,由于小米的產(chǎn)量極低(如坡耕地種植,約600公斤/公頃),因此,現(xiàn)階段梯田上已經(jīng)沒有種植小米,只有非常少量的被種植于坡耕地上。再例如,高抗旱高產(chǎn)量的地膜玉米品種現(xiàn)在是當(dāng)?shù)靥萏锖底鬓r(nóng)業(yè)的首選農(nóng)作物品種。農(nóng)戶還根據(jù)不同的氣候條件在不同的耕地類型上選擇不同的作物品種。同時(shí),表4還可以得出不同氣候條件以及不同的土地條件,使得20年前與現(xiàn)在相比農(nóng)戶選擇的農(nóng)作物結(jié)構(gòu)存在非常明顯的差異性。例如,現(xiàn)階段如果遇到了明顯的干旱年份,農(nóng)戶會(huì)相應(yīng)的減少在梯田上種植的冬小麥、蔬菜的種植面積。因此,相應(yīng)地調(diào)整農(nóng)作物種植的結(jié)構(gòu),是個(gè)體農(nóng)戶適應(yīng)氣候變化給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)帶來不利影響的重要策略。

2.土地使用方式改變:梯田建設(shè)與坡耕地相比,梯田可以很大程度上增加土壤的保水保肥能力,大大提高雨水的利用效率,從而更加有效地增加種植作物的抗旱性并提高作物產(chǎn)量。例如,2005年華池縣水保局的梯田實(shí)地試驗(yàn)表明,2005年7月2日,最大日降雨量為70.6mm,在30cm田埂以及零坡度的試驗(yàn)梯田里,100%的降雨被收集,并且存在零水土流失。本研究的實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn),在正常年份,梯田的農(nóng)作物產(chǎn)量與同種坡耕地作物產(chǎn)量相比,增加了60%～300%,例如大豆增加60%左右,露天玉米增加了146%,土豆增加了167%,冬小麥增加了300%。此外,在干旱年份梯田上種植的農(nóng)作物,體現(xiàn)出更強(qiáng)的抗旱能力。例如,2006年重大干旱年,梯田上種植的冬小麥減產(chǎn)40%,而坡耕地上冬小麥減產(chǎn)60%,梯田上種植的全膜覆蓋玉米產(chǎn)量只降低了15%。3.旱作農(nóng)業(yè)技術(shù):地膜覆蓋地膜覆蓋技術(shù)是旱作農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)之一,地膜覆蓋可以促進(jìn)雨水的收集與保持、從而大大促進(jìn)土地的生產(chǎn)力。地膜覆蓋技術(shù),尤其是玉米的半膜、全膜覆蓋,20世紀(jì)90年代末在華池縣得到大力的推廣。表5數(shù)據(jù)顯示,地膜玉米的平均產(chǎn)量是露天玉米的2～3倍,其抗旱性能也相應(yīng)地增加了15%～25%。地膜作物的水利用效率可以達(dá)到露天作物的11倍。因此,地膜覆蓋技術(shù)可以大大促進(jìn)農(nóng)作物抗旱性與土地生產(chǎn)力,從而減少雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)對氣候變化的脆弱性。

進(jìn)一步增強(qiáng)雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)適應(yīng)性的幾點(diǎn)建議

1.進(jìn)一步推廣適應(yīng)氣候變化的旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展從華池縣的實(shí)際案例分析可以看出,農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)更好地應(yīng)對氣候變化的重要手段。因此需要更進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和農(nóng)田基本建設(shè),推廣旱作節(jié)水技術(shù),培育推廣高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗旱、耐澇、抗高溫、抗病蟲的優(yōu)良品種,提高良種覆蓋率。這些新技術(shù)的開發(fā)與推廣,不僅可以增強(qiáng)當(dāng)?shù)睾底饔牮B(yǎng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)力,同時(shí)可以極大地增強(qiáng)當(dāng)?shù)貍€(gè)體農(nóng)戶應(yīng)對氣候變化的能力。此外,有效利用與管理水資源,以此增強(qiáng)農(nóng)業(yè)防災(zāi)、減災(zāi)、抗災(zāi)和綜合生產(chǎn)能力,從而減少旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的氣候變化脆弱性。

2.加強(qiáng)農(nóng)戶對于氣候變化信息的獲得以及認(rèn)知根據(jù)實(shí)地調(diào)查與農(nóng)戶訪談結(jié)果,可以得出個(gè)體農(nóng)戶是采取農(nóng)業(yè)應(yīng)對氣候變化的主體。因此,加強(qiáng)個(gè)體農(nóng)戶對氣候變化信息的獲得與認(rèn)知,是保證其采取正確應(yīng)對措施的前提。當(dāng)?shù)貧庀蟛块T應(yīng)加強(qiáng)對當(dāng)?shù)貍€(gè)體農(nóng)戶的氣象信息和知識的傳播,并通過培訓(xùn)等方式,加強(qiáng)個(gè)體農(nóng)戶對氣候變化的認(rèn)知或者預(yù)測能力,提前預(yù)防和應(yīng)對氣候變化對農(nóng)作物產(chǎn)生的負(fù)面影響。同時(shí),這些充分的氣候變化信息,結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格與市場信息,可以更好地促進(jìn)農(nóng)戶進(jìn)行合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策,從而增強(qiáng)農(nóng)業(yè)對氣候變化的適應(yīng)性。

3.完善政府項(xiàng)目與農(nóng)業(yè)政策的制定與實(shí)施有效的政府項(xiàng)目以及相關(guān)農(nóng)業(yè)政策的制定與實(shí)施,可以為增強(qiáng)農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的能力提供必要的政策保障與支持,并有效減緩氣候變化對農(nóng)業(yè)帶來的負(fù)面的趨勢。例如,華池縣大規(guī)模的地膜覆蓋項(xiàng)目推廣,并配套對采取地膜的農(nóng)戶進(jìn)行地膜補(bǔ)貼等政策,促進(jìn)了個(gè)體農(nóng)戶對政府項(xiàng)目的接受能力,從而增強(qiáng)旱作農(nóng)業(yè)的適應(yīng)性。政府還可以進(jìn)一步調(diào)整農(nóng)業(yè)布局,合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)耕地,更好的增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的抗逆性和可恢復(fù)性。

4.加強(qiáng)適應(yīng)氣候變化的相關(guān)部門機(jī)構(gòu)能力建設(shè)在農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化過程中,涉及到不同層面與領(lǐng)域的相關(guān)部門與機(jī)構(gòu),例如農(nóng)業(yè)部門、水利部門、氣象部門以及其他的科學(xué)院校等科研單位。這些相關(guān)部門的機(jī)構(gòu)能力建設(shè),包括對氣候變化的認(rèn)識、應(yīng)對策略與手段、實(shí)施應(yīng)對策略的能力都是農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化能力的決定性因素。因此,需要通過學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、研討以及具體實(shí)施操作等方式,加強(qiáng)各相關(guān)部門的機(jī)構(gòu)能力建設(shè),從而進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)業(yè)對氣候變化的適應(yīng)性。

作者：王莉JohnMerson單位：澳大利亞新南威爾士大學(xué)環(huán)境研究中心