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农业与食品：气候变化与中国农业
专题编辑：崔潇濛
导读
灌溉一直被认为是农业适应高温影响的一种重要手段。今天介绍的这项研究利用中国的灌溉推广政策，实证评估了灌溉如何缓解高温对主要作物产量的负面影响。
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原文信息：
Wang, Di, Peng Zhang, Shuai Chen, and Ning Zhang. 2024. Adaptation to temperature extremes in Chinese agriculture, 1981 to 2010. Journal of Development Economics 166: 103196.
农业的适应性行为可以减弱气候变化对于农业的负面影响。目前很多文献主要关注整体的适应效果，较少去探究某种具体的适应性行为对于减弱气候变化对农业负面影响的效果。探究具体行为可以更有针对性地帮助农民适应气候变化，同时有助于政府进行政策设计。这项研究以中国为例，借助全国性的扩大灌溉面积项目去探究增加灌溉这一行为如何缓解气候变化对农业的影响。
研究利用了1981-2010年县级的农业数据和气候数据，将视角聚焦于对气候更敏感且分布更具代表性的粮食作物，玉米和大豆。为了更准确地描述玉米和大豆在其生长季节的气候条件，作者使用了农学中“积温”（degree days）的概念，并尝试所有可能的阈值，选择最符合数据的阈值来构造有益积温和有害积温这两个变量。为了识别灌溉的因果效应，作者利用了国家在1996年提出的“灌溉建设试点县”的政策冲击。为了应对国家粮食自产自足的要求，该政策提出要建立300个灌溉试点县，并要求每个试点县新增10万亩以上的灌溉面积。
研究的实证工作主要分为三个部分。在第一部分，作者使用县级面板数据估计了1996年前后，极端高温对于作物产量的影响差异。作者在模型中将积温变量与代表1996年前后的指示变量交乘，允许积温变量在1996年前后系数不同。作者进一步控制了县级固定效应，省份-年固定效应和县级时间趋势来控制潜在的混淆因素（confounding factors）。在第二部分中，作者主要讨论了何种投入可以有效减轻气候变化对于产量的冲击。在这一部分，作者关注的是整体效应，而非1996前后的效果差异。因此在模型中，作者直接将积温变量与投入变量进行交乘，以检验其适应性效果。最后一部分中，作者利用“灌溉试点县”这一政策的外生冲击，使用双重差分法来识别灌溉对于削弱气候变化负面影响的因果效应。
研究发现，在1996年前后，极端高温都显著降低了大豆和玉米的产量。但1996年之后，产量下降的程度有所降低。根据估计系数进行粗略计算，这种适应能力的加强平均减少了一年内1600万吨的玉米和110万吨的大豆产量损失。这反映了政策实施后，农作物对高温的适应能力加强。另外，第二部分的实证发现，在灌溉，机械使用，肥料和电力使用四种投入品中，只有灌溉显著减弱了极端气温的负面影响。系数估计显示，如果灌溉比例从0%增加到100%，极端气温对玉米（大豆）的产量影响大致降低25-28（14-15）个百分点。最后，作者使用“灌溉试点县“这一政策冲击更加严格地识别其因果效应。作者发现，这一政策的实施将会平均减弱玉米（大豆）产量受极端高温影响的4.5（4.7）个百分点，并且这一政策占总体适应效应的40%。
研究揭示了灌溉对于缓解气候变化对农业负面效应的显著作用，同时也显示了利用现有技术减轻气候变化对农业的负面影响具有广阔前景。然而，这些适应行为的长期有效性还需要进一步研究。除此之外，研究结果还反映了极端气温影响的时间动态性，提醒研究者运用早期估计的气候影响进行预测可能会高估其影响。
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