印度Rayalaseema与KBKK地区农业对气候极端事件的脆弱性评估:基于面板ARDL模型的实证研究

【字体: 时间:2025年05月24日 来源:Discover Agriculture

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  本研究针对印度半干旱区Rayalaseema和KBKK频发的洪涝、干旱等气候异常问题,采用Panel ARDL模型分析1966-2015年六种主粮作物产量与气象变量的长短期关系。结果显示最高温度对鹰嘴豆(β=-30.15,p<0.01)和木豆(β=-18.96,p<0.01)存在显著负向影响,而最低温度(β=12.70,p<0.05)和降雨变异(β=0.024,p<0.01)分别促进鹰嘴豆和水稻产量。研究为制定区域特异性农业适应政策提供了关键依据。

  

印度半干旱地区的农业生产长期面临气候变化的严峻挑战,特别是Rayalaseema(安得拉邦)和KBKK(奥里萨邦Kalahandi-Bolangir-Koraput-Kandhamal)这两个以雨养农业为主的区域。频繁发生的干旱、洪水以及不稳定的降雨模式,导致作物产量波动加剧,严重威胁当地粮食安全和小农生计。尽管已有大量研究探讨气候对农业的影响,但针对这两个具有相似气候脆弱性却存在地域差异的农业系统,尚缺乏系统的对比分析。

为填补这一研究空白,印度研究人员Sanket Bohidar和Asis Kumar Senapati开展了一项开创性研究。他们采用面板自回归分布滞后(Panel ARDL)模型,分析了1966-2015年间两个区域8个行政区的水稻、玉米、鹰嘴豆、木豆、花生和棉花六种作物的产量数据,结合蒸散发(ET)、水分亏缺、温度、降雨变异等气象指标,以及化肥施用和灌溉等技术变量,揭示了气候因子对农业生产的异质性影响。这项重要成果发表在《Discover Agriculture》期刊,为理解半干旱区农业气候韧性提供了新见解。

研究团队主要运用了三种关键技术方法:一是面板单位根检验(Im-Pesaran-Shin)验证数据平稳性;二是Pedroni协整检验分析变量间的长期均衡关系;三是采用基于AIC准则的面板ARDL模型,分别建立包含降雨变异(模型I)和水分亏缺(模型II)的两个基准模型,评估气候变量的长短周期效应。数据来源于ICRISAT区级数据库,涵盖50年跨度的气象与农业面板数据。

研究结果呈现出显著的区域和作物差异性。在长期弹性方面,KBKK地区鹰嘴豆产量对最低温度呈现正向响应(β=12.70,p<0.05),而木豆则受最高温度强烈抑制(β=-18.96,p<0.01)。Rayalaseema的水稻对最高温度极度敏感,每升高1°C导致产量下降11.69%(p<0.01)。短期动态调整中,两个区域均表现出急剧的气候敏感性——KBKK棉花在最高温度冲击下当期减产28.33%(p<0.05),而Rayalaseema水稻的蒸散发弹性在滞后两期仍保持-6.42(p<0.01)。值得注意的是,技术干预效果存在区域异质性:化肥对KBKK玉米(β=0.388,p<0.01)和Rayalaseema鹰嘴豆(β=0.36,p<0.01)均有显著促进作用,但灌溉在KBKK地区效果有限,凸显水资源管理的瓶颈。

讨论部分强调了三个关键发现:首先,温度极端值比均值变化对作物产量的影响更大,这与Mohapatra等人在印度其他地区的研究结论一致,但本研究首次量化了半干旱区的温度阈值效应。其次,蒸散发和水分亏缺的时空变异构成主要胁迫因素,特别是在降雨不稳定的KBKK地区,印证了Ingrao等关于雨养农业脆弱性的理论。最后,技术措施(如化肥)的积极效应受气候条件调制,在高温环境下效果衰减,这一发现对Senapati早期关于奥里萨邦农业的研究结论提出了重要补充。

该研究的政策意义主要体现在三方面:其一,建议在KBKK推广耐旱作物品种(如木豆)替代传统水稻,配合滴灌技术缓解水分亏缺压力;其二,针对Rayalaseema的高温胁迫,需建立基于温度阈值的种植历调整机制;其三,强调区域差异化管理,如KBKK应侧重水分保持措施(覆盖耕作),而Rayalaseema需优先部署耐热品种。这些发现为联合国SDG2(零饥饿)和SDG13(气候行动)在热带农业区的协同实施提供了科学依据。

值得注意的是,研究也存在一定局限:50年数据周期可能低估近年气候变暖的加速效应,且未量化CO2肥效对作物的潜在补偿作用。未来研究可结合过程模型与经济学方法,整合土壤退化等附加胁迫因子,以更全面评估气候-农业系统的复杂互作关系。这项研究为热带发展中国家构建气候智能型农业体系树立了方法论典范,其面板ARDL框架尤其适用于存在时空异质性的农业气候脆弱性评估。

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