周文魁

（江蘇省科技情報研究所 產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210042）

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性評價研究

周文魁

（江蘇省科技情報研究所 產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210042）

本文利用層次分析法構(gòu)建了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性綜合評價指標(biāo)體系，實證分析了中國各省區(qū)的脆弱性程度，結(jié)果表明：全國一半的省區(qū)對氣候變化表現(xiàn)為中度以上的脆弱性，主要分布在西部和華北地區(qū)。針對各省區(qū)脆弱性成因的不同，應(yīng)分別采取不同的對策。

氣候變化；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；敏感性；適應(yīng)性；脆弱性

1 引言

近年來，氣候變化成為科學(xué)界關(guān)注的熱門話題，隨著全球氣候變化研究的興起，脆弱性研究在氣候變化領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候條件的依賴性很強(qiáng)，與氣候變化關(guān)系密切，任何程度的氣候變化都會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不同程度的影響。由于全球氣溫的不斷升高，氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響和人類對這種影響所采取的應(yīng)對措施引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注，研究氣候變化情況下我國各省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性，對于政府制定適應(yīng)氣候變化的應(yīng)對措施和對策，保障我國糧食安全和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

脆弱性概念最早起源于災(zāi)害學(xué)研究領(lǐng)域，表示被傷害的程度，主要用于分析食物安全及饑荒。I P C C在第三次評估報告中強(qiáng)調(diào)：脆弱性是指系統(tǒng)容易遭受和有沒有能力對付氣候變化（包括氣候變率和極端氣候事件）的影響（主要是不利影響）的程度。前者被稱為系統(tǒng)對氣候變化響應(yīng)的敏感性，后者被稱為系統(tǒng)應(yīng)對氣候變化影響的適應(yīng)性。由此可知，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性評價包括敏感性評價和適應(yīng)性評價兩項內(nèi)容。敏感性評價反映了影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)脆弱程度的自然和內(nèi)生因素，適應(yīng)性評價則反映了影響脆弱程度的社會經(jīng)濟(jì)因素，對這兩方面的評價結(jié)果進(jìn)行綜合分析，才能較好地評價農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性。

2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候脆弱性評估方案

2.1 指標(biāo)體系的建立

對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)脆弱性評價，選取合適的評價方法非常重要。關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性評價采用綜合指數(shù)法，該方法可以考慮到不同區(qū)域的實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況，選取和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的氣候、生態(tài)和持續(xù)發(fā)展能力的因子，從而構(gòu)建敏感性指標(biāo)和適應(yīng)性指標(biāo)體系，符合氣候變化脆弱性指標(biāo)設(shè)計多要素多因子的特點(diǎn)，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各影響因素和綜合分析相結(jié)合，體現(xiàn)評價的綜合性和層次性。綜合指數(shù)法首先采用A H P層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重，然后確定各個指標(biāo)的評估標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)敏感性、適應(yīng)性的計算方法得出敏感性和適應(yīng)性指數(shù)，最后在敏感性指數(shù)和適應(yīng)性指數(shù)的基礎(chǔ)上計算出脆弱性綜合指數(shù)。本文采用敏感性指數(shù)R S I和適應(yīng)性指數(shù)兩個評價指數(shù)，來計算農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性指數(shù)。

根據(jù)脆弱性的定義，參考眾多學(xué)者關(guān)于生態(tài)脆弱性和有關(guān)氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的研究成果，考慮到中國各地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際情況，選取和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的氣候生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)因素，通過數(shù)學(xué)分析和專家打分相結(jié)合的方法，分別構(gòu)建敏感性指標(biāo)和適應(yīng)性指標(biāo)。敏感性指標(biāo)包括氣候敏感類指標(biāo)和土地利用類指標(biāo)2類一級指標(biāo)，其中氣候敏感類指標(biāo)包括氣溫變率、降水變率、日照時數(shù)變率、受災(zāi)率和成災(zāi)率5個二級指標(biāo)，土地利用類指標(biāo)包括森林覆蓋率、水土流失率和墾殖指數(shù)3個二級指標(biāo)。適應(yīng)性指標(biāo)包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類指標(biāo)和社會經(jīng)濟(jì)類指標(biāo)，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類指標(biāo)包括有效灌溉面積比例、人均耕地面積、人均糧食產(chǎn)量和糧食單產(chǎn)4個二級指標(biāo)，社會經(jīng)濟(jì)類指標(biāo)包括人均農(nóng)民純收入、非農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重、非農(nóng)業(yè)人口比例和人均國內(nèi)生產(chǎn)總值4個二級指標(biāo)。

2.2 指標(biāo)分級及計算方案

對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)敏感性指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)，主要參考了相關(guān)文獻(xiàn)和學(xué)者們的有關(guān)科研成果，敏感性各指標(biāo)值的具體分級及相應(yīng)的敏感性程度等級劃分結(jié)果見表1。

表1 敏感性指標(biāo)的分級方案

敏感性指數(shù)R S I根據(jù)下式計算得出：

（式中，Xi為某地區(qū)第i個敏感性指標(biāo)的數(shù)值，W i為第i個敏感性指標(biāo)所占的權(quán)重，j則代表敏感性指標(biāo)的個數(shù)）

對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)性指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)，主要根據(jù)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、各類可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系以及相關(guān)科研成果，適應(yīng)性各指標(biāo)值的判別標(biāo)準(zhǔn)及適應(yīng)性程度的等級劃分結(jié)果見表2。

表2 適應(yīng)性指標(biāo)的分級方案

（續(xù)表）

適應(yīng)性指數(shù)R A I根據(jù)下式計算得出：

（式中，Yi為某地區(qū)第i個敏感性指標(biāo)的數(shù)值，W i為第i個敏感性指標(biāo)所占的權(quán)重，j則代表敏感性指標(biāo)的個數(shù)）

根據(jù)脆弱性的定義可知，敏感性和適應(yīng)性對脆弱性的影響程度是相反的，敏感性指數(shù)屬于正向影響指標(biāo)，R S I的數(shù)值越大，脆弱性就越高；適應(yīng)性指數(shù)則屬于逆向影響指標(biāo)，R A I的數(shù)值越大，脆弱性就越低。因此，本文農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性指數(shù)由下式計算得出：

并根據(jù)下列公式對脆弱性指數(shù)的數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

（式中，Pi為第i個省區(qū)的脆弱性指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，Ci為第i個省區(qū)的脆弱性指數(shù)值，Cm in為脆弱性指數(shù)值在各省區(qū)中的最小值，Cmax為脆弱性指數(shù)值在各省區(qū)中的最大值）

脆弱性的具體等級劃分方案見表3。

表3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的脆弱性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

2.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，每項指標(biāo)的影響程度都與其他指標(biāo)有所不同，因此需要準(zhǔn)確判定各項指標(biāo)的權(quán)重才能進(jìn)行定量分析和評價，從而獲得準(zhǔn)確的綜合評價結(jié)果。不論是主觀還是客觀的方法，都存在一定局限性，因此本文采用層次分析法確定權(quán)重，這樣既能避免主觀方法的隨意性，又可以兼顧靈活性和可操作性。層次分析法是目前應(yīng)用較多的用于多方案或多目標(biāo)的權(quán)重決策方法?？梢詫⒍亢投ㄐ韵嘟Y(jié)合來處理各種決策因素，具有系統(tǒng)性、靈活性、簡潔性的優(yōu)點(diǎn)，在社會經(jīng)濟(jì)的很多領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)層次分析法，文中將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的敏感性指數(shù)和適應(yīng)性指數(shù)列為遞階層次結(jié)構(gòu)中的最高層，分別設(shè)其為A 1和A 2；一級指標(biāo)B 1和B 2、B 3和B 4分別為其所對應(yīng)的下一層，其中B 1對應(yīng)二級指標(biāo)C 1-C 5，B 2對應(yīng)二級指標(biāo)C 6-C 8，B 3對應(yīng)二級指標(biāo)C 9-C 12，B 4對應(yīng)二級指標(biāo)C 13-C 16。本文根據(jù)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)氣候變化領(lǐng)域的專家打分結(jié)果和A-B層次、B-C層次的判斷矩陣，通過E x c e l軟件進(jìn)行計算，分別得出了敏感性指數(shù)和適應(yīng)性指數(shù)中各指標(biāo)的權(quán)重（表4）。然后對得出的各項指標(biāo)的權(quán)重數(shù)值進(jìn)行檢驗，結(jié)果各判斷矩陣的C R均小于0.1，因此各判斷矩陣都具有很好的一致性，說明敏感性和適應(yīng)性指數(shù)中各項指標(biāo)權(quán)重的確定是科學(xué)合理的。

表4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性評價指標(biāo)結(jié)構(gòu)及其權(quán)重

3 各省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性分析

利用我國各省區(qū)2012年的16項指標(biāo)數(shù)值，根據(jù)上文敏感性指數(shù)和適應(yīng)性指數(shù)的計算公式計算出敏感性指數(shù)和適應(yīng)性指數(shù)，再按照上文中脆弱性指數(shù)的公式，計算出各省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性指數(shù)，并根據(jù)表3的脆弱性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)對脆弱性指數(shù)進(jìn)行分級。各個脆弱性程度的省區(qū)分布情況見表5。

表5 各省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)脆弱性指數(shù)分布情況

（續(xù)表）

根據(jù)表5可知，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化極度脆弱的省區(qū)有2個，占總個數(shù)的6.5%，占全國的面積比例為9.4%，其中脆弱性指數(shù)最高的是青海?。粚夂蜃兓叨却嗳醯氖^(qū)有4個，占總個數(shù)的12.9%，占全國的面積比例為8.5%；對氣候變化中度脆弱的省區(qū)有9個，占總個數(shù)的29.0%，占全國的面積比例為11.6%；對氣候變化一般脆弱的省區(qū)有7個，占總個數(shù)的22.6%，占全國的面積比例為50.5%；對氣候變化低度脆弱的省區(qū)有9個，占總個數(shù)的29.0%，占全國的面積比例為20.5%，其中脆弱性指數(shù)最低的是浙江省。總體來說，全國有一半的省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化表現(xiàn)為中度以上的脆弱性。

從不同脆弱度省區(qū)的空間分布上看，脆弱度高的省區(qū)主要分布在西部和華北地區(qū)，華北地區(qū)的河北、山西和天津，由于氣候變化的波動大，溫度變化率、降水變化率和日照時數(shù)變化率都較大，加之土地利用不合理，森林覆蓋率較低，墾殖指數(shù)較高，因此對氣候變化的敏感性較高，從而導(dǎo)致其脆弱程度高。而處于西部地區(qū)的貴州、青海和甘肅，由于其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件差，糧食單產(chǎn)和人均產(chǎn)量都較低，加之其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，人民群眾生活貧困，適應(yīng)氣候變化的能力很差，從而導(dǎo)致其脆弱性程度高。而一般脆弱和低度脆弱的省區(qū)，大部分都分布在東部和中部地區(qū)，這些地區(qū)的自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平比西部好，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件也較好，從而具有一定的適應(yīng)氣候變化能力。尤其是東部沿海地區(qū)，這些省區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和社會經(jīng)濟(jì)條件都很好，農(nóng)戶生活水平較高，其糧食單產(chǎn)、農(nóng)戶人均收入和人均G D P都較高，適應(yīng)氣候變化的能力強(qiáng)，因此其脆弱性程度較低。

分析各省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的脆弱性，可以進(jìn)一步了解敏感性和適應(yīng)性之間及其與脆弱性的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)氣候敏感性和脆弱性之間并不完全一致。通常情況下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的敏感性和脆弱性呈正相關(guān)，但是對氣候變化敏感性高的省區(qū)，其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)卻不一定是脆弱的，因為脆弱性的高低還與一個地區(qū)適應(yīng)氣候變化能力的大小直接相關(guān)，如北京，其溫度變化率和降水變化率都較高，森林覆蓋率較低，對氣候變化的敏感性較高，但是，由于其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，農(nóng)村居民的收入達(dá)到萬元以上，在全國列第二位，人均產(chǎn)值達(dá)6.2萬元，同樣列全國第二，農(nóng)戶生活富裕，有較好的資金條件和技術(shù)條件，可以采用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)以適應(yīng)氣候變化，這樣就在相當(dāng)程度上彌補(bǔ)了氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的不利影響，因而這些省區(qū)對氣候變化的脆弱性不是很高。相反，有些省區(qū)如云南，對氣候變化的敏感度不是很高，但由于其經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，農(nóng)民收入水平不高，同時農(nóng)業(yè)投入少，農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施落后，灌溉面積比例低，糧食單產(chǎn)低，使得這些省區(qū)適應(yīng)氣候變化的能力較差，因而對氣候變化的脆弱性較高。從以上分析可以看出，敏感性和脆弱性在有的情況下并不成正相關(guān)，采用一定的適應(yīng)性行為可以抵消氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響。

4 相關(guān)政策建議

根據(jù)對各省區(qū)脆弱性的綜合評價可以發(fā)現(xiàn)，中國有一半的省區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化表現(xiàn)為中等程度以上的脆弱性，即便處于同等的脆弱程度，不同省區(qū)的脆弱性主導(dǎo)因素也不同，有些省區(qū)是因為對氣候變化因子較為敏感，面臨氣候變化的壓力大；有些是因為土地利用狀況不合理，對自然和人為變化的抵抗力較弱，不能起到減緩氣候變化的作用；有些則是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，適應(yīng)氣候變化的能力較弱。因此，各省區(qū)在適應(yīng)氣候變化的過程中，應(yīng)該針對各自不同的脆弱性成因，采取不同的策略。

對于由氣候敏感性高引起的脆弱區(qū)，如新疆、山西、重慶等，其脆弱性較高的主要原因是其對氣候變化較為敏感，這些省區(qū)應(yīng)加大對農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的資金投入力度，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利基礎(chǔ)設(shè)施的抗災(zāi)能力，保護(hù)和修繕現(xiàn)有農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工程，充分發(fā)揮防災(zāi)工程的效益，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵御自然風(fēng)險的能力。

對于土地利用不合理引起的脆弱區(qū)，如甘肅、寧夏等，這些地區(qū)由于自然環(huán)境惡劣，加上人為的亂砍濫伐和盲目開荒，導(dǎo)致植被銳減、水土流失嚴(yán)重、農(nóng)田荒蕪。要改變傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)方式，調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)植被恢復(fù)，提高森林覆蓋率，防治水土流失，加大對水土流失的治理力度，從而減輕人類活動對自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的干擾。

對于由適應(yīng)性較低引起的脆弱區(qū)，如青海、廣西等，這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科技應(yīng)用水平都較落后，農(nóng)民生活水平也較差，缺乏適應(yīng)氣候變化的資金和技術(shù)。因此，這些地區(qū)要加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)度，提高農(nóng)村居民收入水平，鼓勵農(nóng)戶改善作物品種和應(yīng)用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，從而提高其適應(yīng)氣候變化的能力。

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S162；F329.9

A

2302011（2014）02-0061-06

2014-01-09

周文魁 （1984—），男，江蘇南京人，博士，助理研究員，江蘇省科技情報研究所產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心副主任，研究方向：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和科技戰(zhàn)略。