氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件

氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報

徐進祥氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報

徐進祥1

研究意義

由于氣候變化的不確定性，開展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)對氣候變化響應(yīng)評價研究，比氣候變化的影響研究更具現(xiàn)實意義。在確定未來氣候變化的基礎(chǔ)上，對黑河流域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)對氣候變化的脆弱性做出科學(xué)評價；并在此基礎(chǔ)上探討針對氣候變化影響的適應(yīng)性對策，以此尋找走向可持續(xù)發(fā)展的途徑和對策。

研究意義

由于氣候變化的不確定性，開展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)對氣候變2二、研究方法

（一）AEZ模型（農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型）1、農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型簡介該模型是卡薩姆（Kassam）1977年為聯(lián)合國糧農(nóng)組織的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域項目制定的一種計算作物光溫生產(chǎn)潛力的方法。一種對氣候適應(yīng)，在沒有限制條件下種植、生育期為G天的高產(chǎn)品種，計算其潛在產(chǎn)量。本項目在統(tǒng)計張掖地區(qū)各種主要糧食作物的多年平均種植面積的基礎(chǔ)上，利用該方法計算基期的糧食產(chǎn)量，并在氣候變化模型的基礎(chǔ)上計算對照期的潛在糧食產(chǎn)量，并計算變化情況。主要考慮水分條件限制,用水分限制系數(shù)或密茨里許函數(shù)進行修正.二、研究方法

（一）AEZ模型（農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型）3（二）Ricardian模型1、模型簡介 Ricardian模型是由Mendelsohn等于1994年發(fā)展的一種經(jīng)驗分析方法。該方法使用農(nóng)業(yè)效益的經(jīng)濟學(xué)度量方法：即用農(nóng)業(yè)價值或純農(nóng)業(yè)收益來分析氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響。使用Ricardain模型對不同地方氣候的農(nóng)業(yè)進行分析，不僅可對整個區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的效益進行度量，而且可經(jīng)驗性地估算農(nóng)業(yè)對長期氣候變化的敏感性。此外，利用Ricardian模型分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益還考慮了決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的其它重要經(jīng)濟因子，如市場的遠近、土壤的質(zhì)量。雖然該方法沒有明確地說明農(nóng)民在氣候變化時怎樣實施調(diào)整，但它對經(jīng)濟效益的度量隱含了農(nóng)民在響應(yīng)地方氣候變化時實施所有調(diào)整的結(jié)果。所以，Ricardian分析方法的最大優(yōu)點就在于整個度量方法考慮了面對氣候變化時農(nóng)民的適應(yīng)行為。（二）Ricardian模型42、模型的優(yōu)、缺點Ricardian模型從經(jīng)濟的角度探討氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響，它把氣候變化對農(nóng)業(yè)的損害度量成土地純收入的減少是一種新穎的研究方法。該方法考慮了市場條件如區(qū)域農(nóng)業(yè)距主要農(nóng)業(yè)市場的遠近、農(nóng)業(yè)勞動力、農(nóng)用化肥等的投入，具有一定的先進性。但Ricardian模型也有自身的局限性，即假定農(nóng)作物的價格隨時間不發(fā)生相對變化。Ricardian模型最終把土地的純收入表達成氣溫和降水的函數(shù)，即Ricardian氣候響應(yīng)函數(shù)，沒有考慮人類投入對土地純收入的影響。利用Ricardian氣候響應(yīng)函數(shù)來估算未來土地純收入的多少，其結(jié)果往往出現(xiàn)令人難以解釋的現(xiàn)象。相反，利用Ricardian氣候響應(yīng)函數(shù)來分析氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，如土地純收入可能的趨勢變化，卻是一種較好的方法。2、模型的優(yōu)、缺點53、對模型的修正針對上述Ricardian模型的缺點，農(nóng)業(yè)土地純收入應(yīng)該分兩部分表示：Y=Y1+Y2（1）Y:農(nóng)業(yè)土地純收入；Y1：由氣溫和降水造成的土地純收入(氣象純收入)；Y2：由人類投入造成的土地純收入(趨勢純收入)。假定在研究期內(nèi)Y2不發(fā)生變化，農(nóng)業(yè)土地純收入只隨Y1的變化而變化，Y1的變化可通過氣溫和降水的變化計算3、對模型的修正64、矢量集成分析方法利用數(shù)學(xué)上的矢量集成方法，對潛在糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)土地純收益進行矢量集成，集成結(jié)果——區(qū)域農(nóng)業(yè)脆弱性。引進脆弱性指數(shù)來度量脆弱程度，引進確定性指數(shù)來判斷氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)的影響方向。4、矢量集成分析方法7（三）區(qū)域氣候變化的脆弱性理論1、方法介紹區(qū)域?qū)夂蜃兓拇嗳跣允菍夂蜃兓拿舾卸群瓦m應(yīng)氣候變化的能力的函數(shù)，可表示如下：Vul=?Y/?x+ɡ(A)（2）式中，x為氣候要素，?Y/?x為敏感度，?Y/?T為相對氣溫T的敏感度，?Y/?P為相對降水量P的敏感度；ɡ(A)表示適應(yīng)能力，與當?shù)氐目茖W(xué)技術(shù)水平、管理者的素質(zhì)和有關(guān)政策、資金情況、該地區(qū)與其它地區(qū)的信息交流以及當?shù)氐奈幕逃降扔嘘P(guān)。（三）區(qū)域氣候變化的脆弱性理論8（1）研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力可以用下式表示：Yp=Ym×B0×C0×D0（3）式中Yp為土地的自然生產(chǎn)潛力，B0為溫度系數(shù)，即熱量條件限制對光合潛力的衰減系數(shù)，C0為水分條件限制的衰減系數(shù)，D0表示土壤條件的衰減系數(shù)。可見，若考慮到輻射條件的相對穩(wěn)定性，討論土地生產(chǎn)潛力與氣候變化的關(guān)系只需研究溫度系數(shù)C0及水分系數(shù)B0對Yp的影響，即氣候要素通過溫度、水分系數(shù)影響土地的生產(chǎn)潛力：Yp∝（B0，C0）（4）（1）研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力可以用下式表示：9本研究中，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力式中各項的計算方案，如下文。光合生產(chǎn)潛力Ym由到達地面的太陽年總輻射量進行估算（牛文元，1981年），可用黃秉維經(jīng)驗公式計算，僅與一個地區(qū)的日照時數(shù)和地理位置有關(guān)，而與氣溫、降水量等氣候變化中考慮的因素?zé)o關(guān)。由于土壤是氣候、植被等氣候條件作用下形成的綜合體，土壤系數(shù)的確定非常復(fù)雜。這里采用由土壤的理化狀況直接確定土壤影響權(quán)重的方法，土壤系數(shù)在0—1之間變化，不受氣候要素變化的影響（冷書疏，1992），依據(jù)研究地區(qū)土壤普查結(jié)果，D0取為0.5—0.6。本研究中，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力式中各項的計算方案，如下10溫度系數(shù)B0與作物（牧草）對熱量資源的利用及生長期溫度有關(guān)，在大量的研究實踐中有許多的經(jīng)驗公式（李克煌，1990；冷書疏，1992）。比較常用的有兩類：由土地上的作物（牧草）生長期的界限溫度或累積溫度估算溫度系數(shù)B0與作物（牧草）對熱量資源的利用及生長期溫度有關(guān)，11由年平均氣溫或各發(fā)育期溫度估算由于本研究將從事農(nóng)作物（牧草）生產(chǎn)的土地作為研究對象，而非特定的作物（牧草），所以采用適合農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的界限溫度持續(xù)的日數(shù)做為熱量資源標志更合適。這里采用根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織田間實驗有關(guān)數(shù)據(jù)得到的公式（朱志輝等，1985）：B0農(nóng)=[（N0-N10）/2+N10]/365（5）由年平均氣溫或各發(fā)育期溫度估算12式中B0農(nóng)表示為農(nóng)作物的溫度系數(shù)，N0為一年中氣溫穩(wěn)定通過0℃的持續(xù)天數(shù)。N10為氣溫超過10℃的持續(xù)天數(shù)。N0、N10的意義是，對農(nóng)作物，≥10℃期間的熱量是生長的有效資源，0—10℃期間的熱量對產(chǎn)量的貢獻相當于≥10℃期間的1/2。式中B0農(nóng)表示為農(nóng)作物的溫度系數(shù)，N0為一年中氣溫穩(wěn)定通過013水分系數(shù)表示了作物水分供需矛盾對生產(chǎn)潛力的影響。國內(nèi)外對水分限制與生產(chǎn)量的關(guān)系進行了大量的研究，其中最有代表性的是UNFAO（FAO，1979）在大量實驗基礎(chǔ)上得到的結(jié)果。土地的水分供給主要來自降水，因而可用降水量表示可供給農(nóng)田的水分。土地的水分需要量，因種植的作物品種而異。據(jù)FAO實驗研究，認為可用潛在蒸散量來估算。于是土地的光、溫、水生產(chǎn)力與光溫生產(chǎn)力之間的關(guān)系如下：水分系數(shù)表示了作物水分供需矛盾對生產(chǎn)潛力的影響。國內(nèi)外對水分14（6）Y1，Y2分別表示光溫水生產(chǎn)潛力和光溫生產(chǎn)潛力，P為作物生長期的降水量，Ep為潛在蒸散量，α為作物系數(shù)，Ky為作物的產(chǎn)出系數(shù)，試驗確定其在1.0左右，為研究方便，這里取為1.0。（7）式中C0農(nóng)為農(nóng)作物的水分系數(shù)，P為年降水量，Ep為潛在蒸散量，是氣溫、日照、水氣壓、風(fēng)速等的函數(shù)，α為作物系數(shù)。

15由以上各式，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫、降水變化的敏感性響應(yīng)指數(shù)即敏感度，可表示為：對氣溫變化的敏感性響應(yīng)：（8）

對降水變化的敏感性響應(yīng)：（9）由以上各式，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫、降水變化的敏感16綜上所述，土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏感性響應(yīng)ΔYp，可由下式計算：（10）利用上述公式能計算土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏感度。通過模擬得到的未來氣候情景代入上述公式，即能得到未來相應(yīng)氣候情景下土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏感度。綜上所述，土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏17（2）區(qū)域?qū)夂蜃兓倪m應(yīng)能力影響某一區(qū)域?qū)夂蜃兓倪m應(yīng)能力的因素主要涉及區(qū)域的技術(shù)、管理、經(jīng)濟和文化水平。IPCC指出技術(shù)進步可以提高諸如農(nóng)業(yè)和水供應(yīng)等領(lǐng)域的適應(yīng)能力。而適應(yīng)對策的有效實施又取決于國內(nèi)外的資金、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、文化、教育、管理、組織和法律法規(guī)等。聯(lián)合國關(guān)于氣候變化的框架公約中特別指出加強發(fā)達與發(fā)展中國家（地區(qū)）之間的技術(shù)交流是提高適應(yīng)能力的重要方面。（2）區(qū)域?qū)夂蜃兓倪m應(yīng)能力18可選取以上表示各方面水平的社會經(jīng)濟指標，采用模糊分級方法對各個因素的綜合影響加以評價。以上各方面因素的指標可以由社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料提煉。國家定期公布的社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料作為區(qū)域社會經(jīng)濟狀況的定量指標已被越來越多的研究所采用。用模糊識別法分別計算以上指標屬于各級別的隸屬函數(shù)，求得綜合隸屬函數(shù)，然后依據(jù)隸屬度最大原則，判斷研究地區(qū)對氣候變化適應(yīng)能力級別?？蛇x取以上表示各方面水平的社會經(jīng)濟指標，采用模糊分級方法對各19例如某區(qū)域?qū)夂蜃兓m應(yīng)能力屬于k級的綜合隸屬函數(shù)由下式計算：（11）式中：Uki為第i項指標屬于k級的隸屬函數(shù)。則適應(yīng)能力級別為使Sk最大的k值。未來的社會經(jīng)濟情景在后一種方法中做詳細介紹。通過未來的社會經(jīng)濟情景數(shù)據(jù)，可以判斷出未來的適應(yīng)能力。2、進行流域氣候變化脆弱性評價例如某區(qū)域?qū)夂蜃兓m應(yīng)能力屬于k級的綜合隸屬函數(shù)由下式計算20（五）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候脆弱性評估的另一種定量計算方法本評估方案首先確定敏感性和適應(yīng)性評估指標，采用AHP層次分析法分配指標權(quán)重，其次根據(jù)有關(guān)研究成果確定單指標評估標準和敏感性、適應(yīng)性計算方案，最后給出脆弱性計算方案和等級劃分標準。（五）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候脆弱性評估的另一種定量計算方法211、脆弱性評估指標體系及其權(quán)重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候脆弱性研究指標體系的確定，是在參考已有生態(tài)脆弱性研究和有關(guān)氣候變化對農(nóng)業(yè)影響研究成果的基礎(chǔ)上，充分考慮研究區(qū)域內(nèi)的實際生產(chǎn)狀況，選取和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件密切相關(guān)的氣候、生態(tài)和持續(xù)發(fā)展能力的因子，采用數(shù)學(xué)分析和專家推薦相結(jié)合的辦法，分別選取敏感性指標和適應(yīng)性指標組合，根據(jù)專家打分結(jié)果，利用AHP層次分析法確定指標權(quán)重。結(jié)果如表1。1、脆弱性評估指標體系及其權(quán)重22氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件232、敏感性指標分級及計算方案敏感性各指標的評判標準主要參考了有關(guān)文獻，各指標值具體分級及相應(yīng)敏感性程度等級劃分結(jié)果見表2。2、敏感性指標分級及計算方案24氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件25敏感性Vp1可由下式計算求得：（12）其中Wi表示第i種指標所占權(quán)重（表1），Xi表示第i種指標具體取值所屬等級的敏感性程度值（表2）。敏感性Vp1可由下式計算求得：263、適應(yīng)性指標分級方案及計算方法根據(jù)各地農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展狀況、各種可持續(xù)發(fā)展指標體系和有關(guān)科研成果，可確定適應(yīng)性各指標判別標準及適應(yīng)性等級劃分方案（表3）。適應(yīng)性可由下式計算求得：（13）其中Wi表示第i種指標所占權(quán)重（表1），Yi表示第i種指標具體取值所屬的適應(yīng)性程度值（表3）。3、適應(yīng)性指標分級方案及計算方法27氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件284、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候脆弱性分級及計算方案綜合考慮上述兩方面的影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候脆弱性Vp可由(14）計算得出，并由（15）作歸一化處理，具體等級劃分方案見表4。

4、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候脆弱性分級及計算方案29氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件30氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件31氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件32氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報徐進祥課件33六）將矢量集成方法、氣候變化脆弱性研究理論和定量計算方法的研究結(jié)果進行對比，看耦合情況。六）將矢量集成方法、氣候變化脆弱性研究理論和定量計算方法的研34本研究的創(chuàng)新之處將三種研究方法結(jié)合起來評價流域?qū)夂蜃兓拇嗳跣钥赡軙玫奖容^滿意的結(jié)果，在此基礎(chǔ)上提出科學(xué)的適宜性對策。本研究的創(chuàng)新之處將三種研究方法結(jié)合起來評價流域?qū)夂蜃兓拇?5謝謝!謝謝!36氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)影響評估研究研究進展匯報

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由于氣候變化的不確定性，開展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)對氣候變化響應(yīng)評價研究，比氣候變化的影響研究更具現(xiàn)實意義。在確定未來氣候變化的基礎(chǔ)上，對黑河流域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)對氣候變化的脆弱性做出科學(xué)評價；并在此基礎(chǔ)上探討針對氣候變化影響的適應(yīng)性對策，以此尋找走向可持續(xù)發(fā)展的途徑和對策。

研究意義

由于氣候變化的不確定性，開展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)對氣候變38二、研究方法

（一）AEZ模型（農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型）1、農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型簡介該模型是卡薩姆（Kassam）1977年為聯(lián)合國糧農(nóng)組織的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域項目制定的一種計算作物光溫生產(chǎn)潛力的方法。一種對氣候適應(yīng)，在沒有限制條件下種植、生育期為G天的高產(chǎn)品種，計算其潛在產(chǎn)量。本項目在統(tǒng)計張掖地區(qū)各種主要糧食作物的多年平均種植面積的基礎(chǔ)上，利用該方法計算基期的糧食產(chǎn)量，并在氣候變化模型的基礎(chǔ)上計算對照期的潛在糧食產(chǎn)量，并計算變化情況。主要考慮水分條件限制,用水分限制系數(shù)或密茨里許函數(shù)進行修正.二、研究方法

（一）AEZ模型（農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型）39（二）Ricardian模型1、模型簡介 Ricardian模型是由Mendelsohn等于1994年發(fā)展的一種經(jīng)驗分析方法。該方法使用農(nóng)業(yè)效益的經(jīng)濟學(xué)度量方法：即用農(nóng)業(yè)價值或純農(nóng)業(yè)收益來分析氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響。使用Ricardain模型對不同地方氣候的農(nóng)業(yè)進行分析，不僅可對整個區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的效益進行度量，而且可經(jīng)驗性地估算農(nóng)業(yè)對長期氣候變化的敏感性。此外，利用Ricardian模型分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益還考慮了決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的其它重要經(jīng)濟因子，如市場的遠近、土壤的質(zhì)量。雖然該方法沒有明確地說明農(nóng)民在氣候變化時怎樣實施調(diào)整，但它對經(jīng)濟效益的度量隱含了農(nóng)民在響應(yīng)地方氣候變化時實施所有調(diào)整的結(jié)果。所以，Ricardian分析方法的最大優(yōu)點就在于整個度量方法考慮了面對氣候變化時農(nóng)民的適應(yīng)行為。（二）Ricardian模型402、模型的優(yōu)、缺點Ricardian模型從經(jīng)濟的角度探討氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響，它把氣候變化對農(nóng)業(yè)的損害度量成土地純收入的減少是一種新穎的研究方法。該方法考慮了市場條件如區(qū)域農(nóng)業(yè)距主要農(nóng)業(yè)市場的遠近、農(nóng)業(yè)勞動力、農(nóng)用化肥等的投入，具有一定的先進性。但Ricardian模型也有自身的局限性，即假定農(nóng)作物的價格隨時間不發(fā)生相對變化。Ricardian模型最終把土地的純收入表達成氣溫和降水的函數(shù)，即Ricardian氣候響應(yīng)函數(shù)，沒有考慮人類投入對土地純收入的影響。利用Ricardian氣候響應(yīng)函數(shù)來估算未來土地純收入的多少，其結(jié)果往往出現(xiàn)令人難以解釋的現(xiàn)象。相反，利用Ricardian氣候響應(yīng)函數(shù)來分析氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，如土地純收入可能的趨勢變化，卻是一種較好的方法。2、模型的優(yōu)、缺點413、對模型的修正針對上述Ricardian模型的缺點，農(nóng)業(yè)土地純收入應(yīng)該分兩部分表示：Y=Y1+Y2（1）Y:農(nóng)業(yè)土地純收入；Y1：由氣溫和降水造成的土地純收入(氣象純收入)；Y2：由人類投入造成的土地純收入(趨勢純收入)。假定在研究期內(nèi)Y2不發(fā)生變化，農(nóng)業(yè)土地純收入只隨Y1的變化而變化，Y1的變化可通過氣溫和降水的變化計算3、對模型的修正424、矢量集成分析方法利用數(shù)學(xué)上的矢量集成方法，對潛在糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)土地純收益進行矢量集成，集成結(jié)果——區(qū)域農(nóng)業(yè)脆弱性。引進脆弱性指數(shù)來度量脆弱程度，引進確定性指數(shù)來判斷氣候變化對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)的影響方向。4、矢量集成分析方法43（三）區(qū)域氣候變化的脆弱性理論1、方法介紹區(qū)域?qū)夂蜃兓拇嗳跣允菍夂蜃兓拿舾卸群瓦m應(yīng)氣候變化的能力的函數(shù)，可表示如下：Vul=?Y/?x+ɡ(A)（2）式中，x為氣候要素，?Y/?x為敏感度，?Y/?T為相對氣溫T的敏感度，?Y/?P為相對降水量P的敏感度；ɡ(A)表示適應(yīng)能力，與當?shù)氐目茖W(xué)技術(shù)水平、管理者的素質(zhì)和有關(guān)政策、資金情況、該地區(qū)與其它地區(qū)的信息交流以及當?shù)氐奈幕逃降扔嘘P(guān)。（三）區(qū)域氣候變化的脆弱性理論44（1）研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力可以用下式表示：Yp=Ym×B0×C0×D0（3）式中Yp為土地的自然生產(chǎn)潛力，B0為溫度系數(shù)，即熱量條件限制對光合潛力的衰減系數(shù)，C0為水分條件限制的衰減系數(shù)，D0表示土壤條件的衰減系數(shù)?？梢?，若考慮到輻射條件的相對穩(wěn)定性，討論土地生產(chǎn)潛力與氣候變化的關(guān)系只需研究溫度系數(shù)C0及水分系數(shù)B0對Yp的影響，即氣候要素通過溫度、水分系數(shù)影響土地的生產(chǎn)潛力：Yp∝（B0，C0）（4）（1）研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力可以用下式表示：45本研究中，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力式中各項的計算方案，如下文。光合生產(chǎn)潛力Ym由到達地面的太陽年總輻射量進行估算（牛文元，1981年），可用黃秉維經(jīng)驗公式計算，僅與一個地區(qū)的日照時數(shù)和地理位置有關(guān)，而與氣溫、降水量等氣候變化中考慮的因素?zé)o關(guān)。由于土壤是氣候、植被等氣候條件作用下形成的綜合體，土壤系數(shù)的確定非常復(fù)雜。這里采用由土壤的理化狀況直接確定土壤影響權(quán)重的方法，土壤系數(shù)在0—1之間變化，不受氣候要素變化的影響（冷書疏，1992），依據(jù)研究地區(qū)土壤普查結(jié)果，D0取為0.5—0.6。本研究中，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力式中各項的計算方案，如下46溫度系數(shù)B0與作物（牧草）對熱量資源的利用及生長期溫度有關(guān)，在大量的研究實踐中有許多的經(jīng)驗公式（李克煌，1990；冷書疏，1992）。比較常用的有兩類：由土地上的作物（牧草）生長期的界限溫度或累積溫度估算溫度系數(shù)B0與作物（牧草）對熱量資源的利用及生長期溫度有關(guān)，47由年平均氣溫或各發(fā)育期溫度估算由于本研究將從事農(nóng)作物（牧草）生產(chǎn)的土地作為研究對象，而非特定的作物（牧草），所以采用適合農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的界限溫度持續(xù)的日數(shù)做為熱量資源標志更合適。這里采用根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織田間實驗有關(guān)數(shù)據(jù)得到的公式（朱志輝等，1985）：B0農(nóng)=[（N0-N10）/2+N10]/365（5）由年平均氣溫或各發(fā)育期溫度估算48式中B0農(nóng)表示為農(nóng)作物的溫度系數(shù)，N0為一年中氣溫穩(wěn)定通過0℃的持續(xù)天數(shù)。N10為氣溫超過10℃的持續(xù)天數(shù)。N0、N10的意義是，對農(nóng)作物，≥10℃期間的熱量是生長的有效資源，0—10℃期間的熱量對產(chǎn)量的貢獻相當于≥10℃期間的1/2。式中B0農(nóng)表示為農(nóng)作物的溫度系數(shù)，N0為一年中氣溫穩(wěn)定通過049水分系數(shù)表示了作物水分供需矛盾對生產(chǎn)潛力的影響。國內(nèi)外對水分限制與生產(chǎn)量的關(guān)系進行了大量的研究，其中最有代表性的是UNFAO（FAO，1979）在大量實驗基礎(chǔ)上得到的結(jié)果。土地的水分供給主要來自降水，因而可用降水量表示可供給農(nóng)田的水分。土地的水分需要量，因種植的作物品種而異。據(jù)FAO實驗研究，認為可用潛在蒸散量來估算。于是土地的光、溫、水生產(chǎn)力與光溫生產(chǎn)力之間的關(guān)系如下：水分系數(shù)表示了作物水分供需矛盾對生產(chǎn)潛力的影響。國內(nèi)外對水分50（6）Y1，Y2分別表示光溫水生產(chǎn)潛力和光溫生產(chǎn)潛力，P為作物生長期的降水量，Ep為潛在蒸散量，α為作物系數(shù)，Ky為作物的產(chǎn)出系數(shù)，試驗確定其在1.0左右，為研究方便，這里取為1.0。（7）式中C0農(nóng)為農(nóng)作物的水分系數(shù)，P為年降水量，Ep為潛在蒸散量，是氣溫、日照、水氣壓、風(fēng)速等的函數(shù)，α為作物系數(shù)。

51由以上各式，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫、降水變化的敏感性響應(yīng)指數(shù)即敏感度，可表示為：對氣溫變化的敏感性響應(yīng)：（8）

對降水變化的敏感性響應(yīng)：（9）由以上各式，研究地區(qū)土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫、降水變化的敏感52綜上所述，土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏感性響應(yīng)ΔYp，可由下式計算：（10）利用上述公式能計算土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏感度。通過模擬得到的未來氣候情景代入上述公式，即能得到未來相應(yīng)氣候情景下土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏感度。綜上所述，土地的自然生產(chǎn)潛力對氣溫變化ΔT、降水量ΔP時的敏53（2）區(qū)域?qū)夂蜃兓倪m應(yīng)能力影響某一區(qū)域?qū)夂蜃兓倪m應(yīng)能力的因素主要涉及區(qū)域的技術(shù)、管理、經(jīng)濟和文化水平。IPCC指出技術(shù)進步可以提高諸如農(nóng)業(yè)和水供應(yīng)等領(lǐng)域的適應(yīng)能力。而適應(yīng)對策的有效實施又取決于國內(nèi)外的資金、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、文化、教育、管理、組織和法律法規(guī)等。聯(lián)合國關(guān)于氣候變化的框架公約中特別指出加強發(fā)達與發(fā)展中國家（地區(qū)）之間的技術(shù)交流是提高適應(yīng)能力的重要方面。（2）區(qū)域?qū)夂蜃兓倪m應(yīng)能力54可選取以上表示各方面水平的社會經(jīng)濟指標，采用模糊分級方法對各個因素的綜合影響加以評價。以上各方面因素的指標可以由社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料提煉。國家定期公布的社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料作為區(qū)域社會經(jīng)濟狀況的定量指標已被越來越多的研究所采用。用模糊識別法分別計算以上指標屬于各級別的隸屬函數(shù)，求得綜合隸屬函數(shù)，然后依據(jù)隸屬度最大原則，判斷研究地區(qū)對氣候變化適應(yīng)能力級別?？蛇x取以上表示各方面水平的社會經(jīng)濟指標，采用模糊分級方法對各55例如某區(qū)域?qū)夂蜃兓m應(yīng)能力屬于k級的綜合隸屬函數(shù)由下式計算：（11）式中：Uki為第i項指標屬于k級的隸屬函數(shù)。則適應(yīng)能力級別為使Sk最大的k值。未來的社會經(jīng)濟情景在后一種方法中做詳細介紹。通過未來的社會經(jīng)濟情景數(shù)據(jù)，可以判斷出未來的適應(yīng)能力。2、進行流域氣候變化脆弱性評價例如某區(qū)域?qū)夂蜃兓m應(yīng)能力屬于k級的綜合隸屬函數(shù)由下式計算56（五）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候脆弱性評估的另一種定量計算方法本評估方案首先確定敏感性和適應(yīng)性評估指標，采用AHP層次分析法分配指標權(quán)重，其次根據(jù)有關(guān)研究成果確定單指標評估標準和敏感性、適應(yīng)性計算方案，最后給出脆弱性計算方案和等級劃分標準。（五）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候脆弱性評估的另一種定量計算方法571、脆弱性評估指標體系及其權(quán)重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候脆弱性研究指標體