中图分类号：S162.5[+]3 文献标识码：A文章编号：1007 —7588（1999）06—0013—05 气候变化的影响评价研究，已成为气候变化研究的重要内容之一。由政府间气候变化委员会（IPCC）每两年进行的气候变化评估报告，其核心内容便是对气候变化及其影响进行评价。气候变化的影响包括自然、经济、社会等各个方面。其中农业生产是极易受到气候变化影响的部门，目前气候变化的这种趋势和规模，足以对其产生强烈影响。IPCC第二工作组1994年的评估报告指出（IPCC，1994）：自然生态系统、社会经济系统和人类健康都对气候变化的程度和速度敏感。虽然目前对许多影响过程理解有限，加之区域尺度气候变化预测的不确定性，以及多个系统之间的非线性胁迫，影响结果难以量化，但可以肯定的是，因气候变化带来的农作物产量变化，随地域有很大差异。脆弱的自然和经济系统，承受气候变化影响的风险性将大大增加。如广大的热带或亚热带地区，以及干旱和半干旱地区。 我国地处季风气候区，农业气候资源不稳定，气候变化将使我国气候资源的波动性亦发生相应变化。加之我国农业生产对气候资源的依赖性较强，因此定量分析农业生产对气候资源波动响应的敏感性十分重要，但同时也十分困难。针对我国农业以粮食生产为主的特点，本文初步探讨：如何定量分析粮食生产对气候资源波动响应的敏感性。 1 敏感性指标的确定 敏感性是指一个系统对外界条件变化的反应程度，如由一定的温度或降水变化引起的生态系统的构成、结构、功能、以及初级生产力的变化程度（IPCC，1996年）。可以表示为： RI＝△y／△x 式中，△y是系统输出量的变化，△x是系统输入量的变化。为了探讨粮食生产对气候波动响应的敏感性，用上式定义粮食生产的气候敏感性指数。显然，该指数的核心是确定系统的输出量△y和系统的输入量△x。 1.1 气候波动对粮食生产影响的度量——气候产量 粮食生产是社会经济因素与自然因素共同作用的结果，为探讨气候波动对粮食生产的影响，关键是如何区分社会经济因素与自然因素在其中的作用。粮食单产作为粮食生产系统的输出，应是社会经济因素与自然因素共同作用的体现，这样问题演变为：如何区分出粮食单产变化中，由社会经济因素决定的部分和由自然因素决定的部分。 粮食单产随时间的变化可分为长时间尺度呈某种趋势的缓慢变化，短时间尺度偏离该趋势的波动。将前者称为趋势项或趋势产量，反映比较稳定的社会经济因素的作用，表征社会生产力水平的变化。将后者称为波动项，反映粮食产量形成过程中不稳定因素的影响。在比较稳定的粮食生产系统中，该项产量波动幅度小。在不稳定的粮食生产系统中，该项产量波动幅度大。考虑到影响粮食生产各种不稳定因素中，气候要素的年际变率最大，而且不可控，因此可以推断：波动产量主要反映了粮食生产中气候因素的影响，称为气候产量。从这个意义上说，气候产量可用以表征气候波动对粮食生产的影响。 如何推求趋势产量和气候产量，许多学者对此做了深入研究，一般多以时间序列趋势拟合作为趋势项，拟合形式有线性和非线性。这种方法以数理统计为基础，虽然相关程度很高，但趋势产量中没有具体揭示出经济因素在其中的意义。为此本研究在采用时间序列趋势拟合方法的同时，利用柯布—道格拉斯生产函数（Cobb-Douglas Function ）分析粮食单产的变化。生产函数是经济学生产理论的核心概念（ David F.Heathfield,et al,1978），认为生产过程是将一系列投入转化为产出的过程，生产函数定量描述了一定技术水平下，各种投入要素与产出的关系，这样据此计算的产出不仅反映了各种经济因素的作用结果，而且揭示了它们的意义。根据我国粮食生产的投入状况，以及统计资料的可获得性，我们用物质投入表示生产要素的投入，包括化肥施用量，有效灌溉面积，农业机械，农村用电量，劳动力投入，它们分别表征了农业化学化、水利化、机械化、电力化的水平。为了与产出量一致，上述物质投入分别采用单位面积上的投入量，其数学表达式为：
式中Yt是经济产量，x[,1]是单位面积上的化肥施用量，x[,2 ] 是有效灌溉面积占农作物播种面积的百分比，x[,3] 是单位面积农业机械量，x[,4]是单位面积农村用电量，x[,5]是单位面积农村劳动力投入（15×10[4]人／hm[2]）。对应的指数大小反映了该要素在经济产量形成中作用的大小，指数越大，表示该要素的作用越大；反之则越小。计算结果表明：单产经济产量中贡献最大的投入要素是化肥施用，其次是电力水平。劳动力投入的变化呈明显下降趋势。 在实际单产中，剔除经济产量部分便获得由自然因素决定的产量。考虑到在所有自然要素中，气候的波动最为明显且不可控，因此这部分波动产量应主要反映气候的影响，故称为气候产量，表达式为： Yc＝Y－Yt 我们进行了两种方法的对比，即同时用生产函数方法和时间序列趋势拟合方法求出两种气候产量，它们有着很好的对应关系，相关系数均在0.6以上，通过信度为0.01水平的显著性检验。这表明， 用两种方法推求气候产量均为可行，其差别在于：生产函数方法在给出经济产量的同时，揭示了其中经济因素的作用过程；时间趋势方法则只给出了经济因素的作用结果。对于只关心作用结果的研究而言，两种方法均可行。这样我们用时间趋势方法将气候产量的时间序列延长至建国初期，克服了物质投入资料序列不够长的限制。本文以下均采用此结果。计算表明，气候产量变化与灾情变化相关性亦非常好，尤其在灾情严重的极值年份，灾情峰值和气候产量谷值的反向对应关系十分显著，说明气候产量的确可以表征气候波动对粮食产量的影响（图1）。 这样气候产量便可作为反映系统敏感性的输出量。
