农户生计对气候变化的敏感性研究综述

• 花匠小妙招
• 2024-11-12 03:26

引 言

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告[1]指出,全球地表平均温度升高了0.85℃(1880—2012年),平均海平面升高了0.19 m（1901—2010年),低温极端事件减少,高温极端事件增多以及许多区域强降水事件增多。尽管一些区域受益于气候变化(如中高纬度地区,气候变暖会增加作物和牧草产量[2]),但多数地区受到气候变化的不利影响,特别是发展中国家的农村地区。一方面,农户生计极大地依赖农、林、牧、渔业等部门,这些部门受气候变化的影响较大,如粮食减产、水资源短缺、捕鱼量下降等[3];另一方面,农村地区医疗、灌溉等基础设施薄弱,农业投入不足,农户抵抗外部风险的能力较弱[4]。农户生计对气候变化非常敏感和脆弱,研究气候变化背景下农户生计敏感性问题,探寻气候变化适应措施,对降低农村贫困人口生计脆弱性具有重要意义[5]。

敏感性是某个系统对其内部或外部因素变化的响应程度,敏感性研究从自然生态系统、社会经济系统发展到自然-社会-经济复合式系统[6]。自然-社会-经济复合式系统的敏感性研究多是脆弱性框架的一部分。气候变化脆弱性被定义为暴露度、敏感性、适应能力的函数[7],国内外学者对脆弱性理论和实证研究进行了大量阐述[8,9,10,11,12,13]。脆弱性评估有利于发现脆弱性表现和脆弱性成因,了解脆弱区域和人群的分布[14],脆弱性研究更关注综合评估结果,而忽视了内部要素之间的作用机制。通过剖析脆弱性框架下的敏感性,能够认识气候变化和研究主体之间的相关关系,更有利于发现关键制约因素。

目前,很少有研究系统梳理农户生计敏感性问题,在气候变化背景下,农户生计的敏感性表现有哪些?如何定量评估农户生计的敏感性?这些问题亟待厘清。因此,本文在梳理不同领域的敏感性概念基础上,阐述了农户生计对气候变化敏感性的科学内涵,基于可持续生计分析框架,提出了农户生计对气候变化敏感性研究初步框架,重点分析了敏感性表征和指标评价体系,最后指出未来研究方向,旨在为不同区域的脆弱性和敏感性实证研究提供科学借鉴,并为政府制定科学的气候变化适应策略提供参考。

1 农户生计对气候变化的敏感性科学内涵和研究框架

1.1 农户生计对气候变化的敏感性科学内涵

从医学、生物学到数学、经济学、生态学等许多学科都使用“敏感性”术语,不同学科背景敏感性的内涵不同(表1)。早期敏感性研究关注社会经济系统和自然生态系统,如药物敏感性、利润敏感性、气候敏感性、生态环境敏感性等,随后发展到自然-社会-经济复合式系统,如农业敏感性、人群(社区)敏感性等。综合各学科对敏感性的定义,敏感性是某个系统(受体)对外部或内部变化(扰动)的反应程度[6]。

表1  不同领域敏感性的定义

Table 1  Definition of sensitivity in different fields

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农户对气候变化的敏感性研究多是在脆弱性框架下进行的。IPCC第三次评估报告[7]将气候变化脆弱性定义为“系统受到气候变率和极端气候事件而产生不利影响的程度,是气候变率的特征、强度、速率以及敏感性和适应能力的函数”。尽管脆弱性概念庞杂,但暴露度、敏感性、适应能力是脆弱性的3个构成要素得到学者普遍认可[26,27],厘清三要素的概念内涵有利于加深对敏感性概念的理解。(1)暴露度：是系统经历的气候事件、环境条件、社会政治压力大小、频率、持续时间等或人员、生计、环境服务和各种资源、基础设施以及经济、社会或文化资产处在有可能受到不利影响的位置[3]。(2)敏感性：是系统受到不同因素影响的程度,这种影响可能是直接的(如作物响应于气温导致产量的变化)或间接的(如由海平面上升引起的沿海洪泛频率的增加造成的损害)[9]。(3)适应能力：是系统为适应环境危害或政策变化而演变的能力[28],是对经济资本、自然资源、技术水平、社会保障的综合评价[29]。

对农户而言,暴露度是与农户相关的资产处在气候变化和极端事件不利影响的位置,可用强度、频率、持续时间衡量暴露度的大小,敏感性是气候变化和极端事件对农户生计的影响程度,适应能力是农户为适应气候变化演变的能力。农户生计对气候变化的敏感性大小受到外界压力和内部适应力的共同影响,如气候变化、极端事件等暴露因素可能会减少作物产量,而农户采取改善灌溉设施、改变作物品种等策略可以降低气候变化的影响。

1.2 农户生计对气候变化的敏感性研究框架

崔胜辉等[6]提出全球变化背景下敏感性研究框架(图1),将敏感性研究分为敏感性分析和敏感性评价。前者是通过回答“什么是敏感的”“对什么敏感”“为什么敏感”“有多敏感”等探明敏感因素影响敏感主体的机制,而后者是解决“敏感的结果”问题,即评估研究主体受到气候变化影响的程度。该框架仅从整体上厘清了全球变化背景下敏感性研究思路,即确定敏感主体、敏感因素及后者对前者的作用机制和影响程度,但并未深入分析某一主体的敏感性。

图1

图1  全球变化背景下敏感性框架[6]

Fig. 1  Sensitivity framework in the context of global change [6]

英国国际发展署(DFID)[30]提出的可持续生计框架为农户生计研究提供了理论基础,它能够用于分析构成生计的关键组成部分和影响生计的背景因素。农户的生计资产被分为自然、物质、人力、金融和社会资产,为实现谋生目的而选择的活动组合构成生计策略。资产的获取及利用受外在冲击(如气候、经济、政策或自然灾害等)及制度和社会过程(如组织、乡规民约、权属等)的影响[31],可持续生计框架可用于鉴别生计的主要限制因素和不同因素的关系,并在此基础上设计有针对性的干预措施[32]。结合可持续生计框架,学者多以“暴露度—敏感性—适应能力”框架评估脆弱性[33],Turner等[34]提出了跨尺度的脆弱性框架,该框架包括区域的人文条件和环境条件,二者相互作用的压力和扰动,以及表征脆弱性的暴露度、敏感性、适应能力(恢复力)要素,各要素在不同尺度上相互作用(全球、区域、地方)。脆弱性框架有利于理解脆弱性内部构成要素,为脆弱性评估提供参考。

本文参考以上框架,绘制农户生计对气候变化的敏感性框架(图2)。气温、降雨、大气CO2浓度等气候因素及自然灾害事件等直接或间接对农户生计资产产生影响,而政策、体制、经济、社会文化以及农户的生计策略等适应因素能够降低气候变化的不利影响[34,35]。适应是一种学习和调整的风险管理策略[36],家庭收入多样化程度、教育水平、社会网络、采取适应气候变化的措施等因素有助于降低农户生计对气候变化的敏感程度[37,38]。如干旱地区农户可通过种植抗旱作物和开采地下水来降低对干旱的敏感性[39];增强有效灌溉能力、引进先进技术和资金投入等增强适应能力的措施都能降低农业区域的敏感性[40,41]。气候变化适应选择的有效性可以通过观察自然资本（及相关生态系统服务）和其他资本对农户所面临的气候变化水平的敏感性来衡量[31]。

图2

图2  农户生计对气候变化的敏感性研究框架

Fig. 2  Research framework of farmers’ sensitivity to climate change

2 农户生计对气候变化的敏感性表征

当前,许多研究关注与农户生计相关的单一要素（如作物产量、牲畜健康、人类健康等）对气候变化的敏感性[42,43],而农户生计总体对气候变化的敏感性则多为脆弱性研究的一部分。本文从自然资源、人类健康、牲畜、资产和收入几个方面总结了农户生计对气候变化的敏感性表征（表2)。

表2  农户生计对气候变化的敏感性表征

Table 2  Sensitivity characterization of farmers’ livelihood to climate change

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不同地区农户赖以生存的自然资源不同,农户生计对气候变化的敏感性表征具有差异性。众多农业对气候变化的敏感性研究表明,作物对气候变化的敏感性因地域差异[67]、作物种类差异[43]、作物生育期不同阶段[68]而不同。总的来说,气候变化对作物的生长发育、产量品质和种植制度产生一定程度的有利和不利影响[23],一方面,气候变暖使作物生长季延长、生育期缩短、种植界线向高纬度和高海拔移动、产量增加[69,70,71];另一方面,气象灾害或病虫害等会导致作物产量减少、品质降低[44, 72]。此外,农业水资源缺乏也会影响作物的敏感性[55],特别是在干旱和半干旱地区[54]。气候变化对作物的影响会间接影响粮食价格和农户的家庭收入[45,65]。

气候变化还对草地、药材、鱼类、林产品等资源产生直接影响,除少数有利影响外（如草地地上生物量增多[48]、某些鱼类生长季节性增加、冷水死亡率降低等[58]),多数为不利影响。如在牧区,草场生产力降低、植物多样化降低、植物生长季缩短、虫草等药材产量减少等,最终导致牧民收入减少[46,66,73];在沿海社区,洪水、飓风、海平面上升等加深了渔民脆弱性[74],气候变化可能导致鱼类产量下降,从而影响依赖渔业的社区生计[49,50];对依赖森林资源的农户而言,气候变化影响了森林产品木材、药用植物等[52,53]。总之,气候变化通过直接影响土地、森林、牧场、水源等自然资源,最终间接影响依赖这些自然资源的家庭收入,较高的自然资源依赖度会加大农户生计对气候变化的敏感性[64,75]。

养殖牲畜是畜牧业生产系统（包括纯牧系统、作物-牲畜混合系统及工业化养殖系统）农户的生计活动之一。虽然气温升高使得一些地区牲畜死损率下降、幼畜存活率上升[76],但牲畜受到的不利影响仍然较多。气候变化会直接或间接影响牲畜生产(生长、肉和奶的产量和质量、产蛋量等)、繁殖及健康状况[42,61]。直接影响主要表现为对动物的生理影响,极端自然灾害甚至会直接导致牲畜死亡[62]。气候变化通过改变水源或牧草、植物入侵以及增加寄生虫间接影响牲畜生产[47]。

气候变化对人类健康的影响主要表现为直接影响(气温、降水变化及高温热浪、暴雨、洪涝等造成的暴露效应)、自然系统的间接影响(如生物性、水源性传染病)和人类系统调节的间接影响(如营养不良、心理压力等)[77,78]。如在孟加拉国沿海地区,飓风、洪水等极端天气事件会直接造成人的死亡、身体残疾等[58];在尼日利亚,由于洪水污染水源,导致渔民疟疾、伤寒和霍乱发病率增加[57]。不同人群对气候变化的敏感性不同,如妇女、幼儿和老年人是较为脆弱、敏感的社会群体。据报道,年龄在15岁以下和65岁以上的人更容易受到与热相关的死亡威胁,气温高于20℃时,儿童和老人死亡率增加约2.6%[79]。

3 农户生计对气候变化的敏感性综合评价

3.1 指标评估法

农户生计对气候变化的敏感性常采用指标评估法进行综合评价,该方法通过选取自然、社会、经济等众多指标并赋予指标权重,从而计算敏感性指数。指标评估计算过程简单、易于操作,通过选择指标能够较好反映农户生计敏感性的具体情况。选择指标时需要基于理论和数据,并考虑研究尺度和研究区情况[80]。此外,也会采用专家或关键信息人士访谈的方式,综合利益相关者的信息,建立适合当地的指标体系[25,81-82]。Gbetibouo等[82]将指标选择标准总结如下：(1)相关性(relevancy),应以脆弱性框架为理论基础;(2)适当性(adequacy),指标能够得到准确测量;(3)简单易行性(ease),政策制定者容易掌握;(4)数据可用性(data availability),数据能够在相关尺度上进行分析。尽管指标选择具有一定的标准,但研究者在选择指标时仍然具有一定的主观性并且会受到数据的限制,同时,跨区域和跨时段的指标体系较难建立。

在选择指标之后,为消除指标量纲的影响,需对数据进行标准化处理。然后,用一定的方法确定指标权重,赋权方法一般可分为主观法和客观法。在主观赋权法中,均值权重法是普遍使用的方法之一[83,84,85,86],即将每个指标视为同等重要的程度,忽视不同指标对指数的影响。该法可能会削弱重要指标的影响程度,加强不重要指标的影响程度。此外,专家咨询法[25,87]也可确定权重,此法赋权重时能够一定程度反映指标的重要程度,但带有一定的主观性。在客观赋权法中,熵值法[88,89]和主成分分析法[90]运用较广且能避免主观人为因素的影响,但客观赋权可能具有统计学偏差。任何赋权方法都具有一定的优势和劣势,当前研究还未形成哪一种方法更好的定论,没有标准的加权方法对每种赋权方法进行精确度测试[51]。

3.2 敏感性指标

敏感性指标在不同背景和研究尺度下差异较大,敏感性因素多样化导致指标选择并不统一。本文总结了不同尺度和研究区的敏感性指标(表3),为脆弱性和敏感性评价提供参考。农户生计对气候变化的敏感性在地区[82]、社区[56]和家庭[90]等不同尺度均有研究。地区和社区尺度的敏感性评价侧重于从区域的角度了解农户生计受到的限制性因素,一些发展中国家农户受到健康、食物、水的影响较大,研究多从这三方面选择敏感性指标,如在孟加拉国[84]、莫桑比克[83]、加纳北部[91]、印度[56]、尼泊尔[92]等地均有相应的案例研究;一些以农业为主的地区,多选择与农业敏感性相关的指标,如灌溉能力、土地适宜性、土地覆被变化、作物产量变化、作物多样化等[82, 85]。在家庭尺度上,指标选择时不仅考虑农户受到的外界限制性因素,也会考虑农户自身生计资产和生计策略情况。如Eakin等[95]从生计敏感性和作物敏感性两个维度,分别选取迁移、收入变化、农业收入和作物、受影响土地面积、气候变化和事件影响、虫害等指标评估了墨西哥农户的敏感性;Marshall等[96]选择职业粘性、就业能力、抚养比、自然资源依赖性、业务规模和技能/方法、财务状况和信贷能力、收入多样性、环境知识、环保意识、正式和非正式网络等指标评估了澳大利亚北部奶牛产业区牧户的敏感性。值得注意的是,自然资源依赖度是衡量敏感性的常用指标,如Cinner等[50]、Morzaria-Luna等[93]分别在评估印度洋西部沿海社区和加利福尼亚北部墨西哥湾渔业社区脆弱性时,采用渔业依赖度来衡量敏感性;谭淑豪等[88]、张钦等[89]选用自然资源依赖度分别衡量了我国内蒙古和甘南高原的家庭生计敏感性。总之,常用的敏感性指标包括健康、食物、水、基础设施(灌溉、道路、电力、饮用水、卫生厕所等)、自然资源依赖度(农业、渔业、牧业等)、社会人口状况(职业、性别、收入等)。

表3  农户生计对气候变化的敏感性评价指标

Table 3  Sensitivity assessment indicators of farmers’ livelihood to climate change

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4 研究展望

4.1 完善敏感性研究方法

敏感性的综合评价主要采用指标评估法,来研究气候变化对农户生计的影响程度。当前的研究多在某一个时间节点进行评价,数据的限制、指标选择的不确定性等阻碍了对敏感性的深入研究。因此,有必要开发多元化数据（如长时间序列的农户调查数据),结合实地科学考察,改善指标评估体系,采用定性和定量结合的方式对农户生计敏感性轨迹变化进行科学评估。同时,发展相对准确的赋权重方法,提高评价的精度。此外,现有的敏感性评价多是脆弱性框架的一部分,可结合不同研究目的完善理论框架,重点关注暴露度、敏感性和适应能力三者之间的作用机制。

除指标评估法之外,还可采用函数模型法定量研究农户单一生计要素对气候变化的敏感性,以探明敏感性影响机制。现有研究多从宏观角度研究气候变化的影响（如作物产量对降雨、气温和辐射等气候因子的敏感性),较少从农户角度开展研究。在未来有必要利用函数模型法,引入政府或农户的不同适应措施,研究作物产量、牲畜肉类产量等对气候变化的敏感性,以深入分析农户生计的敏感性。

4.2 加强适应的有效性评估

当前研究主要关注气候变化影响,忽视了对气候变化适应的有效性评估。随着人类改造自然生态系统的能力加强,社会、经济因素已经逐渐成为系统的重要组成部分。在相关研究中,应重视适应能力在气候变化影响评估中的作用。因此,可重点关注适应对敏感性的影响,如探究基础设施(水利、交通、医疗、卫生、电力)和惠农政策等社会经济因素与敏感性的相互关系。通过观察一些指标的变化(如牲畜健康、作物产量变化、草场质量变化等)来定量评价农户生计对气候变化的敏感性,以监测适应措施的有效性。此外,生态建设对改进生态系统服务功能具有重要的作用,生态系统服务变化直接影响依赖自然资源的农户生计。因此,有必要加强生态建设对农户生计的影响研究,从而为生态保护政策提出科学的政策建议。

4.3 开展跨区域敏感性对比研究

开展跨区域的敏感性案例研究,区分不同区域的敏感性表征,对不同地区的农户敏感性进行比较。例如,在亚洲,中国农村通过长期的基础设施建设,有效地减轻了气候变化的不利影响,但一些国家仍然受到健康、食物、水等基本需求的影响。可以选择气候、自然环境条件类似的地区,开展跨境对比研究(如中国和印度、尼泊尔等),从而对易受气候变化影响的地区提供经验。同时,小尺度的敏感性研究有利于因地制宜、因人而异地提出特定适应措施,将社区和农户尺度相结合,可以分别从社区层面、农户层面发现降低气候变化不利影响的关键参数,从而更好地促进社区和农户发展,增强抵御气候变化的能力,为政府决策提供依据。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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