《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Integrated farming as an adaptation strategy to climate change and variability in frequently drought prone regions of Southern India
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尽管综合农业（integrated farming）被认为是应对气候变化及其变异性的适应策略，但关于干旱条件下适应效益程度的信息仍然有限。在雨养生产系统中，小农和边缘农户因频繁干旱导致作物歉收、农场生产力低下，进而加剧饥饿与贫困，使其尤为脆
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尽管综合农业（integrated farming）被认为是应对气候变化及其变异性的适应策略，但关于干旱条件下适应效益程度的信息仍然有限。在雨养生产系统中，小农和边缘农户因频繁干旱导致作物歉收、农场生产力低下，进而加剧饥饿与贫困，使其尤为脆弱。在农场层面识别并有效整合多种适应策略，对于提升韧性具有重要作用，尤其是在暴露于高频高强度气候冲击（如干旱）的农业生态系统中。本研究提出一个框架，通过表征现有雨养农作系统、优先排序制约因素与韧性策略，并评估其影响，以强化现有系统。研究从240个农户（HHs）收集数据并进行表征，选取24名农户（12名小农和12名边缘农户）在雨养和部分灌溉（PI）情境下进行农场评估。在四种主要农作系统中实施优先干预措施，并评估其对韧性的贡献。采用耐旱高产品种、间作系统、保水沟、改良饲草品种及牲畜饲料添加剂等多元化农作系统，使小农在雨养和部分灌溉情境下的系统生产力分别提高了77%和29%。雨养条件下小农和边缘农户的韧性增益分别为65%和40%，表明在干旱年份采用干预措施后的产量改善程度比正常年份农户常规实践高出65%和40%。可持续产量指数（SYI）从0.44提高到0.74，表明最低保证产量占多年最高观测产量的百分比有所提升。研究结果强调，在脆弱地区优先采用针对特定情境且有前景的适应策略，以强化综合农业系统的韧性。
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一、研究背景与问题
农业是受气候变化影响最为显著的经济部门之一，IPCC（2023）已检测到气候变化对农业造成的经济损失。在印度，极端温度、降雨天数减少和频繁干旱是气候变化引发的主要挑战，雨养农业生态系统受气候相关风险影响尤为严重。印度约53%的国土面积处于干旱和半干旱地区，频繁遭受干旱侵袭。雨养农业约占印度净耕地面积的51%（72.98百万公顷），支撑了40%的粮食产量和60%的牲畜种群，但主要依赖750至2000毫米的季风降雨，风险极高。研究表明，近50%的雨养农户气候韧性较低，显著低于灌溉农户。印度小农和边缘农户占总土地持有者的86%，人均土地面积在2020年仅为0.1公顷，并预计到2030年进一步减少。这些农户面临灌溉资源有限、机构信贷获取受限、市场准入不足等瓶颈，严重影响其生产力、经济可行性和可持续性。据估计，到2030年印度因干旱造成的农业损失将超过70亿美元，而通过采用气候韧性技术和适应策略可缓解80%的损失。
以往研究多集中于农作系统表征、制约因素分析以及灌溉生态系统中的干预效果评估，仅有少数研究基于二手住户调查数据评估了雨养生态系统中的气候韧性干预措施（CRIs），且大多聚焦于单一干预措施，如改良品种或改良饲料的采用。然而，从整个农场视角在真实农场条件下对CRIs进行综合影响评估的研究仍然稀缺。在此背景下，本研究具有独特性，其重点是在真实农场条件下，针对雨养生态系统中的边缘和小农农户，评估综合CRIs的效果。
二、研究内容与意义
研究人员在印度南部卡纳塔克邦半干旱地区的图姆库尔县开展研究，该县是印度最易受干旱影响的半干旱地区之一。研究采用多阶段抽样程序，从两个雨养区块中随机选取六个村庄，共调查240个农户，其中199户（83%）属于小农和边缘农户。从中选取24名农户进行详细的参与式农场研究，分为雨养和部分灌溉（PI）两种情境，每种情境下再分为边缘和小农两类，每类包含干预组和对照组。干预组接受CRIs，对照组维持现有农户实践。研究在2019至2023年五年期间评估了干预措施对系统生产力、盈利能力、韧性、就业、可持续性和市场依赖性的影响。
研究结果表明，采用综合CRIs显著提升了系统生产力。雨养边缘农户的生产力从4800公斤/户/年提高到6892公斤/户/年（43%），与基准水平相比提高85%；雨养小农的生产力从6064公斤提高到10781公斤/户/年（77%），与基准相比提高104%。部分灌溉条件下，边缘农户生产力提高21%，小农提高29%。牲畜干预措施使雨养边缘和小农的牲畜生产力分别提高53%和45%，部分灌溉条件下分别提高24%和31%。回归分析显示，雨养条件下采用干预措施使系统生产力提高3404公斤/户/年，部分灌溉条件下提高2659公斤/户/年。雨养条件下系统生产力提高51%，部分灌溉条件下提高20%。
盈利能力方面，雨养边缘农户的平均收益从101908卢比/户/年提高到137688卢比/户/年（35%），小农从143528卢比提高到214931卢比/户/年（50%）。投入产出比方面，采用干预措施的雨养边缘农户为2.83，高于对照组的2.52。市场依赖比率（MDR）分析显示，采用干预措施的农户投入品MDR较低，表明资源循环利用更好，减少了对外部投入的依赖。
三、主要技术方法
研究采用参与式农作系统研究方法，包括四个主要步骤：基准农作系统表征、农户分类、制约因素识别与CRIs筛选、CRIs农场评估。2018年对240个农户进行基准调查，采用半结构化问卷收集农场资源、作物和牲畜企业、劳动力、灌溉、投入、收入等信息。系统生产力通过指小米当量产量（FMEY）计算，将各组分产量按市场价格折算为指小米当量。盈利能力采用部分预算分析法计算。韧性评估采用韧性得分和韧性增益两个指标，以2023年干旱年为胁迫年份，以2019至2022年均值为正常年份。采用t检验和回归分析评估干预效果的统计显著性。可持续性评估采用可持续产量指数（SYI）和可持续价值指数（SVI）。样本来源为印度卡纳塔克邦图姆库尔县六个村庄的240个农户，其中24户参与农场试验。
四、研究结果
3.1 CRIs对系统生产力的影响
研究通过五年（2019-2023）的农场试验数据比较了干预组与对照组的生产力差异。雨养条件下，小农采用干预措施后系统生产力提高77%，边缘农户提高43%；部分灌溉条件下，小农提高29%，边缘农户提高21%。统计检验显示所有差异均显著。回归分析进一步确认，干预措施在雨养和部分灌溉条件下分别使生产力提高3404和2659公斤/户/年。
3.1.1 不同企业对总系统生产力的贡献
研究通过组分分析发现，雨养条件下牲畜对系统生产力的贡献最大，边缘和小农分别占74%和62%，其次为作物（23%和35%）和园艺（各3%）。部分灌溉条件下，牲畜贡献分别为68%和44%，作物为23%和26%，园艺为9%和31%。采用干预措施后，作物和园艺组分的贡献比例显著增加，表明干预效果显著。
3.2 干预措施对系统盈利能力的影响
研究通过部分预算分析评估了各农作系统的经济表现。雨养边缘农户收益提高35%，小农提高50%；部分灌溉小农提高3%。投入产出比以采用干预措施的雨养边缘农户最高（2.83），最低为未采用干预措施的雨养小农（2.08）。
3.2.1 经济指标
市场依赖比率分析显示，采用干预措施的农户投入品MDR较低，雨养边缘农户为49.97%，对照组为57.02%；部分灌溉边缘农户为38.19%，对照组为69.12%。产出MDR在采用干预措施的农户中较高，表明有更多剩余产品进入市场销售。
3.3 多元化农作系统对干旱胁迫的韧性
韧性评估显示，采用干预措施在干旱年份显著提升了各类型农户的系统产量。雨养小农和边缘农户的韧性得分最高，分别为158%和132%，表明在干旱年份采用干预措施后的产量比正常年份未采用干预措施时高出相应比例。部分灌溉条件下，小农和边缘农户的韧性得分分别为119%和112%，低于雨养条件。韧性增益方面，雨养小农和边缘农户分别为65%和40%，表明干预措施避免了相应比例的产量损失。
五、讨论与结论
研究结果表明，综合采用多种气候韧性干预措施能够显著提升干旱频发地区雨养农作系统的生产力、盈利能力和韧性。研究强调，针对特定情境的适应策略优先排序对于强化脆弱地区综合农业系统的韧性至关重要。可持续产量指数从0.44提高到0.74，表明干预措施提高了系统的最低保证产量水平。研究还发现，雨养条件下干预措施的效果优于部分灌溉条件，小农的受益程度大于边缘农户，这主要与土地资源规模影响适应能力有关。研究提出的方法框架和实证证据对研究人员和政策制定者在农业、粮食安全、可持续生计和水资源管理领域具有重要参考价值，特别是在气候变化背景下。
