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根據IPCC第三次評估報告關于脆弱性的定義,農業對氣候變化的脆弱性是農業對氣候變化的敏感性和適應能力的綜合體現,并隨著地理位置、時間、社會經濟和環境條件改變而改變。候亞紅等〔3〕將農業對氣候變化脆弱性歸納為農業系統應對氣候變化(包括氣候變率和極端氣候事件)的不利影響程度。近年來國內外研究學者利用不同的方法,如統計分析法、指標體系法,集中分析敏感區劃分、區域脆弱性和主要農作物的脆弱性等方面內容。然而,這些研究方法都側重于針對某一指標進行定量的研究,而缺乏將氣候變化物理因素、社會經濟因素以及農業與農戶個體自身的適應能力等方面綜合考慮,從而對農業對氣候變化的脆弱性的進行綜合評估。此外,這些現有的研究更側重于在國家或者區域層面上的宏觀分析,而缺乏在微觀的、社區與農戶個體層面上的研究。

研究對象與研究方法

1.甘肅省華池縣的干旱雨養農業概況甘肅省華池縣(東經107。48’,北緯36。15’)位于黃土高原的西部干旱區,總面積3800km2,海拔1100米～1700米,人口約130000人。農業是華池縣最重要的產業之一,占全縣總GDP的43%。到2010年底全縣86%的人口生計都依賴于雨養農業。華池縣以干旱雨養農業為主,其中全縣90%左右的農業為旱作農業,只有10%為灌溉農業。玉米、冬小麥是華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濟作物,多種植于更為干旱的地區。由于經濟發展緩慢、個體農戶農業投入少、氣候干旱、土地生產力低以及家庭勞動力大量外出打工等原因,華池縣的農業還是以個體農戶、勞動集約型以及自給自足的傳統雨養農業為主。

2.研究方法本研究中分析的主要數據包括華池縣縣級氣候變化數據、農戶訪談數據以及相關文獻資料。其中當地氣候變化的歷年數據,包括降雨量、溫度以及極端氣候等數據,由縣級氣象站提供,并與華池縣縣統計年鑒(1949～2008)的公布氣象數據進行比對核實。農戶訪談數據通過半結構式訪談、焦點小組座談以及農戶問卷(農戶問卷65份,有效問卷62份)等參與式農村評估方式(PRA),在選擇的華池縣鄒家溝小流域的樊莊行政村收集。本研究的數據分析方法包括SPSS統計軟件對其氣象數據變化規律的定量分析,以及對農戶訪談數據的定性分析,包括陳述性分析、問題樹分析等。

研究結果與發現

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,在過去的40年里干旱發生率更為頻繁。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。如果這種趨勢繼續發展,華池縣將會變得比現在更熱、更干燥。(2)降雨量減少,干旱①頻率增加:在20世紀80年代、90年代以及21世紀初,華池縣年平均降雨量分別以6%、3%以及9%的比例下降。同時,年際間以及季節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,華池縣特大干旱發生的異常頻繁。上述的這些降雨量、氣溫以及干旱發生的變化趨勢,在很大程度上導致了華池縣持續時間更長的干旱現象以及更加嚴重的水資源短缺。從而進一步影響了當地雨養農業以及農戶生計發展。

2.農戶對氣候變化的感知與認識通過農戶訪談以及農戶問卷,了解到個體農戶對于氣候變化的不同感知以及認知程度。絕大多數訪談的農戶對于當地的氣候變化情況的感知,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,都是與當地氣象統計數據基本一致。例如針對“你覺得與20年前相比,當地氣候主要發生了哪些變化”這一問題,其中80%的農戶認為天氣更熱更干旱了;有10%的農戶認為天氣熱了,但是在雨季(7、8、9月份)的雨水多了;還有10%的農戶認為沒有什么變化。農戶訪談以及參與式農戶小組座談的結果表明,農戶清楚的認識到干旱是對當地的雨養農業生產帶來最大破壞的自然災害。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。農戶一致認為氣溫在不斷的升高,特別是在20世紀90年代至21世紀初的10年間,春季降雨驟然減少,月季降雨變的非常不規律與很難預測。這些都嚴重地影響了當地正常的農業生產。

3.脆弱雨養農業連環惡性問題分析通過實地研究發現,華池縣農業存在的核心問題是雨養農業的脆弱性。通過圖1問題樹分析,可以看出導致農業生產力低下及其脆弱性的有許多社會、經濟與自然環境的因素。而其中不利的農業氣候條件變化是導致農業用水緊缺、土壤侵蝕以及生產力下降的主要誘導因素。其他因素包括灌溉集水設施差、傳統耕作技術落后、傳統作物抗旱性差以及產品市場信息缺乏,也都直接或間接地影響著當地雨養農業脆弱性。4.農業生產對氣候變化的脆弱性分析由于當地干旱雨養農業對氣候條件的高度依賴性,使當地個體農戶農業生產產生了極端脆弱性。尤其是過去10年～20年里,不規律的降雨、氣溫上升以及日益頻繁的干旱,已經對當地雨養農業產生了不可避免的負面影響。表2概括總結了華池縣干旱雨養農業活動對氣候變化的脆弱性,以及導致這些脆弱性的主要的氣候變化因素和其他的社會經濟因素。根據實地調研發現,1982年、1986年、1991年、1997年、2000年、2002年、2004年以及2006年的干旱,導致當地農業產量降低了30%～70%,個體農戶的農業收入減少50%～60%。因此,可利用的農業水資源成為制約華池縣雨養農業發展的首要因素。如果不采取任何的應對氣候變化引發的干旱以及水資源缺乏的措施與手段,華池縣農業將在今后繼續受到不利氣候因素的巨大影響。此外,當地個體農戶對雨養農業的生計依賴性越大,受到氣候變化的影響也將越嚴重。

個體農戶應對氣候變化的主要策略與適應性

FAO的報告強調,農作物對氣候變化的高度依賴及其敏感性使得農業適應氣候變化策略成為減少農業損失與負面影響的重要手段。Smit等將農業適應氣候變化的策略大概歸類為技術改進與發展、農業生產手段與技術改進、政府支持項目以及保險等。當地個體農戶為了減少上述這些不利的氣候變化給農業生產帶來的影響,已經逐步地采取了下列主要的雨養農業適應氣候變化措施。

1.農作物種植結構調整根據農戶訪談結果,現階段的農作物種植結構與20年前的種植結構相比,發生了非常大的變化(如圖2)。20世紀80年代,農戶種植結構單一,40%的農地種植小米,34%的農地種植冬小麥,小米與冬小麥是作為自給自足的糧食作物,剩余26%的農地種植經濟作物玉米。20世紀80年代,95%的農作物都種植在坡耕地上,導致結果是極差的土地生產力,嚴重水土流失以及非常弱的作物抗旱能力。從20世紀90年代末開始,由于退耕還林以及坡耕地改梯田政策,農戶種植結構也隨之發生了明顯變化。現階段,農作物種植結構更加多樣化,農戶多傾向于種植更多市場價格好、產量高的經濟作物,如大豆、土豆、蔬菜。本研究發現,在農戶對農作物選擇的決策過程中,除了考慮農作物的市場價格、產量及耕地類型外(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作物品種。根據農戶訪談以及當地農業部門的機構訪談,表3將不同的農作物在坡耕地以及梯田上種植的抗旱性分別進行了排序。這些農作物的抗旱性排序結果,對農戶根據氣候變化條件進行種植結構的調整具有深遠的影響。例如,小米在20世紀80年代之前是普遍種植的糧食品種,具有非常強的抗旱性。但是,由于小米的產量極低(如坡耕地種植,約600公斤/公頃),因此,現階段梯田上已經沒有種植小米,只有非常少量的被種植于坡耕地上。再例如,高抗旱高產量的地膜玉米品種現在是當地梯田旱作農業的首選農作物品種。農戶還根據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,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年前與現在相比農戶選擇的農作物結構存在非常明顯的差異性。例如,現階段如果遇到了明顯的干旱年份,農戶會相應的減少在梯田上種植的冬小麥、蔬菜的種植面積。因此,相應地調整農作物種植的結構,是個體農戶適應氣候變化給農業生產活動帶來不利影響的重要策略。

2.土地使用方式改變:梯田建設與坡耕地相比,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量。例如,2005年華池縣水保局的梯田實地試驗表明,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梯田里,100%的降雨被收集,并且存在零水土流失。本研究的實地調研發現,在正常年份,梯田的農作物產量與同種坡耕地作物產量相比,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作物,體現出更強的抗旱能力。例如,2006年重大干旱年,梯田上種植的冬小麥減產40%,而坡耕地上冬小麥減產60%,梯田上種植的全膜覆蓋玉米產量只降低了15%。3.旱作農業技術:地膜覆蓋地膜覆蓋技術是旱作農業的重要技術之一,地膜覆蓋可以促進雨水的收集與保持、從而大大促進土地的生產力。地膜覆蓋技術,尤其是玉米的半膜、全膜覆蓋,20世紀90年代末在華池縣得到大力的推廣。表5數據顯示,地膜玉米的平均產量是露天玉米的2～3倍,其抗旱性能也相應地增加了15%～25%。地膜作物的水利用效率可以達到露天作物的11倍。因此,地膜覆蓋技術可以大大促進農作物抗旱性與土地生產力,從而減少雨養農業對氣候變化的脆弱性。

進一步增強雨養農業適應性的幾點建議

1.進一步推廣適應氣候變化的旱作農業技術發展從華池縣的實際案例分析可以看出,農業技術發展是增強農業更好地應對氣候變化的重要手段。因此需要更進一步加強農業基礎設施建設和農田基本建設,推廣旱作節水技術,培育推廣高產、優質、抗旱、耐澇、抗高溫、抗病蟲的優良品種,提高良種覆蓋率。這些新技術的開發與推廣,不僅可以增強當地旱作雨養農業的生產力,同時可以極大地增強當地個體農戶應對氣候變化的能力。此外,有效利用與管理水資源,以此增強農業防災、減災、抗災和綜合生產能力,從而減少旱作雨養農業的氣候變化脆弱性。

2.加強農戶對于氣候變化信息的獲得以及認知根據實地調查與農戶訪談結果,可以得出個體農戶是采取農業應對氣候變化的主體。因此,加強個體農戶對氣候變化信息的獲得與認知,是保證其采取正確應對措施的前提。當地氣象部門應加強對當地個體農戶的氣象信息和知識的傳播,并通過培訓等方式,加強個體農戶對氣候變化的認知或者預測能力,提前預防和應對氣候變化對農作物產生的負面影響。同時,這些充分的氣候變化信息,結合農產品價格與市場信息,可以更好地促進農戶進行合理的農業生產決策,從而增強農業對氣候變化的適應性。

3.完善政府項目與農業政策的制定與實施有效的政府項目以及相關農業政策的制定與實施,可以為增強農業適應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業帶來的負面的趨勢。例如,華池縣大規模的地膜覆蓋項目推廣,并配套對采取地膜的農戶進行地膜補貼等政策,促進了個體農戶對政府項目的接受能力,從而增強旱作農業的適應性。政府還可以進一步調整農業布局,合理規劃農業耕地,更好的增強農業生產系統的抗逆性和可恢復性。

4.加強適應氣候變化的相關部門機構能力建設在農業適應氣候變化過程中,涉及到不同層面與領域的相關部門與機構,例如農業部門、水利部門、氣象部門以及其他的科學院校等科研單位。這些相關部門的機構能力建設,包括對氣候變化的認識、應對策略與手段、實施應對策略的能力都是農業適應氣候變化能力的決定性因素。因此,需要通過學習、培訓、研討以及具體實施操作等方式,加強各相關部門的機構能力建設,從而進一步增強農業對氣候變化的適應性。

作者：王莉JohnMerson單位：澳大利亞新南威爾士大學環境研究中心