高寒生態脆弱區農戶的氣候變化適應策略評價
——以甘南高原為例

王亞茹, 趙雪雁,*,張 欽,雒 麗, 薛 冰

1 西北師范大學地理與環境科學學院, 蘭州 730070 2 中國科學院沈陽應用生態研究所, 沈陽 110016

?

高寒生態脆弱區農戶的氣候變化適應策略評價
——以甘南高原為例

王亞茹1, 趙雪雁1,*,張 欽1,雒 麗1, 薛 冰2

1 西北師范大學地理與環境科學學院, 蘭州 730070 2 中國科學院沈陽應用生態研究所, 沈陽 110016

氣候變化加劇了高寒生態脆弱區農戶的生計脆弱性,為應對氣候變化,農戶已采取了各種響應措施,當前急需評估農戶所采取適應策略的效果,以便選擇更有效的適應策略。以甘南高原為研究區,基于入戶調查數據分析了農戶所采取適應策略的特征,采用模糊綜合評價法分析現行適應策略的效果,并利用多準則決策模型確定了最優的氣候變化適應策略。結果顯示：(1)甘南高原農戶多采取組合型策略應對氣候變化,尤以調整+擴張型策略為主；(2)甘南高原農戶所采取氣候變化適應策略的效果較好,效益指數為3.43。其中,農區農戶的適應策略效果最好、半農半牧區次之、純牧區最差；(3)甘南高原不同區域農戶篩選的最優策略存在差異。其中,純牧區和半農半牧區農戶篩選的最優策略為調整農牧業結構,而農區農戶為完善農牧業基礎設施。最后,提出了提高農戶適應策略效果的對策建議及未來研究中需進一步關注的問題。

農戶；氣候變化；適應策略；模糊綜合評價法；多準則決策模型

氣候變化的全球影響日益凸顯,正成為當前人類面臨的最嚴峻挑戰之一。IPCC第五次評估報告指出,全球氣候變暖的事實是毋庸置疑的,1880—2012年全球平均溫度已升高0.85℃,對陸地和海洋生態系統、農村和城市、人類健康與安全等造成了重大影響[1],加劇了全球及區域層面的脆弱性,尋求有效的策略應對氣候變化已成為全球各國的共同意愿和緊迫需求[2-3]。農戶作為生態脆弱區最主要的經濟活動主體以及自然資源利用的最直接單元,氣候變化對其生計造成的影響尤為嚴重,急需尋求有效策略應對氣候變化以減輕其生計脆弱性。鑒于此,評估農戶所采取適應策略的效果迫在眉睫。

當前,國內外學者已圍繞局地層面的適應策略評估實踐以及評價方法的革新等重要問題開展了一系列研究。例如,Claessens等和Antle等開發的最小數據法利用一些容易得到的二手數據(如統計報表上的數據),將自然模型與生產模型結合起來,準確、及時地模擬了不同氣候變化背景下適應策略的環境、經濟和社會效果[4-6]；Qin等[7]開發了基于多準則決策模型(Multi-criteria decision-making,MCDM)的綜合專家系統,對加拿大格魯吉亞流域水資源開展氣候變化影響和適應策略評估,選取了有效性、可行性、響應性、靈活性和成本五個指標評價適應措施；Ajay[8]等集成自上而下與自下而上的適應選擇評估,確定了各種適應策略的優先序；張兵等[9]則利用倍差法對我國蘇北地區的氣候變化農業適應措施進行了評價。盡管農戶的氣候變化適應策略評價引起了國內外學者的廣泛關注,并取得了一定的成果,但目前國內仍缺少對農戶適應策略效果的定量研究。

地處青藏高原東緣的甘南高原是典型的高寒生態脆弱區,農戶生計方式較為單一,嚴重依賴于草地資源與耕地資源,其社會生態系統具有抗干擾能力弱、恢復能力差、時空波動性強、邊緣效應顯著等特點[10-11]。氣候變化作為該區生態環境惡化最主要的自然誘因,與人文因素疊加在一起,引起了該區草地退化、濕地萎縮、生物多樣性損失、水土流失等一系列問題,加劇了以自然資源為生計基礎的農戶的生計脆弱性。農戶能否有效地應對氣候變化、減輕氣候變化的影響,不僅直接關系到該區的可持續發展,更影響到黃河上游乃至我國北方地區的生態安全,當前亟需評估農戶所采取適應策略的實施效果,并篩選出有效的適應策略。為此,基于入戶調查數據,本文分析了農戶所采取的適應策略特征,采用模糊綜合評價法評估了現行適應策略的效果,并利用多準則決策模型篩選出了最有效的適應策略,旨在為高寒生態脆弱區制定有效的氣候變化適應政策提供科學依據與借鑒。

1 研究區、數據來源與研究方法

1.1 研究區

甘南高原地處青藏高原東緣(圖1),大部分區域海拔為3000—3600m,屬于典型的高原大陸性氣候,氣候寒冷濕潤,年均溫普遍低于3℃,絕大部分地區長冬無夏,春秋短促,全年平均日照時數為2200—2400h,年均降水量在400—800mm之間,受地形和季風的影響,降水時空分布不均[12]。根據中國氣象科學數據共享服務網提供的甘南高原及附近站點1963—2013年的氣溫、降水量日值數據集分析得出,近50年來甘南高原氣溫增加顯著,增幅為0.23℃/10a,降水呈微弱減少態勢,減幅為-5.21mm/10a。同時,近年來,甘南高原旱災、水災、風雹災、低溫霜凍等氣象災害頻發,2009—2013年間,由氣象災害造成的農業受災面積達8882.67hm2/a,占播種面積的12.87%,其中,風雹災造成的受災面積最大,干旱次之,分別占受災面積的34.19%、31.60%,水災和低溫霜凍災害影響相對較弱,分別占受災面積的14.24%、4.28%。

甘南高原內部分異明顯,根據農業生產條件可分為純牧區、半農半牧區與農區,不同區域的農業生產方式存在較大差異。純牧區的面積為2.45×104km2,農戶生計以畜牧業為主,2013年畜牧業產值占農業總產值的86.62%,而瑪曲縣畜牧業產值占該縣農業總產值的比重高達98.88%；半農半牧區的面積為1.05×104km2,該區農戶農牧業兼營,種植業與畜牧業產值分別占農業總產值的56.78%、23.06%；農區的面積為0.46×104km2,以種植業為主,種植業產值占農業總產值的51.16%。

圖1 研究區與調查點Fig.1 The study area and the survey village

1.2 數據來源

課題組于2014年7—8月在甘南高原進行了20余天的野外調查。首先在縣級部門收集了資源環境、社會經濟統計資料；然后采用調查問卷、小型座談會等參與式農村評估(PRA)工具進行農戶調查,以獲取研究所需的數據及信息。

基于預調查中對村社干部及農戶的訪談,設計了調查問卷,調查對象主要為戶主,為了確保信息準確,聘請了6名藏族大學生作為語言翻譯,每戶問卷調查時間約為30—40min。入戶調查中,采取分層隨機抽樣法選取受訪農戶,由于甘南高原地域遼闊、農牧民居住分散,訪談難度較大,共調查農戶548戶,收回有效問卷539份,其中,純牧區農戶186戶,半農半牧區農戶168戶,農區農戶185戶。受訪戶戶主的平均年齡為43.24歲,平均務農年限為24.18a,平均家庭規模為5.52人/戶,家庭勞動力數量為3.20人/戶,人均年收入為5976.15元,文盲及小學教育程度的勞動力比重達53.24%,大專及以上的比重僅為9.35%。雖然受訪戶數量較少,但與《甘南統計年鑒(2013)》中的統計資料對比,發現樣本基本反映了甘南高原農戶的基本情況,具有一定的代表性。

問卷內容包括：(1)農戶的基本情況,包括戶主的年齡、性別、務農年限、受教育程度以及家庭人口、家庭成員的受教育程度、家庭收支狀況、擁有的耕地與草地面積等；(2)氣候變化對農戶生計的影響及農戶采取的氣候變化適應策略；(3)農戶對適應策略的經濟、社會、環境效益評價；(4)農戶對各種備選適應策略適應效果、成本效率、可能性、靈活性和響應性的評價。

表1 受訪戶特征

1.3 研究方法

1.3.1 氣候變化適應策略效果評價方法

(1)模型設計

農戶對氣候變化適應策略效果的評價指標具有較強的模糊性,難以給予定量研究。而模糊綜合評價法是基于模糊數學的一種綜合評價方法,可將定性評價轉化為定量評價,在處理定性、不確定及信息不完善問題方面具有很大的優越性[13-14]。因此,本研究采取模糊綜合評價法分析農戶現行氣候變化適應策略的實施效果。其具體步驟如下：

①確定農戶適應策略效果評價的指標集U并確定各指標的權重W(表2)。

②確定評價集。對模糊隸屬度函數進行定量化,建立評價集V={v1,v2,…,vn},按照克里特量表,將農戶氣候變化適應策略的實施效果分為5個等級,即n=5,則評價集V={很好,較好,一般,較差,很差}。

③構建綜合評價矩陣R。根據實際調查數據,設對第g個指標ug的評價Rg=﹛rg1,rg2,…,rgn﹜,它是評價等級集上的一個子集,其中,rgn表示第g個指標對第n個等級的隸屬度。由單個指標評價向量Rg(g=1,2,…,m)構成評判矩陣：

(1)

然后,采用模型M(·,+),通過B=W×R得出模糊綜合評價集B。

④去模糊化。即用模糊綜合評價集B和測量指標E計算出各個評價指標的綜合效果評價指數P:

P=B×E

(2)

式中,E={很好,較好,一般,較差,很差}={5,4,3,2,1}。

(2)指標體系構建

氣候變化的適應領域是多空間、多層次的,生態環境與社會經濟等系統對氣候變化的適應存在不同程度的響應,在遵循評價指標的全面性、系統性、代表性、客觀性等原則下,通過實地調查并借鑒以往的效果評價研究成果[15],充分考慮甘南高原的生態環境、資源稟賦、文化習俗、農戶的生計方式以及氣候變化對農戶生計的影響等實際情況,從經濟、社會和生態環境3個方面出發,設計出能夠全面反映適應策略實施效果的評價指標及其量化數值,并利用專家咨詢法確定指標權重(表2)。其中,選取農戶家庭收入變化來表征適應策略的經濟效果；選取農戶的就業方式變化、觀念變化(農戶對氣候變化的關注度、農戶應對氣候變化的積極性)、生活質量變化、適應能力變化來表征適應策略的社會效果；選取草地與耕地質量變化來表征適應策略的環境效果。

表2 農戶所采取現行適應策略的效果評價指標體系

1.3.2 氣候變化適應策略多準則評估模型

多準則決策模型(Multi-criteria decision-making,MCDM)是基于多標準,通過利益相關者參與,依據不同評估標準對各種適應策略進行排序、篩選的一種集成評價方法。因其有助于觀察各種適應策略的優點和缺點,對確定減輕氣候變化負面影響的期望選擇非常有效,目前在氣候變化適應策略評價領域得到了較為廣泛的應用,例如,Qin等[7]利用MCDM對加拿大格魯吉亞流域水資源進行氣候變化影響和適應策略評估；王金霞[16]等開展了海河流域氣候變化條件下水資源短缺的適應性措施多標準評估。多準則評估模型主要包括簡單加權法(SAW)、消去選擇轉換法(ELECTRE)、逼近理想點排序法(TOPSIS)等常用方法,其中,SAW中各屬性是相互獨立的,對整體評價可以疊加,各屬性具有互補性；ELECTRE僅能求得各適應策略的優劣關系排序,無法了解其優劣關系程度的大小；TOPSIS法是通過測算所評價策略與“理想解”和“負理想解”的接近程度來對各評價策略進行相對優劣排序,在多準則情況下,TOPSIS法能夠對各種適應策略進行客觀的綜合評價,也能反映各適應策略的優劣程度,計算過程清晰、具有可操作性。因而,本文采用逼近理想點排序法(TOPSIS)對適應策略進行排序,以便篩選出最優的適應策略。

(1)評價準則的確定及權重

適應氣候變化是要減少氣候風險造成的不利影響或損失,增加潛在的有利機會[17]。已有研究顯示[18],適應規劃需要與當地自然資源開發利用、減貧、減排、生態環境保護等多種目標相結合,來明確氣候變化適應策略可評估的共識性目標,在充分了解當地農戶適應需求、愿望及地方文化的基礎上,參照客觀性、協同性、平等性、可實現性等原則[19],從適應規劃的成本效益、可操作性、變通性、靈活性等方面,評估適應策略的優先序,甄別和篩選出最有效、科學的適應策略。基于此,本研究選取了適應效果、成本效率、適應靈活性、適應響應性、適應可能性等5個評價準則,并給出了各準則的量化數值,在與專家討論和相關文獻研究的基礎上,利用AHP方法確定了各評價準則的權重(表3)。

表3 評價準則及權重

(2)TOPSIS法

逼近理想點排序法(The technique ordered preference by similarity to the ideal solution)是一種逼近理想解的排序法,步驟如下：

①構建評價矩陣。針對氣候變化適應規劃評價中的q個適應策略的p個準則,可以得到原始數據矩陣:

(3)

式中,xij表示第i個適應策略的第j個評價準則的數值,i=1,2,…q,j=1,2,…p。

②矩陣標準化。用z-score標準化方法對矩陣進行歸一化整理,得到歸一化矩陣A:

(4)

③找出q個適應策略中的最優A+和最劣策略A-(也就是正、負理想解)：

(5)

(6)

(7)

⑤獲得各評價策略與最優策略的相對貼近度Ci：

(8)

⑥排列各個適應策略的優先序,按照Ci的降序進行排列,可知0≤Ci≤1,且Ci值越大,表示適應策略的效果越好,反之,說明適應策略的效果越差。

2 結果分析

2.1 農戶的現行適應策略

為了有效地應對氣候變化,甘南高原農戶已采取了多種適應策略,可將農戶的適應策略分為3類：(1)擴張型策略,旨在擴大農牧業投資和生產規模的策略,如購買飼料、租用草場、增加灌溉、增加農藥化肥投入、修建圍欄、打井；(2)調整型策略,旨在通過采取不同的農牧業生產實踐來適應氣候變化的策略,如人工種草、畜種/作物品種改良、調整畜群/農作物結構、提前轉場/調整農時；(3)收縮型策略,旨在減少農牧業投資和生產規模的策略,如減畜、休牧/輪牧等。調查結果顯示,甘南高原農戶多采取組合型策略(主要包括擴張+調整型、擴張+收縮型、調整+收縮型、擴張+調整+收縮型等4類)應對氣候變化,其中以調整+擴張型策略為主。然而,不同區域農戶所采取的氣候變化適應策略不盡相同。

純牧區農戶選擇最多的適應措施為減少牲畜,其次是購買飼料,再次是租用草場和人工種草,分別有35.80%、31.48%、27.16%、27.16%的農戶選擇這四種措施,農戶的適應策略多樣化指數2.48；半農半牧區農戶選擇最多的是提前轉場/調整農時,其次是增加灌溉,再次是減少牲畜,分別有44.05%、33.33%、32.74%的農戶選擇這三種措施,農戶的適應策略多樣化指數為2.77；農區農戶選擇最多的是提前轉場/調整農時和增加灌溉,其次是減少牲畜,再次是購買飼料,分別有31.69%、31.69%、30.05%、28.42%的農戶選擇了上述4種措施,農戶的適應策略多樣化指數為2.67。總體來看,半農半牧區農戶的適應策略多樣化程度最高、農區次之、純牧區最低,且純牧區以減少牲畜為主要適應措施,而半農半牧區與農區以提前轉場/調整農時為主要適應措施。

表4 甘南高原農戶的氣候變化適應策略/%

2.2 現行適應策略的效果

甘南高原農戶所采取適應策略的總體效益指數為3.43,效果較好,其中,經濟、社會、環境效益指數分別為3.25、3.63、3.39,可見,農戶所采取適應策略的社會效益最高,經濟效益最差。進一步分析發現(表5),農區農戶所采取適應策略的效益最好,純牧區農戶所采取適應策略的效益最差,其適應策略的總體效益指數分別為3.56、3.33。

表5 甘南高原農戶所采取適應策略的效益

2.2.1 現行適應策略的經濟效益

甘南高原所采取適應策略的經濟效益指數為3.25,低于總體效益指數。其中,純牧區、半農半牧區、農區農戶所采取策略的經濟效益指數分別為3.19、3.20、3.36,呈依次上升趨勢,表明農區農戶所采取策略的經濟效益最好,純牧區最差。調查發現,有45.33%的農戶認為所采取的氣候變化適應策略增加了其家庭收入,而僅有19.65%的農戶持相反觀點。其中,農區有51.63%的農戶認為所采取的適應策略有助于其收入增加,而純牧區該比重僅為38.89%,并有19.75%的純牧區農戶表示家庭收入因采取措施而減少,據純牧區農戶反映,購買飼料、租用草場、人工種草等適應措施增加了其生產成本。

2.2.2 現行適應策略的社會效益

甘南高原農戶所采取適應策略的社會效益指數為3.63,達到較好水平且高于總體效益指數。其中,就業方式的效益指數最高,為3.71,農戶的氣候變化關注度次之,為3.66,可見,農戶的氣候變化積極性、生活質量、適應能力的效益指數偏低,影響了其社會效益指數。調查顯示,農戶各種適應策略的實施帶來了其生產要素的流動與勞動力投向的變化,據50.78%的農戶反映,其就業方式由農業轉向非農產業,從單純的農牧業生產中解放出來,減少對氣候變化最敏感的自然資本的依賴。同時,當農戶被問及“采取氣候變化適應策略之后,是否更加關注氣候變化,且是否能夠積極應對”時,分別有69.46%、66.14%的農戶表示會更加關注氣候變化、積極應對氣候變化。此外,在生活質量和農戶適應能力方面,分別有69.84%、59.34%的農戶反映現行適應策略使其生活質量和適應能力有了不同程度的提升。

不同區域農戶采取適應策略的社會效益存在一定差異,其中,純牧區、半農半牧區、農區農戶所采取策略的社會效益指數分別為3.46、3.58、3.82,呈依次上升趨勢,表明農區農戶所采取適應策略的社會效益最好,純牧區最差。調查顯示,農區農戶就業方式的變化最為強烈,有69.02%的農戶開始從事非農產業,這主要是由于農區農戶的人均耕地較少,當遭遇干旱、雪災等造成的農作物減產、農業設施損壞時,自然資本產出便不能滿足農戶的基本生活需求,加之農區農戶的受教育水平較高,視野開闊,因此,農戶更加傾向于選擇外出打工等非農產業。同時,與其他區域農戶相比,農區農戶所采取適應策略對其氣候變化關注度、適應積極性的影響更為顯著,分別有77.72%、73.37%的農戶在上述兩方面有了不同程度的提高。此外,采取現行適應策略之后,適應能力有所提高的農區農戶比重最大,高達80.07%,而純牧區的該比重最小,僅為35.19%。

2.2.3 現行適應策略的環境效益

甘南高原農戶所采取適應策略的環境效益指數為3.39,低于總體效益指數。其中,適應策略對耕地質量的影響最大,效益指數為3.40,其次是對草地質量的影響,效益指數為3.38。調查顯示,49.61%、51.56%的農戶表示采取現行適應策略后,草地質量、耕地質量有所改善；但調查中也發現,部分農戶采取的適應策略對環境帶來了負面的影響,分別有13.43%、10.45%的農戶表示所采取的現行策略導致草地質量、耕地質量下降。

在不同區域中,純牧區、半農半牧區、農區農戶所采取策略的環境效益指數分別為3.35、3.34、3.46,表明農區農戶所采取策略的環境效益最好,半農半牧區最差。調查顯示,有55.98%的農區農戶表示所采取的適應策略使草地質量得到改善,而半農半牧區該比重僅為38.10%,這主要由于,相對于純牧區和半農半牧區,農區農戶所擁有的草地面積較小,且受教育程度較高和支付能力較強,能夠有效的開展人工種草、休牧輪牧等措施來增強草地的生產能力。此外,半農半牧區和農區農戶通過施肥、水分保持等措施也改善了當地的耕地質量,其中,農區農戶表現的最為強烈,有57.14%農戶反映所采取的適應策略使耕地質量得到改善,而半農半牧區的該比重僅有51.09%。

2.3 農戶的最優適應策略選擇

為了更好的適應氣候變化,急需尋求更有效的適應策略,且氣候變化適應策略需要綜合考慮氣候風險、社會經濟條件及區域發展規劃等多項內容。為此,本研究基于甘南高原農戶的適應需求調查、對相關部門及專家的咨詢,確定了調整農牧業結構(如種植結構、畜種結構等)、采用農牧業新技術(如引進新品種、養殖技術、飼料種植技術等)、調整農牧業規模、完善農牧業設施(如打井、修建灌溉設施、建圈舍、建暖棚等)、發展非農產業(如發展旅游業、發展特色農牧產品加工業等)、參加合作組織(如聯戶放牧、合作采購料草、合作運輸、合作銷售等)、參加保險(如農業保險、醫療保險、養老保險等)等7種主要的氣候變化適應策略,并根據農戶對各種策略的打分,采用多準則評估模型來篩選最優的適應策略。

由表6可見,甘南高原全體受訪戶對不同適應策略的評分不同,其中,發展非農產業的得分最高,為0.743,是甘南高原農戶應對氣候變化的一種最為有效的策略,這在于甘南高原農戶認為其在適應效果和適應可能性方面具有明顯的優勢,調查顯示,分別有78.60%、73.20%的農戶提出發展非農產業的適應效果、適應可能性高于其他適應策略。其中,純牧區農戶的最優策略是調整農牧業結構,得分為0.827,這在于純牧區農戶認為其在適應效果和成本效率方面具有明顯優勢,調查發現,分別有78.31%、78.30%的農戶認為調整農牧業結構的適應效果、成本效率高于其他適應策略；半農半牧區農戶的最優策略也是調整農牧業結構,得分為0.748,這主要在于,半農半牧區農戶認為其在適應效果、成本效率、適應響應性方面具有明顯優勢,調查顯示,分別有84.94%、64.46%、77.11%的農戶反映調整農牧業結構的適應效果、成本效率、適應響應性高于其他適應策略；農區農戶的最優策略是完善農牧業設施,得分為0.856,這主要在于,農區農戶認為其在適應效果、適應可能性、適應響應方面的優勢明顯,調查顯示,分別有86.47%、75.47%、72.09%的農戶反映完善農牧業設施的適應效果、適應響應性、適應可能性高于其他策略。

表6 甘南高原農戶氣候變化適應策略的評價值

3 結論與討論

理解生態脆弱區農戶所采取氣候變化適應策略的效益,并尋求更有效的適應策略對于制定有效的適應政策極為關鍵。本文以甘南高原為研究區,基于入戶調查數據,評價農戶所采取適應策略的效果,并篩選出最優策略。發現：

(1)甘南高原農戶多采取組合型策略應對氣候變化,其中以調整+擴張型策略為主,Wheeler[20]指出調整型和擴張型策略具有較強的積極性,并能成為應對氣候變化的主流,這表明甘南高原多數農戶能積極主動的適應氣候變化,這與農戶對氣候變化及其影響的認知,政府提供的相關氣候變化信息及補貼政策存在密切的關系。

(2)甘南高原農戶所采取氣候變化適應策略的總體效益較好,效益指數為3.43。其中農戶所采取適應策略的經濟、社會、環境效益指數分別為3.25、3.63、3.39。這說明農戶采取的氣候變化適應策略主要促進了農戶就業、提高了農戶氣候變化關注度、適應積極性、適應能力及改善了農戶生活質量,然后才是改善生態環境和促進收入的增加。

不同區域農戶中,農區農戶所采取策略的總體效益最好、純牧區最差,效益指數分別為3.82、3.46。其中農區農戶所采取適應策略的經濟、社會、環境效益指數最高。這主要在于,農區農戶的受教育水平及非農化水平普遍高于純牧區和半農半牧區,對于新知識、新技能的接受能力與創新能力強,加之農區農戶的適應策略多樣化指數最高,抗風險能力較強,此外,相較于純牧區和半農半牧區,農區農戶的氣候變化生計脆弱性最小,且對氣候變化的感知最強,故農區農戶在氣候變化對其生計影響相對較小的背景下,采取適應策略的效果最好。

(3)發展非農產業是甘南高原農戶應對氣候變化最有效的適應策略,說明甘南高原農戶迫切希望改善和豐富自身的生計方式,分散氣候變化生計風險對農戶生計的威脅。這主要在于,甘南高原農戶生計更多地依賴于自然生態系統,劇烈的氣候變化強烈干擾著自然生態系統,對農戶生計造成了嚴重的影響,此外,隨著甘南高原農戶非農化水平的逐漸提升,當地農戶更傾向于從事非農產業,以便減輕氣候變化的負面影響。

不同區域農戶的最優策略存在差異,其中,純牧區和半農半牧區農戶的最優策略為調整農牧業結構,農區農戶為完善農牧業設施。究其原因,在于純牧區和半農半牧區農戶的家庭收入主要來源于種植業和畜牧業,分別有69.83%、53.96%的家庭收入來自于農牧業,對自然資源的依賴程度很高,加之純牧區和半農半牧區農戶的受教育水平較低(文盲及小學教育程度的勞動力比重分別達65.93%、59.35%),非農化水平較低,在氣候變化對其農牧業產量產生重大損失的背景下,農戶便會先以市場為導向,選擇種植和養殖高產、高效的作物與牲畜,來彌補損失,促進增收。然而,農區溝壑縱橫,地形復雜,草地、林地及坡耕地均有分布,氣候變化造成農業基礎設施受損,農業成本投入劇增,有42.08%的農區農戶反映氣候變化使其生產成本增加,此外,也有67.00%農區農戶對基礎設施具有強烈的適應需求,故農區農戶選擇完善農牧設施作為其最優策略。

4 建議及展望

基于上述結論,甘南高原農戶有效的適應氣候變化需要多方協同合作,由于農戶個體預防和減輕氣候變化影響的能力不足,加之適應氣候是一項復雜系統的工程[21],故特別需要發揮政府的主導作用,引導農戶做出科學合理的決策。首先,政府應當建立反映地方特色的氣候監測體系,提高中長期氣象預報的準確性,并加入適應策略互動反饋機制,這對于農戶優化農牧業結構、合理安排農時來應對氣候變化具有重要作用。其次,政府應當建立和完善信息發布平臺,及時、準確的提供農牧業市場信息、就業信息等,并加強對農戶氣候變化相關信息的宣傳力度,使農戶適時有計劃的采取適應策略,以便實現潛在的效益。第三,政府應當建立良好的資金機制,加大向農戶發放小額貸款的力度,建立多元化信貸機制、優惠的稅收政策和貸款補貼,持續增加政府的氣候變化適應資金投入,為農戶適應氣候變化提供物質基礎,此外,還可增加農戶的轉移性收入,減少農戶對農牧業的依賴,從而促進勞動力逐漸向城鎮轉移并開展非農產業。最后,政府應當積極開發和推廣新技術、開展實用技術與技能培訓、進行經營管理策略的指導,例如,大力開發投資小、成本低、收益好的輕簡農牧業新技術,開發和引進幼稚種籽、畜禽良種技術和種植與養殖技術,激勵農戶更積極的采用農牧業新技術。

評價農戶所采取適應策略的效益,對高寒生態脆弱區探尋有效的適應策略與適應模式極為重要。本文基于入戶調查,分析了甘南高原農戶的氣候變化適應策略效益,并篩選出了最為有效的適應策略。未來還應加強以下幾個方面的研究：(1)本研究僅分析了農戶現行適應策略的經濟、社會、環境效益,未來還應加強適應策略的集成評價研究；(2)本研究僅篩選出了農戶的最優適應策略,還應關注次優策略與互補策略,重視優勢策略的集成創新,使農戶微觀層面各種適應策略的選擇、優化、配置以最合理的結構形式結合在一起。同時,還應關注具體背景下的適應策略可行性檢驗,尤其是不同適應行為的可行性、有效性與相互作用,從而開發并建立農戶層面的適應策略評估工具,進一步加強適應性實踐方案的開發研究；(3)由于氣候變化影響的空間性與時效性以及信息的不對稱性與短時性,不同適應策略之間存在良性的競爭關系,未來應因地制宜、因時制宜的開展適應策略決策,同時要重視與當地資源管理、社區發展、生計能力、持續發展、風險管理等多方面的聯接,從而強化適應能力。

[1] IPCC. Climate change 2014: impacts, adaptation, and vulnerability. Cambridge: Cambridge University Press. 2014.

[2] 國家發展和改革委員會. 中國應對氣候變化的政策與行動2013年度報告. 北京, 國家發展與改革委員會, 2013.11.

[3] 周曉農. 氣候變化與人體健康. 氣候變化研究進展, 2010, 6(4): 235-240.

[4] Claessens L, Antle J M, Stoorvogel J J, Valdvia R O, Thornton P K, Herrero M. A method for evaluating climate change adaptation strategies for small-scale farmers using survey, experimental and modeled data. Agricultural Systems, 2012, 111(3): 85-95.

[5] Antle J M. Parsimonious multi-dimensional impact assessment. American. Journal of Agricultural Economics, 2011, 93(5): 1292-1311.

[6] 趙雪雁. 農戶對氣候變化的感知與適應研究綜述. 應用生態學報, 2014, 25(8): 2440-2448.

[7] Qin X S, Huang G H, Chakma A, Nie X H, Lin Q G. A MCDM-based expert system for climate-change impact assessment and adaptation planning——A case study for the Georgia Basin, Canada. Expert Systems with Applicatons, 2008, 34(3): 2164-2179.

[8] Bhave A G, Mishra A, Raghuwanshi N S. A combined bottom-up and top-down approach for assessment of climate change adaptation options. Journal of Hydrology, 2014:518(2): 150-161.

[9] 張兵, 張寧, 張軼凡. 農業適應氣候變化措施績效評價——基于蘇北GEF項目區300戶農戶的調查. 農業技術經濟, 2011, (7): 43-49.

[10] 趙雪雁. 不同生計方式農戶的環境感知——以甘南高原為例. 生態學報, 2012, 32(21): 6776-6787.

[11] Elmqvist T, Folke C, Nystr?m M, Peterson G, Bengtsson J, Wlakers B, Norberg J. Response diversity, ecosystem change, and resilience. Frontiers in Ecology and the Environment, 2003, 1(9):488-494.

[12] 趙雪雁. 生計資本對農牧民生活滿意度的影響——以甘南高原為例. 地理研究, 2011, 30(4): 687-698.

[13] 邢權興, 孫虎, 管濱, 鄭金風. 基于模糊綜合評價法的西安市免費公園游客滿意度評價. 資源科學, 2014, 36(8): 1645-1651.

[14] 潘彬, 黃靖, 薛笑笑, 劉君. 基于熵權改進的模糊綜合方法對大型基礎設施項目的風險評價——以溫州軌道交通建設項目為例. 經濟地理, 2015, 35(10): 44-49.

[15] 侯成成, 趙雪雁, 張麗, 江進德, 李巍, 嚴江平. 生態補償對區域發展的影響——以甘南黃河水源補給區為例. 自然資源學報, 2012, 27(1): 50-61.

[16] 王金霞, 李浩, 夏軍, 任國玉. 氣候變化條件下水資源短缺的狀況及適應性措施: 海河流域的模擬分析. 氣候變化研究進展, 2008, 4(6): 336-341.

[17] IPCC. Climate Change 2001:Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group Ⅱ to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 2001: 1032-1032.

[18] 鄭艷, 潘家華, 廖茂林. 適應規劃: 概念、方法學及案例. 中國人口·資源與環境, 2013, 23(3): 132-139.

[19] UKCIP. The UKCIP adaptation wizard v4.0. Oxford, UKCIP, 2013. www.ukcip.org.uk/wizard/.

[20] Wheeler S, Zuo A, Bjornlund H. Farmers′ climate change beliefs and adaptation strategies for a water scarce future in Australia. Global Environmental Change, 2013, 23(2): 237-547.

[21] 潘家華, 鄭艷. 適應氣候變化的分析框架及政策涵義. 中國人口·資源與環境, 2010, 20(10): 1-5.

The evaluation of famers′ climate change adaptation strategies in high-frigid ecological vulnerable region: a case of Gannan Plateau

WANG Yaru1, ZHAO Xueyan1,*, ZHANG Qin1, LUO Li1, XUE Bing2

1TheCollegeofGeographyandEnvironmentScienceofNorth-westNormalUniversity,Lanzhou730070,China2InstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China

Climate change is one of the most serious challenges that the world is facing in the 21stcentury. Because the farmers depend on the nature resource, they face various negative impacts of climate change, particularly in the high-frigid ecological vulnerable region. Consequently, climate change has strengthened the livelihood vulnerability of these farmers. The farmers themselves have devised various adaptation strategies to deal with climate change. Hence, it is important to determine how effective adaptation strategies are, and to assess their adaptation strategies. The Gannan Plateau was selected as a case study, and through a stratified random sampling survey and participatory rural appraisal, 548 households were investigated. We analyzed the characteristic of the farmer′s climate change adaptation strategies, evaluated the effects of these strategies with a fuzzy integrative evaluate method, and determine the most effective adaptation strategy with a multi-criteria decision-making analysis. The results showed that: (1) Most farmers of the Gannan Plateau combine different strategies for dealing with climate change, with 65.30% of the households being farmers and 30.21% employing the ‘expansive and accommodating’ strategy. Furthermore, the choice in adaptation strategy of the farmers differed per area, In the ‘pure pasturing area’, the strategy most used was to reduce the livestock, whereas farmers in the ‘semi-farming-pasturing area’, used early pasture transfers, or regulated the timing of the farming season. In addition, famers in the ‘farming area’ also used early pasture transfers, regulated their farming session, or increased irrigation.(2) The overall effect of the adaptation strategies is moderately positive, with an average effect index of 3.43. From this index, the social efficiency index is the highest (3.63), and the economic efficiency is the lowest (3.25). The effect of adaptation strategies was highest in the ‘farming area’ (3.56), less strong in the ‘semi-farming-pasturing area’ (3.37), and worst in the ‘pure pasturing area’ (3.33). (3) The optimal adaptation strategy differed per area, and adjusting the agricultural and animal husbandry structure was the most optimal strategy in the ‘pure pasturing area’ and ‘semi-planting-pasturing area’. For the households of the ‘farming area’, improving agriculture and animal husbandry facilities was the optimal strategy. Finally, we propose some relevant advice to improve the effects of farmers’ adaptation strategies and discuss several issues require further attention in the future.

the farmers; climate change; adaptation strategy; fuzzy integrative evaluate method; multi-criteria decision making analysis

10.5846/stxb201601210146

國家自然科學基金項目(41361106,41471116)；教育部新世紀優秀人才支持計劃(NCET- 11-0910)；甘肅省高校基本科研業務費項目

2016- 01- 21; 網絡出版日期:2016- 08- 30

王亞茹, 趙雪雁,張欽,雒麗, 薛冰.高寒生態脆弱區農戶的氣候變化適應策略評價——以甘南高原為例.生態學報,2017,37(7):2392- 2402.

Wang Y R, Zhao X Y, Zhang Q, Luo L, Xue B.The evaluation of famers′ climate change adaptation strategies in high-frigid ecological vulnerable region: a case of Gannan Plateau.Acta Ecologica Sinica,2017,37(7):2392- 2402.

*通訊作者Corresponding author.E-mail: xbzhaoxy@163.com