农场层面的气候适应与社会经济决定因素：印度哈里亚纳邦农民的CART分析

《Climate Services》：Farm-level climate adaptation and socio-economic determinants: A CART analysis of farmers in Haryana, India

　　

气候变化对印度半干旱地区的农业可持续性构成严重挑战，特别是在哈里亚纳邦等集约化种植的邦。尽管人们对农场层面的气候适应日益关注，但关于南亚半干旱地区采用决策的非线性、交互性社会经济决定因素的实证证据仍然有限。本研究通过使用分类回归树（CART）分析和K-means聚类分析，分析了印度哈里亚纳邦卡纳尔县120名农民的作物生产相关气候适应策略及其社会经济决定因素，以填补这一空白。农民通过多阶段抽样设计选出，包括在国家气候韧性农业创新（NICRA）项目下接受气候服务的受益者和非受益者，人数相同。研究人员收集了关于社会经济特征、制度获取以及16项气候韧性实践采用情况的一手数据。NICRA受益者在16项实践中有15项的采用率更高，唯一例外是综合养分管理。CART识别出耕作经验、家庭规模、大众媒体暴露、家庭教育状况、年龄和经营土地面积为主要分裂变量。耕作经验最常构成根节点，主导知识密集型实践；而家庭规模主要决定高产品种、适时播种、灌溉和零耕，推广接触作为次要因素进入。大众媒体暴露主导水管理和作物轮作，土地持有仅主导应急种植。聚类分析揭示了三种不同的农民类型——高适应-响应型、策略特异型和低适应-传统型——通过所采用策略的强度和组合加以区分，凸显了适应行为的显著异质性。这些发现为设计有针对性的、类型特异的气候服务提供和推广干预措施提供了实证基础。

研究背景与目的：气候变化对印度半干旱地区农业可持续性构成严重威胁，尤其在哈里亚纳邦等集约化农业区域。尽管农场层面气候适应日益受关注，但现有实证研究多依赖线性回归模型，难以捕捉采用决策中的阈值效应、交互作用与决定因素的层级结构；且常将“采用”视为单一复合结果，忽视了策略类型与农户特征的异质性；此外，信息可得性与实际采用之间的脱节在理论上解释不足。为弥补这些缺口，研究人员在印度哈里亚纳邦卡纳尔县实施了一项实证研究，该论文发表于《Climate Services》。研究旨在：评估NICRA受益与非受益农户对作物相关气候适应策略的采用程度；利用CART分析识别并排序各策略的关键社会经济决定因素；通过聚类分析将农户划分为可解释的类型，为针对性干预设计提供依据。

研究设计与方法：研究采用回溯性关联设计，在卡纳尔县NICRA项目实施的7个村庄中随机抽取3个受益村，另随机选取3个社会经济条件相似的非受益村，每村随机抽取20名至少具有5年种植经验的农户，共120人（受益与非受益各60人）。通过预测试的结构化访谈表收集农户社会经济特征、制度获取、本地知识及16项气候韧性实践采用情况。关键技术方法包括：①分类回归树（CART）分析，以Gini不纯度作为分裂准则，采用代价复杂度剪枝与k折交叉验证控制过拟合，并基于杂质减少量计算变量重要性；②K-means聚类分析，对16项适应策略的标准化变量进行划分，结合肘部法则、轮廓系数和Davies-Bouldin指数确定最佳簇数（k=3），并通过Ward's D2层次聚类树状图及主成分分析（PCA）图进行验证与可视化。

研究结果：3.1 社会经济特征显示受益人和非受益人在年龄、教育、家庭规模等结构性变量上大致相似，但受益人在大众媒体暴露（高暴露43.33% vs 15.00%）和推广接触（高接触38.33% vs 13.33%）方面显著更高。3.2 适应策略采用程度：3.2.1 针对产量降低，受益人村中水分管理采用率最高（50.00%），其次为适时播种（48.33%）和高产品种（46.67%）；观察天气信息并遵循专家建议的采用率最低（38.33%），非受益人村对应值分别为23.33%、18.33%、21.67%和15.00%。3.2.2 针对病虫害，受益人村中根据天气/虫害调整播种日期采用率最高（48.33%），其次为IPM（35.00%）和抗病品种（33.33%）；非受益人村IPM采用率28.00%居首。3.2.3 针对作物失败或畸形生长，受益人村中杂草管理采用率最高（50.00%），其次是改变农艺措施（48.33%）、短生育期品种（46.67%）和应急种植计划（46.67%）；非受益人村杂草管理仅32.00%。3.2.4 针对土壤水分下降，受益人村中作物轮作+覆盖作物采用率最高（46.67%），其次为条播+覆盖（41.67%）；零耕/免耕采用率最低（26.67%），非受益人村零耕反而最高（23.33%）。总体上，受益人15/16项策略采用率更高，唯一例外是综合养分管理。3.3 CART分析表明没有任何单一因素主导采用，而是多因素交互作用。耕作经验（阈值约23–47年）是知识密集型实践（IPM、INM、杂草管理、覆盖等）的主要分裂变量；家庭规模（≥10）主导高产品种、适时播种、灌溉排水和零耕；大众媒体暴露主导水管理和作物轮作；经营土地面积单独主导应急种植；年龄、家庭教育状况（FES）和推广接触作为次要分裂变量引入。各策略存在明确阈值与交互结构，导致不同农户群体呈现异质采纳模式。3.4 聚类分析结合多种验证指标确定3个簇：簇1（n=33）为高适应-响应型，簇均值45.08，广泛采用多种策略（应急种植78.79%、观察天气信息66.67%、水管理60.61%）；簇2（n=29）为策略特异-适时应变型，簇均值37.72，特别依赖按病虫害调整播种日期（89.66%）、适时播种（65.52%）和高产品种（55.17%），但对专家建议（6.9%）和综合养分管理（10.34%）采用低；簇3（n=58）为低适应-传统型，簇均值22.74，各项采用率普遍低，尤其适时播种和调整播种日期仅6.9%，主要依赖高产品种（34.48%）等传统措施。

讨论与结论：讨论强调，适应行为由多因素非线性交互决定，因此气候政策必须超越“一刀切”模式。可行的政策含义包括：定制化气候信息服务以匹配不同教育背景；对信息匮乏、机构接触少的农户优先进行定向推广；利用社会资本与家庭劳动力，推广省力技术或集体行动模式；加强制度支持并扩展示范村模式；通过同行学习网络实现经验传承；针对特定土壤类型提供技术支持和田间示范以降低保护性耕作的感知风险；基于三种农民类型设计差异化补贴、培训和推广服务。研究同时指出局限性：样本仅来自单一县（Karnal），推广性受限；回溯性设计不能进行因果推断；自报数据可能存在回忆偏差和社会期望偏差；聚类分离度一般（平均轮廓宽度0.082），三簇方案应视为可解释的类型学而非离散类别。结论部分翻译：本研究表明，哈里亚纳邦农民对作物相关气候适应策略的采用与社会经济和制度因素密切相关，且NICRA受益农户与非受益农户之间存在明显差异。受益农户的采用率始终较高，这与NICRA参与相关的培训计划和制度支持一致；但鉴于回溯性设计，这些差异应视为关联性而非因果性。CART分析揭示了多因素交互而非单一决定因素；聚类分析识别出三种可解释的农民类型，为类型特异干预设计提供了基础。因此，气候适应政策必须具有情境特异性并以农民为中心，解决土地获取受限、信息覆盖不足和推广服务薄弱等结构性约束。扩大机构支持计划、加强数字推广平台、为小农和低能力农户群体设计差异化咨询服务，是关键政策方向。这项工作通过为脆弱半干旱地区提供包容、情境响应的气候适应策略证据，助力实现联合国可持续发展目标，特别是SDG 13（气候行动）和SDG 2（零饥饿）。