中国农业对气候变化的适应性研究——来自县级和农户面板数据的证据

摘要

全球变暖的趋势已经成为被普遍接受的事实，气候变化现状及其与人类社会的互动关系研究也逐渐成为各领域科研人员关注的焦点。农业作为与自然交织最为密切的人类生产活动，其生产过程和最终收益都受到气候因素的直接或间接作用，而在衡量气候变化对农业生产的影响研究中，是否考虑农户对气候变化的适应性可能会得到截然不同的研究结论。了解农业生产过程和农户对气候变化的适应性有助于准确判断气候变化对农业生产的影响，进而有助于采取适当政策措施缓解气候变化对农业生产和农户收益的负面作用，充分利用气候变化为农业发展带来的可能机遇。而国内已有研究中为农户存在应对气候变化的适应行为提供的证据不够充分，并且鲜有量化农户适应性对气候变化对农业生产冲击的缓和作用。
　　本文结合已有研究成果和现实情况，首先采用更加精确的县级农业生产面板数据和气象观测站数据，分析我国不同区域1960-2013年的气候变化趋势;建立回归模型量化不同区域内各主要粮食作物（水稻、小麦、玉米、大豆）生长期内年度气候变化对其单产的影响，并建立1984-1993年和1994-2013年两个年份区间的长差分模型，比较长期气候变化对作物单产影响与年度气候波动对单产的影响的差异;基于农村固定观察点的农户面板数据，建立扩展的李嘉图模型分析气候因素对农户的作物单产和单位面积农业经营收入的影响，判断农户的气侯变化的适应行为，并比较不同类型农户在气候变化适应性之间的差异，进而提出应对气候变化的政策启示。主要结论如下:
　　(1)全国以及各地区的年度气温在过去54年间都显著上升，全国平均气温的增温速率为0.22℃/10a，北方地区增温速率大于南方地区，最低气温升温速率均大于最高气温，西南、华南、江南和黄淮地区升温幅度较小，而华北、东北、西北地区幅度较大。
　　(2)水稻、小麦、玉米、大豆在全国种植范围广泛，在不同地区生长的作物生长期的时间跨度也不同，生长期的差异随所在地区纬度差增大而增大。作物生长期内的积温变化趋势与年平均气温变化趋势不同，多数地区的作物生长期积温呈现小幅的下降趋势，只有西北、华北和黄淮地区的冬小麦生长期积温具有显著上升趋势。作物生长期降水量变化趋势在地区和作物品种间差异较大，缺乏规律。
　　(3)年度生长期积温和降水对单产回归模型拟合度较高，说明气候因素的波动对作物单产有显著影响。而使用长差分模型对气候变化的长期影响进行估计，模型拟合度较差，多数作物模型中的气候变量回归系数不能通过显著性检验，说明长期的气候变化对单产影响效果不明显。上述回归结果的差异可以说明，较长时期下，农业生产对气候变化具有适应性调整。
　　(4)气候变化对我国农户农业经营收入和单产产生相同方向显著影响，温度升高和降水增加的影响以负面为主。全国来看，积温升高对作物单产的负面影响大于对收入的影响，这说明在温度升高的气候变化趋势下，农户采取了调整作物品种和种植结构的适应措施，因而能够在粮食作物单产受到高温影响减产的情况下，削弱气温升高对家庭农业经营收入的负面影响。
　　(5)分农户类型来看，北方地区温度升高对粮食作物单产的负面影响和降水增加对作物单产的积极影响都由于农户的适应行为在一定程度上被削弱。南方地区温度升高对粮食作物生产的负面影响却对单位面积农业经营收入有正向影响，这可能是由于温度过高使农户具有改变作物类型，从经营粮食作物转变为附加值较高的其他农业经营方式。气候变化对不同规模农户的影响有一定差异，积温变化对较小规模农户的粮食作物单产影响较大，但是对其单位面积农业经营收入的影响较小，这说明在温度变化引起单产波动的背景下，较小规模农户比较大规模农户更倾向于采取措施稳定农业经营收入。
　　综合上文结论和现实情况，从农业生产角度和农户角度提出应对气候变化的政策建议，以增强农业对气候变化的适应能力，缓和气候变化对我国农业生产和农业生产者收益的负面作用，充分利用气候变化为农业带来的潜在发展机会，主要包括:区分地区和作物品种应对气候变化冲击，作物新品种和农业技术推广中注重对气候变化趋势的适应，加强农业设施建设和功能完善，提高对与农业生产有关的气象监测与预警，重视气候变化对农业生产者利益的冲击，从根本上保证粮食安全。

目录

声明

摘要

1 导言

1．1 问题的提出与研究意义

1．2 研究内容

1．3 研究方法

1．4 研究设计

1．4．1 论文结构

1．4．2 技术路线

1．4．3 数据来源

1．5 可能的创新与不足

1．5．1 可能的创新

1．5．2 不足之处

2 相关文献综述

2．1 气候变化概述

2．2 农业气候变化趋势

2．2．1 气温变化趋势

2．2．2 降水变化趋势

2．2．3 其他气候变化

2．3 气候变化对农业的影响形式

2．3．1 气候变化对作物生长过程与产量的影响

2．3．2 气候变化对种植制度与种植界限的影响

2．3．3 气候变化对农业生产收益与风险的影响

2．4 农业生产过程对气候变化的适应

2．5 农户对气候变化的认知与适应行为

2．6 研究方法

2．6．1 统计(回归)模型

2．6．2 机理模型

2．6．3 李嘉图模型

2．6．4 一般均衡模型

2．7 小结

3 我国各地区作物生长期气候变化特征

3．1 农业生产区域划分

3．2 数据来源与处理

3．3 各区域气候变化特征分析

3．3．1 气温变化情况

3．3．2 降水变化情况

3．4 主要粮食作物生产情况与物候特征概述

3．4．1 我国主要粮食作物生产情况

3．4．2 各地区主要粮食作物生长期

3．5 不同地区作物生长期气候资源变化情况

3．5．1 作物生长期积温变化

3．5．2 作物生长期降水变化

3．6 小结

4 农业生产对长期气候变化的适应性证明

4．1 年度气候变化对作物单产的影响

4．1．1 模型构建

4．1．2 回归结果

4．2 长期气候变化对作物单产的影响

4．2．1 长差分模型构建

4．2．2 回归结果与比较

4．3 小结与讨论

5 农户对气候变化的适应性证明

5．1 农业对气候变化的适应机制分析

5．1．1 生产过程适应

5．1．2 市场行为适应

5．2 数据来源与处理

5．3 模型构建与变量描述

5．3．1 扩展的李嘉图模型

5．3．2 变量统计描述

5．4 气候变化对农户作物单产的影响

5．5 气候变化对农户农业经营收入的影响

5．6 气候变化对不同类型农户的影响

5．6．1 北方地区和南方地区农户

5．6．2 较大规模和较小规模农户

5．7 小结

6 全文总结与政策建议

6．1 全文总结

6．2 政策建议

参考文献

致谢