《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Water use governance under climate variability in Sub-Saharan Africa agrifood systems: a systematic review
在撒哈拉以南非洲（Sub-Saharan Africa, SSA），随着气候变率的加剧，粮食系统、农业与水资源安全之间的相互关联日益紧密。为评估SSA农食系统在气候变率下用水治理的有效性与一致性，并为实现韧性提供循证路径，本系统综述综合了分散的经验性与政策导向知识。采用PRISMA 2020框架，从主要数据库与机构来源中检索到1,648条记录，经三步筛选后缩减至22项研究，这些研究满足六项预先设定的资格标准，涵盖地理范围、主题相关性、研究类型、语言、发表时间窗口与方法学质量。纳入的证据基础集中于泛SSA/多国分析（22项中9项）与南部非洲（22项中4项），其余分布于东非、西非及特定国家情境。结果表明，气候变率作为压力倍增器发挥作用，揭示了以历史水文基线为校准的用水治理框架的局限性。水、能源与农业部门之间的制度碎片化在约70%的治理导向研究中被识别为政策—实施鸿沟的驱动因素；在所综述案例研究中，高达80%的受访农村家庭依赖未受保护或存在危害的水源，尽管国家资源基础充足。其影响从家庭层面的“经济性稀缺”延伸至流域层面的冲突，如尼日尔河流域与乍得湖所观察到的情形。技术性适应措施（太阳能灌溉、耐旱作物品种、数字咨询服务）与土著知识系统（Indigenous Knowledge Systems, IKS）（沙坝、扎伊坑）各自均能提升韧性，但无法替代功能性治理制度。本综述得出结论：SSA农食系统中具有韧性的用水治理要求加强跨部门制度协调、提升地方实施能力、将土著知识系统与法定制度进行正式整合，并在适应资源的分配中设置审慎的公平保障机制。
1 引言
1.1 背景与问题陈述
撒哈拉以南非洲（Sub-Saharan Africa, SSA）发展问题的核心在于水、农业与粮食安全三大相互关联的支柱。随着气候变率加剧，这些支柱面临日益增大的张力。农业仍是该地区农村福祉与经济发展的主要驱动力，雇佣约65%的劳动力，支撑数亿人赖以生存的粮食系统。然而，该产业的脆弱性十分显著：SSA超过95%的耕地依赖雨养农业，使农食生产极易受降水格局变化、气温上升及季节周期不规则性加剧的影响。其影响远超农场边界。土壤湿度下降、生长季不稳定及作物减产在农村经济中产生连锁效应，削弱生计并加剧粮食不安全。
农业对水资源的巨大需求进一步复杂化了水、粮食与气候之间的关系。全球约70%的淡水抽取量归因于农业，在以农业为主导的全球南方经济体中该比例超过80%。因此，高效的水管理对可持续粮食系统至关重要。用水治理在此被定义为协调竞争性部门诉求间资源分配的制度框架、监管工具与管理实践。可持续发展目标2（零饥饿）与SDG 6（清洁饮水与卫生设施）直接受其有效性影响，而这两项目标在SSA大部分地区已严重滞后。
SSA水资源不安全的范围难以界定。由于应对能力有限、贫困广泛及制度弱化，SSA常被列为最脆弱区域之一。关键的是，该地区大部分区域的主要驱动因素是“经济性稀缺”，即存在大量淡水资源但缺乏将其转化为可靠供应的制度能力、基础设施与资金，而非物理性稀缺。这一区分对治理至关重要，因为它将水危机重新界定为至少在部分程度上可通过制度变革加以改善的政策失败，而非环境必然性。
气候变率正在加剧这些结构性缺陷。到本世纪末，非洲大陆气温预计将比全球平均值高出3–6°C。例如，干旱加剧与降水减少预计将使南部非洲农业生产下降15%至50%。西非尼日尔河流域“极端洪水”与干旱的频率和严重程度增加，扰乱了传统洪泛退水农业并引发迁移。类似地，乍得湖自1960年代以来急剧萎缩，导致社会经济不稳定及牧民与农民之间围绕水资源和不断减少的牧场发生争端。
气候驱动的压力、快速人口增长、加速城市化及向耗水性更强的食品消费转变，正加剧该地区对有限水资源的竞争。莫桑比克、津巴布韦等地的农村人口在饮用水和农业用水方面仍依赖不安全的、未受保护的水源。这种不安全感的社会分布也具有强烈的性别特征。SSA大多数农村家庭中，妇女和女童承担了不成比例的取水责任；在莫桑比克，约80%的农村妇女承担此负担。
尽管关于SSA气候治理、农业适应与水资源安全的研究体量庞大且不断增长，但该领域仍略显碎片化。研究往往在技术解决方案、政策分析或气候影响评估三个学科领域中各自运作，而未充分考察这些领域之间的交互。此外，许多SSA国家制定的国家适应计划在纸面上看似完善，但由于资金不足、制度协调不力及任务分散，地方层面实施仍存在巨大差距。实证证据在SSA内部的分布也不均衡，过度依赖无法反映各农业生态区和社会经济情境多样性的宽尺度区域模型。因此，需要一项系统综述来整合这些分散的观点，形成连贯的分析叙事。
本综述相对于三篇密切相关的新近系统综述进行定位：Maphalala等人聚焦气候韧性粮食与水系统的创新和政策，但未发展出明确的治理中介框架；Sithole等人专门关注粮食生产的缺水适应策略；Mokone则聚焦南部非洲的水基础设施治理失败。这些研究均未将制度碎片化、土著知识系统（Indigenous Knowledge Systems, IKS）与技术适应整合在单一框架内，该框架将用水治理视为气候变率、水资源与农食系统之间的中介变量，也均未将获取公平性作为贯穿性治理标准加以突出。本综述的新颖性即在于此整合。
1.2 综述目标与引导性问题
本系统综述的总体目标是综合SSA地区粮食生产中水资源治理的相关现有文献与政策证据。具体而言，综述旨在：（1）综合所综述文献中水、粮食与气候如何交互的证据；（2）基于主要研究报告的结果，叙述性评估土著知识系统与技术创新的有效性及其对治理设计的启示；（3）考察当前用水治理框架中的权衡与协同。这些目标共同构成一个框架，以超越当前碎片化，走向对用水治理如何在气候变率加剧下变得更有效且更公平的整合理解。
1.3 概念框架
水资源与气候变率代表供给与可靠性两方面的边界条件，而农食系统构成连接二者的核心需求侧过程：农业生产在水资源提供的供给条件下抽取可用水，同时暴露于气候变率引入的降水与温度变化中。这三要素并非直接交互，其关系由用水治理中介，即决定水如何在竞争性诉求间分配的制度框架、监管工具与管理实践。这一定位反映了综述的核心论点：气候变率与资源稀缺并非决定性结果，而是经由可能放大或吸收其影响的治理安排进行过滤。
该框架是从22项纳入研究中反复出现的模式归纳推导而来，而非先验地采纳自外部理论模型：锚定系统综述及家庭层面和流域层面的主要研究一致地区分跨部门治理协调与碎片化部门任务两种情形，并将韧性差异与脆弱性结果归因于这一制度区分，而非单纯的气候暴露或水资源可用性。
随后，框架分化为两条对立的结果路径。当治理框架促进水、农业与能源组织间的跨部门合作时，实现韧性与公平，其典型特征是适应能力分散而非集中于资源更丰富的家庭。当治理仍分散于各部门任务且国家政策未能有效转化为地方实施能力时，则产生脆弱性与冲突。这一区分包含综述的主要结论：决定SSA农食系统走向韧性还是日益不安全的关键因素是制度能力，而非气候脆弱程度或可用水量。
2 数据与方法
本综述的方法基于PRISMA 2020框架，因其能确保相关研究识别、筛选与综合过程中的方法学严谨性、透明度与可重复性。
2.1 检索、筛选与纳入流程
对Web of Science、Google Scholar、ResearchGate和Scopus等主要学术数据库进行了全面检索，并通过粮农组织（FAO）、政府间气候变化专门委员会（IPCC）和世界银行等重要国际与区域组织的记录进行定向文献检索。使用布尔运算符构建检索式，主要检索式为：（"water security" OR "water-use governance"）AND（"Sub-Saharan Africa" OR "SSA"）AND（"climate variability" OR "climate change"）AND（"agrifood systems" OR agriculture OR "food production"）。时间范围设定为2016至2025年。
2.2 筛选与资格评估
筛选过程按PRISMA 2020指南分三个阶段进行。识别阶段从各数据库检索到1,648条初始记录，去重后剩余1,473条唯一记录进入标题、摘要与关键词审查，排除956条后剩余517篇进入全文资格评估，最终排除495篇，纳入22项研究。1.3%的保留率与同类系统综述一致，反映了主题与方法学质量标准的严格性。
资格标准包括：地理上限于SSA区域或国家层面；主题上要求实质性参与水—气候—农食关系轴中至少两个维度；研究类型限于同行评议文章、实证研究、系统综述与机构报告；语言限于英文；时间范围为2016至2025年；方法学质量要求研究设计清晰、数据收集稳健、分析程序透明。
2.3 数据提取与质量评估
使用标准化模板对全部22项研究进行数据提取，涵盖地理位置与尺度、研究方法、主要发现、所涉及的气候灾害、所考察的治理或制度安排、以及所识别的技术或适应性干预六类信息。方法学质量采用改编自混合方法评估工具（Mixed Methods Appraisal Tool, MMAT）的标准进行评估。鉴于语料库中结果指标与报告格式的异质性，未进行定量荟萃分析。
3 结果
3.1 水—粮食—气候关系轴：脆弱性的直接影响与结构性放大
证据表明，气候变率并非SSA农食系统脆弱性的独立驱动因素，而是压力倍增器，通过既有基础设施与制度赤字转化为粮食、健康与生计危机。大陆性升温预计比全球平均值高3–6°C，削弱农业生产率并破坏农村生计。南部非洲生产率预计在干旱加剧下下降15%至50%。半干旱东非和西非的季节性降水在极端干旱期间经常低于历史常态的50%–70%。蒸散发超过降水恢复速度，直接减少家庭可用水量。这些效应还传播至公共卫生结果，包括儿童腹泻病负担上升，以及强降雨增加地表水浊度和生物污染。森林砍伐减少地下水补给并降低饮用水质量，将林业和土地利用治理直接与水资源安全结果联系起来。
然而，文献对气候作为主要驱动因素的优先性并非一致。气候变化对水资源稀缺的直接贡献相对于局地人为压力可能较小，包括过度抽取、河流改道和直接污染。快速城市化与基础设施失败而非绝对物理短缺，在水安全危机中占相当大份额。这并非与压力倍增器框架矛盾，而是对其的细化：将决定性变量从气候变化幅度重新定位为治理与基础设施系统吸收该变化的能力。高达80%的受访农村家庭依赖未受保护或危险水源，即使国家资源基础充足，这是“经济性稀缺”的证据。水文变率是SSA农食系统水资源不安全的必要但非充分解释。
3.2 技术创新与土著知识系统：比较有效性与权衡
3.2.1 技术创新与扩散导向政策的局限
太阳能灌溉、数字气候咨询服务与耐旱作物品种在变率降水下持续报告提高产量和收入。数字咨询服务与太阳能滴灌在配套信贷获取时可加倍种植强度和家庭收入。然而，采用情况与家庭财富的关联远高于与需求的关联：资本密集型技术持续被资源更充裕的男性户主家庭采用，而较贫困和女性户主家庭被结构性排斥。灌溉效率悖论表明，高效技术的农场层面节水在流域尺度常被抵消甚至逆转，因为农民以扩大灌溉面积或转向更耗水的经济作物作为回应。保护性农业的农艺效益已确立，但其家庭层面和性别化成本未在推广中得到充分反映。
3.2.2 作为非正式治理的土著知识系统
关于土著知识系统（IKS）的证据，如肯尼亚和津巴布韦的沙坝及布基纳法索的扎伊坑，最好被解释为执行与正式水制度类似的储存与分配功能的非正式治理层，且往往在正式治理覆盖最弱的地区。这些实践无需外部资本，具有文化嵌入性。其持续存在表明正式国家制度并未取代SSA的习惯治理安排。然而，IKS证据基础中有相当部分为描述性和轶事性，缺乏标准化对照组比较，限制了对其有效性的置信度。这种方法学严谨性的不对称本身即具有治理相关性：技术干预目前在政策投资方面拥有更强的证据主张，可能将公共投资偏向资本密集型解决方案。
3.3 用水治理框架：制度碎片化、政策—实施鸿沟与跨界权衡
在国家和次国家层面，水、能源与农业部门间的制度碎片化被约70%的治理导向研究识别为综合资源管理的首要障碍，产生相互矛盾的授权、冗余的监测系统及干旱事件期间延迟的制度响应。渐进式国家水法在技术上完善，但在市政层面执行中因地方技术能力不足而失败。证据一致表明，SSA用水治理的约束性瓶颈是实施能力而非政策设计。
关于正式法定监管本身的价值存在更重要的矛盾。自上而下的法定许可制度在SSA农村地区实际上无法执行，且在实践中常被未获正式承认的习惯水权所取代；分散的用水者协会常被较富裕的商业用户俘获。然而，也存在非正式的多中心安排实现高合规性和资源可持续性的案例。这提示适当的改革目标并非正式监管的缺失，而是正式监管未能承认或建立在已运作的非正式制度之上。
在跨界尺度上，由于SSA超过90%的淡水资源位于共享河流流域内，用水治理与国际关系密不可分。上游大坝基础设施为保障国家电网而建，扰乱了维持下游洪泛退水农业和淡水渔业的季节性洪水制度，产生跨境紧张，在尼日尔河流域和乍得湖等案例中促成资源驱动型冲突。 riparian国家出于地缘政治原因不愿共享水文和抽取数据，阻碍了联合流域水平衡的构建。另一方面，联合环境数据技术合作和共享基础设施管理作为低风险的水外交切入点，有助于防止某些流域争端升级。
3.4 差异脆弱性与治理公平
水资源不安全并非随气候暴露随机分布，而是由性别、财富和土地保有权结构化，治理安排可抵消或固化这些不平等。莫桑比克农村80%的女性人口负责日常取水，直接限制教育成就和经济参与。南部非洲存在显著城乡差距，农村仅45%人口获得改善水源，城市为82%。家庭中女性数量是取水时间和家庭用水模式的最强预测因子。资本密集型适应技术几乎完全被较富裕的男性户主家庭采用，而较贫困和女性户主家庭因缺乏资本、土地保有权不安全及被排除在地方用水治理协会之外而无法获得。女性代表配额常是象征性的，产生正式参与而未相应改变水权或资本控制权。
3.5 对用水治理的启示
治理策略的可转移性在各农业生态区之间不均衡。气候变率作为压力倍增器，暴露了以历史水文假设为校准的用水治理框架的不足。土著知识系统与技术创新均无法替代功能性治理制度；灌溉效率悖论表明，在无法律约束性分配规则的情况下引入适应技术可能加剧其本欲缓解的资源压力。部门任务划分与国家及区域政策向地方行政能力转化的不足是主要约束。
3.5.1 将基础设施投资从气候救济转向分散式储存与处理
高达80%的受访农村家庭依赖未受保护或危险水源，即使国家供水充足。最高杠杆的治理干预是投资于将可用水转化为安全可靠获取的基础设施，即社区尺度储存、处理与分配系统，在短缺实际发生的地方层面建设和资助。紧急干旱救济仅治疗恶劣季节的症状，未修复将正常降水变率转化为危机的根本基础设施缺口。新基础设施资金须配套专门的地方能力建设，如专项预算用于聘用和留住市政水利工程师。
3.5.2 将技术扩散与可执行的流域级抽取限额配对
灌溉效率悖论意味着，在无相应总量抽取监管上限的情况下分发太阳能泵和滴灌技术并非中性干预，而是积极加速流域和地下水耗竭的风险。技术扩散项目应在分发点与流域级用水权相关联，设定并监测集水区尺度的体积上限。由于用水者协会易受精英俘获，权利系统不能简单将分配权交给现有WUA结构，独立核实或涉及习惯当局与WUA领导层的监督是必要设计特征。
3.5.3 正式整合习惯性与多中心安排而非取代
非正式、自组织的多中心安排可在无国家执法的情况下实现高合规性和资源可持续性。治理启示并非通过法定许可统一正式化水权，而是建立承认程序，将运作中的习惯性和多中心制度纳入法定系统而非取代。具体包括习惯水权持有者的法律承认路径、正式安排习惯当局与集水区或WUA官员的联合决策机构、以及追踪多中心安排可持续性结果的监测框架。部门竖井的整合逻辑相同：跨水、能源和农业部部的联合预算线和共享数据系统比通常提议的协调委员会更直接。
3.6 证据基础的局限性
中非和西非相对于南部和东部非洲的地理代表性不足，限制了治理趋势的可推广性。相当部分研究依赖小样本案例研究或宽尺度区域模型。关于农食水供应链中新兴污染物治理的实证数据极少。仅限英文出版物可能排除了相关法语和葡语SSA证据。
3.7 未来研究方向
四项优先研究方向：第一，数字和基于AI的用水治理工具的经验评估在SSA证据基础中基本缺失。第二，需要代表性不足的中非和西非情境的原始研究。第三，农食水供应链中新兴污染物的治理需专门研究。第四，需要纵向证据检验土著知识系统与法定制度的正式整合是否随时间持续改善公平结果。
4 结论
本综述的主要科学贡献在于所发展的治理中介框架及其产生的三项治理启示：气候变率作为压力倍增器，暴露了以历史水文基线为校准的治理框架；技术创新与土著知识系统均不能替代功能性治理制度，如灌溉效率悖论所示；制度碎片化与地方实施能力薄弱而非政策工具短缺，是SSA农食系统韧性用水治理的主要约束。结合贯穿全文的公平视角，这些贡献将SSA水资源不安全重新界定为至少在部分程度上可通过制度改革改善的治理设计问题，而非气候暴露或资源禀赋的不可避免后果。
