本期专题
农业与食品:气候变化与中国农业
专题编辑:崔潇濛
导读
在此之前,关于“气候-农业”响应关系的经济学实证研究通常呈现两个特点:其一,主要关注气象要素在一国内的平均影响;其二,主要聚焦于农业子部门中的种植业。本期介绍的文章以中国为例,全面评估了“气候-农业”影响在地区间和部门间的差异性。对于这些差异的认识将有助于更好地制定农业适应气候变化的政策。
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原文信息:
Xiaoguang Chen, Xiaomeng Cui, and Jing Gao. 2023. Differentiated agricultural sensitivity and adaptability to rising temperatures across regions and sectors in China. Journal of Environmental Economics and Management 119: 102801.
作为当今时代最紧迫的环境挑战之一,气候变化将对全球农业系统构成严重威胁。一方面,不利的气候条件可能会对提供食物、燃料、衣物和住所的农业生产形成阻碍。另一方面,随着收入的增长和快速城市化,全球对农产品的需求日益增加和多样化。二者间的潜在矛盾更凸显了气候变化对农业影响问题的重要性,而未来经济增长的可持续性将严重依赖于农业在气候变暖时的韧性和适应能力。
然而,农业系统对全球变暖的敏感程度和适应能力在不同地区(南、北方)和不同部门(农、林、牧、渔)间可能存在差异。了解这些差异将有助于制定出成本效益更高的适应性策略,这对于资源有限的发展中国家来说尤为重要。
这项研究聚焦于中国。利用一个覆盖了大约2500个县、超过20年的年度县级面板数据集,研究实证评估了中国农业在区域间和部门间对于温度上升的敏感性和中短期适应能力的差异。结合一个理论框架,研究揭示了实证估计不仅会反映温度对农业产出的生物物理(biophysical)影响,同时还会在一定程度上包含了温度变化所引起的直接和间接价格反馈。
在一个面板固定效应框架中,研究利用县内逐年的地表气温分布变化来识别短期温度对特定区域和农业部门产值的影响,同时控制了其他天气变量和非线性的区域时间趋势。实证研究发现,温度对农业的影响在中国北方更为显著。对北方农业而言,35度以上天数每增加一天,其农业综合产值下降可达近5%,这一效应主要是由种植业和畜牧业部门的价值损失所驱动。
相比之下,研究没有发现高温会对中国南方的农业综合产值造成同样显著的影响。特别需要指出的是,如果研究者将所有地区和部门聚合在一起进行实证检验,将发现温度上升并不会对农业总产值造成显著影响,这也体现了区分区域与部门进行分析的独特价值。
在此基础上,研究通过针对每个部门和地区主要农产品的实证估计来支持基于总产值的估计结果。为此,研究评估了种植业部门中包括玉米、小麦、水稻、蔬菜、大豆和油料这六种(类)主要作物的产量反应。畜牧业部门的主要产品包括肉类、牛奶和鸡蛋等;林业部门分析了几种初级和加工木材产品(原木、锯材、刨花板和胶合板)以及非木材林产品(如林下经济)。渔业部门的分析则分别考虑了淡水和海水(养殖及捕捞)水产品。在中国南北两地的所有四个部门中,研究在产品层面的分析总体上支持基于总产值的估计结果,但同一地区、部门下的不同产品之间存在异质性。
结合以上基于年间温度波动的短期估计结果,研究进一步探讨了五年间温度变化的中期农业产值影响。中期影响可能与短期有所不同。一方面,对某些农产品而言,升温影响可能会积累多年;另一方面,一些农业经营主体在经历温度冲击后可能会开展有意义的适应行动。
对于中期影响的估计,研究使用了三种不同的策略,包括滑动平均(moving average)、分布滞后(distributed lag)和长差分(long difference)。通过将估计系数纳入一套统一升温的反事实分析框架(包括0.5°C、1.0°C、1.5°C和2.0°C四种升温情境),研究得以直接对比升温对各部门在短期和中期产值影响的差异。
结果表明,尽管高温在短期内对中国北方的种植业和畜牧业造成的损失非常相近,但在中期来看,种植业比畜牧业表现出更强的恢复能力(如下图)。畜牧业对于升温适应能力的相对缺失也意味着中国北方畜牧业亟待加强对“气候韧性农业”(climate-resillient agiculture)建设的投入。
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