气候变化与苹果种植户的适应
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三 文献综述与评价

(一)气候变化影响研究

1.气候变化对农业的影响研究

学者广泛认为,气候变化通常是指长时期内(月、季、年甚至数百年)气候的平均值或离差值在统计意义上出现显著变化(新华网,2009)。

目前,关于全球气候变化对农业影响研究主要围绕两方面展开:一是自然科学界运用动态数值模拟方法,重点研究气候变化对农作物产生的影响;二是经济学界在农作物产量方程中引入气候因素、社会经济因素,评估气候变化对农业的影响(王丹,2009)。

在自然科学界,气候变化对农业的影响研究主要集中在观测实验和模型模拟研究两个方面(王丹,2009;朱红根,2010;周文魁,2012)。

(1)观测实验研究主要以田间和温室或人工气候室实验为主。包括利用温室或人为控制浓度来研究对作物的影响(Chaudhuri et al.,1990;Finn et al.,1982;林而达、王京华,1997;李伏生等,2003)。由于人为控制实验在气候条件方面与自然条件有较大差异,实验结果未必与自然条件下的响应完全相同(Bowes,1993),因而开放式富集(Free-air Enrichment)FACE方法研究开始得到普遍应用(Kim et al.,2001;Okada et al.,2001;黄建晔等,2002;罗卫红等,2003;孙谷畴等,2003)。研究发现,随着大气浓度增加,粮食作物的生理活动和生化反应会发生变化,进而影响粮食产量。

(2)由于气候变化对农作物影响较为复杂,以实验为主的方法难以满足研究需要,因此,以动态模拟方法和经验统计分析为主的方法逐渐发展起来。随着对植物生长机理的理解深入和计算机技术的快速发展,促使作物生长动态模拟模型的出现和发展(Duncan and Kumar,1967)。例如,美国开发的DSSAT系列模型,具有类似的模拟过程,已被广泛用于不同气候条件下作物产量的评估研究(Hoogenboom et al.,1999)。20世纪80年代中国学者开始这方面研究(金之庆等,1996)。其中以华南农业大学的计算机水稻模拟(RSM)、江西农业大学的水稻日历模拟模型(RICAM)等影响较大(陈华等,2004)。统计方法基于大数定律和统计假设检验,根据生物量和气候因素建立统计模型进行分析(王丹,2009)。这类研究的优点在于能够简单、方便地预测气候变化对农业影响(Isik and Devadoss,2006;高素华等,1994;杨文坎、李湘阁,2004;张全武等,2003)。Lobell and Asner(2003)在研究气候对美国农业产量影响时发现,温度每上升1摄氏度,玉米和大豆产量下降17%;Peng 等(2004)利用IRRI农场气象数据和试验田的水稻产量数据,分析产量与夜晚气温的关系,结果表明,作物产量与夜晚气温存在显著逆相关关系。

已有的气候变化对农业影响的自然科学方面的研究只是纯自然的实验方法,没有考虑社会经济因素影响,无法反映农户在应对气候变化条件下的各种调适行为(Kumar and Parikh,2001)。因此,丑洁明和叶笃正(2006)认为仅限于自然科学研究显然会影响研究结论的准确性和科学性,难以充分分析气候变化对粮食生产系统的影响,有些学者也得到了类似结论(Antle and Capalbo,2001)。为此,研究者开始利用经济模型对气候变化影响进行研究,但这类研究成果相对较少(王丹,2009;朱红根,2010)。主要集中在以下两个方面。

(1)以生产函数为基础,构建包括生产要素、气候变化因子、社会经济因素等在内的生产函数经济模型,分析气候变化对农作物产量的影响(Iglesias and Minguez,1997;Mearns et al.,1996,1997)。Haim 等(2008)利用生产函数经济模型,评估气候变化对小麦、棉花产量影响,结果表明灌溉和增加施用化肥能够减少气候变化对农业影响;Kaufmann和Seto(2001)通过构建一个综合自变量,不仅包括玉米关键生长期的气候因素,而且还包括一系列社会经济因素的混合模型,并利用多元回归法分析气候变化对美国玉米产量的影响。而这些研究气候变化仅限于年均或年内气候变量的分配,仅有少数学者考虑较长时间序列的气候变化。例如,You 等(2005)利用1979~2000年中国小麦主产省小麦产量与气候因素的面板数据,在Cobb-Douglas生产函数基础上构建小麦产量模型,结果表明,气温每上升1℃使小麦产量下降0.3%。国内学者丑洁明和叶笃正(2006)提出在经济模型C-D生产函数中添加气候变化因子,建立经济-气候模型(C-D-C模型),作为连接气候变化因素和经济变化因素的桥梁,并对该模型性能及合理性进行初步模拟和验证。

(2)以利润最大化原理为理论基础,构建经济学模型研究气候变化对农户收益的影响,其中Ricardain模型应用受到重视。类似研究包括以下两方面。一是以宏观农业为研究对象探索气候变化影响(Adams et al.,1999;Mendelsohn and Reinsborough,2007)。例如,Gbetibouo 和 Hassan(2005)运用Ricardain模型研究温度和降水对南非300个地区农业净收益影响,结果表明,温度对农业净收益呈正相关,而降水与农业净收益呈负相关。与此研究结论类似,Fleischer 等(2007)利用同样模型评估气候变化对伊拉克农业净收益影响,结果表明,在不考虑灌溉条件下,气候变化对农业净收益有正向促进作用;在考虑灌溉条件下,气候的微小变化对农业净收益有利,但剧烈的气候波动在长期内对农业产生危害。Robert 和 Stephanie(2007)在研究气候变化对瑞士农业影响时采用Ricardain模型回归,结果发现气候变化使得瑞士玉米产量增加。Chang(2002)也通过构建气候-经济因子模型,评估气候变化对台湾15个地区60种农作物的影响,结果发现,气候变化对谷类作物有负向影响,而对蔬菜有正向影响。Liu 等(2004)同样利用此模型,基于1275个农业大县的横截面数据分析气候变化对农业的影响,结果发现,高温和降雨量增多会对农业产生正面影响,且影响大小随不同季节和地区存在一定差异。二是以微观农户为研究对象探索其受气候变化的影响程度。例如,Kurukulasuriya和Mendelsohn(2008)基于Ricardain模型,利用11县9500个农户调查数据评估气候变化对非洲农民年净收益的影响,结果表明,气候变化影响年净收益,以干旱土地对气候变化更为敏感。Reneth 和 Charles(2007)在研究气候变化对津巴布韦小农户农业净收益的影响时,发现气候因素显著影响该地区农户的农业净收益。Passel 等(2012)利用37612个农户调查数据评估气候变化对欧洲农业的影响,结果表明,欧洲土地价值对气候变化较为敏感。气候变化特征因季节表现不同,且对农业生产的影响不同。为此,有学者开始关注不同季节性气候变化特征对农业生产的影响。例如Kabubo 和 Karanja(2007)通过构建季节性Ricardain模型,利用肯尼亚816个农户截面数据评估气候变化对农户每公顷农作物纯收益的影响。结果表明,全球变暖对农作物产量产生严重影响,特别是温度对农户年纯收益的影响最大;同时发现,温度和降水与农户年纯收益成非线性关系。Wang 等(2009,2014)同样采用Ricardian模型,研究气候变化对中国农户的粮食作物生产的影响时发现,气候变化对农业生产的影响存在季度性差异。

2.气候变化对苹果生产的影响研究

气候变化对不同农作物的影响可能存在明显差异,这也是气候变化对农业影响研究成为学术界关注的热点问题的重要原因。其适宜种植区域、砧木(乔化、矮化)、果品产量及品质与气候条件关系密切(郑小华、刘曜武,2006;魏钦平等,2010),对气候变化的响应更为敏感。近年来,关于气候变化与苹果产业发展的关系研究受到学术界高度关注,但主要集中在气候变化对苹果生产的影响环节。

(1)从自然科学视角研究气候变化对苹果生产的影响,是已有研究成果的重点。近些年来,气候变化导致苹果主产区气候条件发生变化,严重影响苹果生产,已受到学者广泛关注(李美荣等,2009)。李星敏等(2011)采用时间序列分析和专家打分法分析近50年影响陕西苹果产量和质量的主要气象因子及气候变化对苹果生长的适宜性评分,结果发现温度升高、降水减少是影响苹果生长气候适宜性的主要原因。魏钦平等(2010)认为气候变化导致陕西苹果主产区冻害发生频繁,干旱问题加剧,病虫害发生概率上升;李美荣等(2008)利用陕西苹果主产县气象资料及6个苹果物候气象观测资料,分析气候变化背景下陕西苹果北扩主要限制因素——花期冻害在陕西苹果产区的发生风险,并以县为单位将陕西苹果开花期冻害风险分为4个区,即重度风险区、中度风险区、轻度风险区、基本无风险区,提出陕西苹果产业北扩的建议。

由于不同地区自然条件、社会经济条件的差异,气候变化对苹果生产影响的程度也不一致,已有大量学者以某一特定苹果主产区为背景,研究气候变化对苹果生产的影响。杨尚英等(2010)以渭北旱塬地区苹果为研究对象,分析近48年来气候变化对苹果生长的影响,结果表明,该地区气温总体呈上升趋势,降水量有所减少,严重影响苹果生产;马延庆等(2011)研究咸阳苹果产区的气候变化特征,发现温度升高、降水减少是制约苹果生产的主要气候因素,并给出相应对策建议。殷淑燕等(2011)在研究气候变化对洛川苹果物候期的影响时得到相反结论,即气温变化会导致幼果出现早成熟现象,对果实存储有机质有利,有助于提高苹果品质。也有学者基于苹果生长的重要阶段分析气候变化造成的影响,认为4~5月气温变化导致苹果减产,7月气温变化严重影响苹果品质(姚晓红等,2006)。还有学者认为研究气候条件对苹果生产的区域划分较为重要。郑小华和刘曜武(2006)应用模糊综合评判理论和方法,探索运用GIS技术进行气候资源评价及苹果气候区划,得到渭北黄土高原是陕西优质苹果生产气候生态区的结论。张旭阳(2010)也通过GIS技术按不同时段对陕西苹果进行气候适宜性区划。

(2)从社会经济视角运用经济计量模型研究气候变化对苹果生产的影响,而这类研究成果相对较少。刘天军等(2012)基于陕西6个苹果生产县农户调查数据,构建包括气候因素的超越对数生产函数用于分析气候变化对苹果产量的影响,结果表明,温度升高和降雨量减少均正向影响苹果生长。气候变化也会造成中国苹果产业分布的变动,已有研究表明,气温上升使中国苹果生产布局表现出较为明显的“西移北扩”现象(白秀广等,2015a)。此外,气候变化与苹果全要素生产率之间的关系也得到学者关注,他们认为气温和降水量对苹果单产的影响方向相反,其中气温上升正向影响苹果单产,而降水量减少则负向影响苹果单产。两者对苹果全要素生产率的影响因地区不同而不同,其中对环渤海湾地区的贡献率分别为-81.7%、-16.73%,对黄土高原优势区的贡献率分别为7.51%、-24.29%(白秀广等,2015b)。

(二)气候变化适应性研究

气候变化适应性行为及措施可以减缓气候变化的不利影响,因而探讨气候变化适应性措施,成为国际学术界活跃的研究领域(朱红根,2010)。

1.气候变化适应性及其研究特征

关于气候变化适应性,不同学者依据不同侧重点及知识背景等给出了相应的定义(Burton et al.,1978;IPCC,2001;Smith et al.,1996),但学术界认可度高的气候变化适应性定义包括四个方面的基本要素:适应对策、适应性行为、适应者(如苹果种植户)、适应效果评价。该定义围绕四个方面的基本要素,界定气候变化适应性概念,形成组成气候变化适应性分析框架(Smit et al.,2000),具体见图1-1。2009年,经济合作与发展组织(OECD)发布的适应政策指南中提出适应性评价的四个基本步骤:界定当前及未来面临的气候风险及脆弱性;甄别各种可能的适应对策;评估并选择可行的适应性措施;评估“成功”的适应行动(Bruin et al.,2009)。

图1-1 气候变化适应性概念框架

根据气候变化适应性的定义,本书主要从四个方面梳理已有文献及研究成果,并进行比较分析:一是农业气候变化适应对策研究;二是农户气候变化适应性行为选择研究;三是农户气候变化适应能力研究,四是农户气候变化适应性行为选择的有效性研究。

2.农业气候变化适应性研究

关于农业适应气候变化的主要措施,国内外学者已有大量研究。Goodman 等 (1987)认为,基因技术可以为农业适应气候变化提供更多可能;Theu 等(1996)认为,选育优良品种是减少气候变化对农作物不利影响的重要适应性措施。李红(1998)在分析气候变暖对中国农业影响的基础上,给出提高农业适应气候变化能力的有效办法包括:一是调整农业结构,发展优良品种;二是改变土地利用模式,调整作物和畜牧制度及农时;三是通过调整管理措施,提高水资源利用效率,防止病虫害;四是改造农业基础设施,大力发展和利用先进技术。USDA(2012)发布的美国农业适应气候变化报告指出,发展耐旱、抗病性强的农作物和牲畜品种,调整农作物轮作制度,改善土壤质量及采取与可持续农业相关的措施,是提高农业适应能力的主要方式。肖风劲等(2006)认为,提高农业科技创新能力,也是提高适应气候变化能力的重要措施。与此研究结论类似,Venkateswarlu 和 Shanker(2009)完成类似研究,认为发展农业技术、提高科技创新能力是适应气候变化的重要举措。

气候变化引起农业生产的外部环境发生明显变化,要提高农业适应能力,就需要深入研究气候变化背景下农业生产的水热资源条件、土壤肥力等变化规律,揭示病虫害暴发特征和气象灾害发生机理,以此提高农业适应能力(覃志豪等,2013)。钱凤魁等(2014)认为气候变化带来的不确定性是农业可持续发展的主要障碍,应当对气候变化造成的农业影响进行深入研究,减少不确定性,进而提高农业适应能力。

近年来,针对苹果产业遭受气候变化的严重影响,有学者提出了一些应对措施。魏钦平等(2010)提出苹果产业适应气候变化的主要措施包括:一是加强学科间合作研究,建立气象灾害监测预警机制;二是加强培育适应气候变化的新品种;三是加强苹果栽培技术管理;四是进一步开展苹果园自然灾害防御装备的研发。与此研究结论相类似,孙尚文和宗锋(2012)也认为加强农业气象服务体系和农村气象灾害防御体系建设是应对气候变化的主要措施。也有学者从不同地区角度分析苹果种植适应气候变化的措施,例如姚晓红等(2006)分析气候变化对天水苹果产业的影响时认为应当加强水肥管理、引进先进的农技管理技术及引进矮化优质品种等适应性措施。冯红利(2010)在分析延安苹果受气候变化影响的基础上,认为苹果产业适应气候变化的主要措施有增加施用有机肥、果园保墒技术、精细修剪及建立相应的低温趋势预报模式等。马延庆等(2011)对咸阳地区苹果生产的气候条件分析之后,认为应当优化苹果品种和种植结构、积极采用综合抗旱节水措施及加强防雹增雨技术体系建设等措施适应气候变化。还有学者分析气候变化对陇东黄土高原典型地区苹果生长的影响,发现气候变化带来的干旱少雨、冻灾频发是影响苹果生长的主要气象因素,应当采取灌水、施肥、熏烟等方法减轻或避免灾害影响(魏钦平等,2010)。此外,冯晓龙等(2015,2016)认为在苹果生长不同阶段苹果种植户适应气候变化措施存在差异,在苹果开花期,种植户主要采用熏烟、喷打防冻剂及灌溉的方式适应花期低温,而在苹果膨大期,种植户主要采用灌溉、覆黑地膜、人工种草或铺秸秆等方式适应持续高温与降水量减少,并建议应当根据作物生长不同阶段研究农户气候变化适应性行为选择。

3.农户气候变化适应性行为选择研究

农户作为农产品生产的微观主体,在适应气候变化过程中扮演着重要角色,因此,探讨农户气候变化适应性行为选择成为研究的热点和重点。在现有农户层次气候变化适应性行为选择研究中,学者主要以不同适应性措施为研究对象,利用描述性统计方法与计量经济模型,分析农户气候变化适应性行为选择影响因素(Aemro et al.,2012; Kurukulasuriya and Mendelsohn,2006;Nhemachena and Hassan,2007;Seo and Mendelson,2007;Warnera et al.,2015;谭灵芝、马长发,2014;姚升、王光宇,2014)。

综述文献,关于农户气候变化适应性行为选择的研究,主要集中在三个方面。

(1)研究气候变化背景下农户的适应性行为选择类型,重点聚焦于识别不同类型农户在气候变化影响下所采取的应对手段。Smit 和 Skinner(2002)认为农户适应气候变化行为包括改变生产实践与改变生产性金融管理两大类,其中前者包括多样化作物品种、改变农业生产时间及改变灌溉方式等;后者包括多样化收入来源、购买农业保险等。与此研究结论类似,Deressa 等(2009)发现埃塞俄比亚尼罗河流域农民适应气候变化的主要措施包括种植不同种类作物、植树、水土保持、调整种植时间、灌溉等。农户适应气候变化的行为具有目的性(Smit et a1.,1999),吕亚荣和陈淑芬(2010)将其划分为主动适应性行为和被动适应性行为,其中前者包括调整作物品种、修建基础设施、采用新技术等,而被动适应性行为则包括调整农时、增加化肥农药投入、增加灌溉等。也有学者根据农户采用适应性行为与干旱发生先后次序将农户适应性行为划分为事前预防性行为(覆膜)和事后补救性行为(增加灌溉量、增加施用农家肥、增加施用化肥等)(冯晓龙等,2015,2016a)。

(2)研究农户在气候变化背景下采用适应性行为的影响因素,其特点是不区分农户的不同适应性措施,仅仅关注影响农户适应气候变化与否的因素。例如刘华民等(2013)研究农牧民气候变化适应性时认为农户收入与农户基本特征是影响农户适应的主要因素;张紫云等(2014a)认为冻灾发生下农户是否采取适应性措施受到政策环境、农户特征、村庄特征及气候变量的影响。认知是行为的基础,已有研究表明农民对气候变化的认知水平与其适应性行为选择密切相关(Ole et al.,2009;赵雪雁,2014)。例如Grothmann 和 Patt(2005)以赞比亚农民为研究对象,验证风险认知对农民应对干旱风险的适应性行为具有显著影响。与研究结论相类似,吕亚荣和陈淑芬(2010)认为影响山东德州农民采取适应性行为的主要因素是农户对气候变化认知和性别。有学者认为个体的认知水平在地区间存在差异,农业生产经验丰富地区的农民比较关注气候变化,对气候变化的认知水平就较高(Michlik and Espaldon,2008)。而Maddison(2006)则认为农户对气候变化的适应性行为存在两步过程,首先是农户对气候变化的认知,在此基础上,才是农户对气候变化采取适应性行为过程。为此,朱红根和周曙东(2011)利用 Heckman Probit 选择模型分析中国南方稻区农户气候变化感知与适应性行为及其影响因素,研究发现影响农户采取适应性行为的因素包括农户个体特征、社会资本、信息可获性及外部气候环境。与此研究结论相类似,Deressa 等(2009)在研究埃塞俄比亚农户适应气候变化行为时,认为温度和降水量对农户采取适应性行为有显著影响。有学者认为农户采用适应性行为是复杂的心理过程,个体适应要经过3个相互关联的阶段,即观察、感知和行动,且前一阶段是后一阶段的基础(Bohensky et al.,2012)。Dang 等(2014)认为农户采用气候变化适应性行为是一种心理决策过程,农户气候变化风险认知、气候变化信念、主观规范、适应性措施有效性认知、适应激励等因素影响其采用的适应性行为。与此研究结论一致,Truelove 等(2015)发现农户对适应性措施有效性认知、干旱风险感知及社会因素是影响其采用气候变化适应性行为的关键因素。除此之外,有学者从气候变化适应性决策选择与适应性措施采用强度(适应强度)两个方面,考察影响农户行为选择的限制因素,结果发现合作组织参与、家庭劳动力人数、技术培训参与频率、政府信息披露对促进农户适应性决策选择,而户主年龄、苹果树龄抑制农户决策;合作社组织参与、苹果种植面积及收入正向影响农户适应性措施的采用强度,而果园基础条件负向影响采用强度(冯晓龙等,2016c)。

(3)农户适应性行为选择受外部约束条件影响存在差异。为了寻找这种差异,学术界以不同适应性措施为对象,研究农户采用不同适应性措施的影响因素,构成农户气候变化适应性行为选择研究第三个方面。例如Deressa 等(2009)认为埃塞俄比亚尼罗河流域农民适应气候变化的主要措施包括使用不同种类作物、植树、水土保持、调整种植时间及灌溉,且多元Logit模型结果显示,影响农户选择各类适应性措施的关键因素有户主个体特征、信贷行为、气候变化信息来源、社会资本及环境因素等。与此研究方法相类似,Tazeze 等(2012)同样运用Mogit模型分析影响埃塞俄比亚农民适应气候变化的因素,主要包括农户基本特征、信贷行为、市场距离及农民交流方式等。也有学者根据适应目的将适应性行为进行归类,并研究农户采用的影响因素。例如,吕亚荣和陈淑芬(2010)分析山东德州农户气候变化的适应性行为时,将其分为主动与被动适应性行为两类,并运用Mogit模型进行实证分析,结果发现农民对气候变化的认知、年龄和受教育程度是影响其采取主动适应性行为的关键因素。冯晓龙等(2015)在关注苹果种植户气候变化适应性行为时,根据农户适应时机将其划分为事前预防性与事后补救性行为,研究发现,种植户的事前预防性行为选择受到村庄层次的乡镇距离、苹果种植面积占比、气象服务、农户的文化程度、社会经历、苹果种植面积、果园灌溉条件及气候变量的县年平均温度等因素影响,而种植户事后补救性行为选择受到村庄苹果种植面积占比、机井个数、技术人员拥有情况、农户的风险类型、气象灾害程度认知、立地类型、果园灌溉条件及气候变量的县年平均温度等因素影响。不同气象灾害导致适应性措施不同,为此,有学者研究不同气象灾害条件下农户的适应性行为。例如,张紫云等(2014b)在综述政策支持和农户适应性措施的基础上,将适应性措施归为工程和非工程类两大类,并运用Mogit模型研究农户采用这两种措施的影响因素,结果发现政府在农户采用工程类措施中起主导作用。冯晓龙等(2016a)关注干旱条件下农户的适应性行为,发现合作社参与、农户认知等对预防性适应性行为的采取有正向作用;农户认知、果园灌溉情况、信息可获性、便利地域位置、村庄有技术员等对种植户采取补救性适应性行为有正向作用。Wang等(2014)在分析极端气候事件下农户适应性行为选择的影响因素时,认为家庭与社区资产是促进农户适应性行为选择的重要因素。

4.农户气候变化适应能力研究

在气候变化适应性研究过程中,农户气候变化适应能力的研究逐渐受到学术界的关注。农户适应能力是指农户应用自身资产应对外部风险冲击的能力(Ellis,2000;Nelson et al.,2007a),其驱动要素、决定因子是影响农户适应气候变化的关键(方一平等,2009)。但如何正确测度农户适应能力是这类研究所面临的首要问题。许多学者认为可持续生计分析法提供了一个研究农村家庭气候变化适应能力的视角(Ellis,2000;Hammill et al.,2005;Nelson et al.,2007b,2010),该方法也成为现阶段学者研究农户适应能力的重要方法。例如Brown 等(2010)利用可持续生计方法分析澳大利亚新南威尔士州农村社区气候变化适应能力,认为该方法能够有效测度家庭的适应能力,且有其应用推广价值。与此研究方法类似,Park 等(2012)利用该方法研究太平洋区域各个国家农户气候变化适应能力,发现社会资本、人力资本及自然资本是影响农户适应能力的重要方面。国内学者也开始利用可持续生计方法研究农户气候变化适应能力。例如胡元凡等(2012)以宁夏盐池县GT村为例,利用生计资本分析影响农户适应能力的主要因素,研究表明人力资本、自然资本及物质资本缺乏是限制农户适应能力提高的主要因素。在此基础上,田素妍和陈嘉烨(2014)基于生计资本理论,实证检验养殖户气候变化适应能力与适应性决策之间的关系,发现物质资本、金融资本、社会资本、人力资本不同程度上影响养殖户气候变化适应性决策。与此研究方法类似,赵立娟(2014)同样利用可持续生计框架论证干旱条件下农户适应能力,研究结果发现,储蓄类资产、人力资本和社会资本的增加提高农户气候变化的适应能力。也有学者认为农户气候变化适应能力与农户气候变化脆弱性是相互影响的(Gentle and Maraseni,2012)。例如Hahn 等(2009)指出农户的适应能力大小反映其面对气候变化的脆弱性,并开发出基于生计资本的农户生计脆弱性指标。除了关注农户的气候变化适应能力之外,有些学者开始关注农户的自然灾害适应能力。例如,Moench 和 Dixit(2004)、Rawadee 和 Areeya(2011)在考察南亚、泰国农户针对洪涝灾害的适应能力时,认为农户家庭的适应能力应当包括基础设施指标、经济指标、技术指标、社会资本、技能和知识等五个方面,并发现农户社会资本、金融约束及技能和知识等方面的缺乏限制家庭的适应性决策。与此研究内容类似,Daramola 等(2016)同样利用这五个方面指标描述尼日利亚农户家庭的自然灾害适应能力,结果显示,适应能力缺乏会增加自然灾害对农户家庭产生的影响。

以上研究充分说明,农户气候变化适应能力研究已成为农户适应性行为研究领域的热点问题,但仅关于气候变化背景下个体适应能力对适应性行为决策的影响研究关注甚少。其中Grothmann 和Patt (2005)通过构建微观个体适应气候变化的社会认知理论框架,利用德国和津巴布韦农户调查数据,论证个体适应能力是影响其适应气候变化的关键因素,而很多研究忽略适应能力的作用。

5.农户气候变化适应性行为选择有效性研究

农户作为农业生产的微观个体,为了降低气候变化给农业产出带来的不利影响,采用一系列适应性措施。在这个过程中,气候变化适应性措施的有效性显得尤为重要,主要包括适应性措施对农户农业产出的影响及有效性问题。目前,针对农户气候变化适应性行为选择对其产出的影响及其有效性,学术界开展了一系列研究。由于农户气候变化适应性行为选择的目的是实现气候变化风险下家庭收益最大化,因此,这类研究主要从农户适应性行为选择对其农业产出水平及其产出风险两个维度展开讨论。

(1)农户适应性决策对其产出的影响研究。例如,Falco 等(2011)、Yesuf 等(2008)以埃塞俄比亚农户为研究对象,利用内生转换模型分析农户气候变化适应性决策对其农业产出的影响,结果表明适应性决策能够增加农户农业产出。与此研究结论类似,Wang 等(2014)以中国广东、陕西及青海三省农户为研究对象,分析气候变化背景下极端天气事件的农户适应性行为时,发现农户适应性行为的采用能够有效提高农户的农业产出。不同适应性措施对农户产出的影响可能存在差异,为此,Foudi 和 Erdlenbruch(2012)以法国农民作为研究对象,分析灌溉措施在农户农业生产中应对干旱风险的作用,研究发现,灌溉农户比未灌溉农户平均产出水平高。Shiferaw 等(2014)以埃塞俄比亚农户为研究对象,分析气候变化背景下农户小麦品种改良对家庭食品安全性的影响,结果发现,农户小麦品种改良能够提高家庭食品安全性。与此研究内容类似,Khonje 等(2015)以赞比亚东部地区农户为研究对象,研究气候变化背景下农户玉米品种多样化的影响时,认为玉米品种多样化能够提高农户农业收入与食品安全性。中国学者田素妍和陈嘉烨(2014)以养殖户为研究对象,分析气候变化应对策略与利润之间的关系,实证结果表明,养殖户不同应对策略对利润的影响方向不一致。

(2)探讨农户适应性决策对其农业产出风险的影响。例如,Falco等(2011)基于埃塞俄比亚的尼罗河流域微观农户数据,首先采用矩方法估计农户产出下行风险,在此基础上利用内生转换模型分析农户气候变化适应性行为选择对农业产出下行风险暴露度的影响,发现农户的气候变化适应性行为选择能够有效降低产出下行风险暴露度。与此研究结论类似,Huang等(2014)同样利用矩估计法评估极端天气影响下农户的农业产出风险与下行风险,并利用内生转换模型分析农户适应性决策对农业产出、产出风险及下行风险的影响,结果表明,农户的极端天气适应性决策不仅能够增加农业产出,而且能够有效降低农业产出的风险和下行风险。不同适应性措施对农户产出风险的影响差异较为明显,这在已有研究中有所体现。例如,Falco 和 Chavas(2009)以埃塞俄比亚农户为研究对象,采用矩估计方法估计农户产出下行风险,并分析气候变化背景下农户农作物多样化与风险暴露之间的关系,结果发现,农户多样化农作物品种能够降低产出下行风险水平。与此研究结论类似,Foudi 和Erdlenbruch (2012)以法国农民为研究对象,分析灌溉措施在农户农业生产过程中应对干旱风险的作用,研究发现,灌溉农户的收益方差低于未灌溉农户的收益方差。此外,有学者关注了农户气候变化适应性行为选择与收入、效率之间的关系,例如,冯晓龙等(2016b)利用空间Durbin模型分析农户气候变化适应性行为选择对其收入的影响,发现适应性行为选择及其空间溢出效应对生产性收入具有正向促进作用。宋春晓等(2014)通过构建Translog前沿生产函数模型推导出灌溉效率,并建立农户气候变化适应性行为选择对灌溉效率影响的模型,实证结果表明灌溉水源和设施、家庭生产收入、耕地规模和气候变化等均显著影响农户的灌溉效率。

(三)已有研究评价

综合已有研究发现,国内外学术界在气候变化对农业的影响机制与农户气候变化适应性研究两个方面形成较为完善的理论体系,具体表现在以下两个方面。

(1)关于气候变化对农业的影响与农业气候变化适应对策的研究主要集中在以一年生农作物为系统方面,例如水稻、小麦、玉米等农作物系统对气候变化的响应。这类研究主要基于生产函数理论、利润最大化理论分析气候变化对农业影响程度,分析农业对气候变化的响应程度。由于苹果种植户作为理性经济人,其在气候变化背景下追求利益最大化的目标不变,因而基于利润最大化理论分析气候变化对苹果生产的影响是适用的,这也为本书研究气候变化对苹果产业影响提供重要的理论参考。从研究方法来看,超越对数模型、Ricardain模型及GIS技术为设计气候变化对苹果产业影响模型提供重要参考,而归纳法为总结苹果种植户气候变化适应性措施提供重要方法参考。

(2)关于农户气候变化适应性研究,主要关注以种植一年生农作物为主的农户在生产过程中适应对策、适应能力、适应性行为选择的有效性评估。这类研究从理论和实证两个方面为本研究提供借鉴:从理论体系方面看,大多数研究者将利润最大化理论、技术选择理论及期望效用理论引入农户适应性行为理论研究和实证研究中,具有客观性、规律性和可重复性。这些理论体系和思维方法对研究苹果种植户适应性行为的动机、特征、效果等具有重要理论参考价值。从实证方法方面看,离散选择模型、多元回归模型、熵权法、内生转换模型等,对本书设计苹果种植户适应能力、适应性行为决策及适应有效性评估的定量模型具有重要应用参考价值。

与粮食作物相比,苹果属于多年生的商品化和市场化程度高的高价值农产品,其生产经营过程具有市场化、专业化特征。同时,苹果生产过程凝结更多科学技术,生产较为复杂,专用性投资水平较高,对气候变化也更为敏感,这使得苹果种植户对气候变化适应性措施的需求更为迫切。从已有的气候变化适应性理论研究领域来看,农户气候变化适应性行为理论体系研究尚存在不足之处,主要表现在以下两点。

第一,理论上就气候变化对农业产业的影响及农户气候变化适应性行为的认识还不够系统。已有研究对象主要为粮食作物或畜产品,分析气候变化对这类农作物的影响及以种植这类农作物为生的农户气候变化适应性行为,而就气候变化对多年生农产品影响程度及其微观农户适应性决策方面的基础研究和定量研究关注甚少(周洁红等,2015)。与一年生农作物相比,苹果作为多年生、高价值农产品,在种植过程中形成以果树及其配套设施为主的专用性资产,这意味着苹果种植户很难再将这些专用资产转移从事其他农业生产活动,导致苹果种植户对气候变化风险更加敏感与脆弱,使得苹果种植户适应气候变化的行为选择更为迫切,也更为关键。在此过程中,气候变化对苹果生产的经济学影响以及以种植苹果为生的农户在自身家庭禀赋、资源、环境、市场等条件约束下的气候变化适应性行为选择动机、行为倾向,理论界尚无系统性研究。

第二,理论体系不健全。农户气候变化适应性行为包括决策、采用及其效果评估,这是既密切相关又互有差别的环节,每个环节受到不同因素的影响,也同样需要相应的理论加以指导。国内外已有研究更注重关注农户气候变化适应性行为采用阶段的研究,而农户气候变化适应能力与适应性行为选择之间的影响机理及农户适应性行为选择的有效性评估与成本收益分析理论需补充完善。此外,由于气候变化的季节性特征差异明显,使得农户适应性行为特征、行为动机及其有效性存在较大差异,需要加以区分。已有研究更倾向于关注农户气候变化适应性行为选择,缺乏对因气候变化季节性特征导致的农户适应性行为及其有效性差异的系统研究。

基于以上分析,本书以苹果种植户为研究基本单元,以苹果种植户气候变化适应性行为为研究对象,以新古典经济学、农户经济学理论为指导,围绕促进苹果产业与专业化农户收益可持续的问题,采用规范分析与实证分析相结合的研究方法,构建气候变化对区域苹果种植户苹果净收益影响的理论模型,探索应对不同苹果生长阶段气候变化特征的适应性措施,揭示种植户气候变化适应能力,识别影响专业化苹果种植户气候变化适应性行为选择机制,评估种植户适应性行为有效性,研究政府公共政策切入点和政策干预机制,具有重要的理论和现实意义。