郭秀麗,周立華,陳 勇,顧夢鶴,趙敏敏

1 甘肅政法學院,蘭州 730070 2 中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院,蘭州 730000 3 中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院,北京 100190

生態(tài)環(huán)境變化是21世紀人類面臨的最嚴峻的挑戰(zhàn)之一,適應是人類應對生態(tài)環(huán)境變化的重要戰(zhàn)略,科學地適應未來生態(tài)環(huán)境變化也是人類社會保持可持續(xù)發(fā)展的首要準則[1- 3]。適應性研究關鍵在于科學地認識適應機制和過程,其核心宗旨在于提高適應能力[4-6]。以自然資源為生計基礎的農戶是農村地區(qū)最基本的社會經濟單元和行為決策主體,其生計策略決定著資源的利用方式、利用效率,并對生態(tài)環(huán)境有著深遠影響,同時也是生態(tài)環(huán)境變化的最直接感知者和承受者,生態(tài)環(huán)境變化對其生計的影響尤為嚴重,急需提高農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力,以減輕其生計脆弱性。鑒于此,定量評價農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力,并探明其驅動因素迫在眉睫。

當前,國內外學者已圍繞適應能力開展了一些研究工作。IPCC在2001年將適應能力定義為“系統(tǒng)調整自身以適應氣候變化、極端事件以及趨利避害的能力”[7]。在此基礎上,Gallopin[8]、Nelson[9]、崔勝輝[10]和方一平[11]等對適應能力的概念和特點等進行回顧和梳理。Brooks[12]和Hinkel[13]探討了適應能力的指標和影響。陳鳳臻[14]等建立了適合北方農牧交錯帶的適應能力評價模型,并對模型的構建思想、參數意義和評價指標等進行了探討。楊歲橋[15]和周松秀[16]等分別建立指標體系就生態(tài)——經濟系統(tǒng)對冰凍圈變化的適應能力和區(qū)域農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)適應能力進行了評價。Pandey[17]借鑒可持續(xù)生計框架,提出了農戶適應能力評估框架。尹莎[18]在此評估框架指導下,構建了干旱擾動下的農戶適應能力評價指標體系,對民勤綠洲地區(qū)不同適應類型農戶的適應能力進行了定性分析。盡管適應能力研究已引起了國內外學者的廣泛關注,并取得了一定的成果,但已有研究結果多側重于宏觀[14- 17]、定性研究[7- 13],具體[18]、量化的研究成果較少,對微觀農戶尺度的適應能力評價研究成果則更為鮮見。

地處庫布其沙漠腹地的杭錦旗自然環(huán)境惡劣[19- 23],農戶生計方式較為單一,嚴重依賴于草地和耕地資源;為治理生態(tài)環(huán)境,政府實施了一系列的生態(tài)政策,這些政策的實施對當地農戶的生計帶來了一定沖擊[20],致使以自然資源為生計基礎的農戶的生計更加脆弱。農戶是否能有效地應對生態(tài)環(huán)境變化及其生態(tài)政策帶來的沖擊,不僅直接關系著該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展,更關乎黃河流域乃至華北地區(qū)的生態(tài)安全[24],當前亟需科學地評價農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力,并探明其驅動因素。為此,本文基于可持續(xù)生計分析框架和適應能力評估框架,構建了適合于杭錦旗農戶的生態(tài)環(huán)境變化適應能力評價指標體系,采用主成分分析法,就不同區(qū)域和不同生計類型農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力進行定量評價和對比分析,并就農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的驅動因子進行探析,以揭示農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應性的驅動機制,為政府制定有效的適應政策,提高農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力提供科學依據。

1 研究區(qū)概況

杭錦旗位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市西北部,黃河“幾”字灣南岸,地理坐標為106°55′16″—109°16′02″E,39°22′23″—40°52′14″N。地跨鄂爾多斯高原與河套平原,全旗東西長197 km,南北寬161 km,土地總面積約188.11×104hm2,是一個以蒙古族為主體、漢族占多數的半農半牧旗,農牧業(yè)人口占全旗總人口的81.12%。

杭錦旗地處溫帶干旱草原、荒漠草原過渡帶,氣候類型屬典型的溫帶大陸性氣候。庫布其沙漠橫亙東西,將全旗劃分為北部沿河區(qū)和南部梁外區(qū)。北部沿河區(qū)屬黃河沖積平原,地勢平坦、灌溉便利,土壤肥沃,農戶主要從事種植業(yè)。南部梁外區(qū)位于庫布其沙漠、毛烏素沙地的中間地帶,以固定和半固定沙丘為主、流動沙丘很少,草原遼闊,屬于荒漠、半荒漠草原,農戶主要從事畜牧業(yè)。庫布其和毛烏素兩大沙漠占全旗總面積73%,區(qū)域沙漠化十分嚴重[19- 20]。

為遏制土地沙漠化,自2000年以來,杭錦旗陸續(xù)實施了退耕還林、三北防護林、天然林保護、日元貸款風沙治理、禁(休)牧、生態(tài)移民和草原生態(tài)補助獎勵等生態(tài)保護政策與項目[25]。在生態(tài)政策的驅動下,該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境發(fā)生了顯著變化,主要體現在:植被覆蓋度顯著提高[24],土地利用結構得以優(yōu)化,生態(tài)系統(tǒng)服務價值得以提高,水土保持能力得以增強[26],但局部地區(qū)植被退化[24]、水域縮減和土地轉換合理度較低[26]。

2 數據來源和研究方法

2.1 數據來源

采用參與式農村評估法(PRA)進行農戶調查,以獲取研究所需數據。2015年4月在杭錦旗獨貴塔拉鎮(zhèn)進行了農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應性的預調查,共獲取預調查問卷40份。隨后根據預調查的情況對問卷進行了進一步修改和完善,并于2015年7月底進行正式調研。在調研中課題組按照分層隨機抽樣的方式,在杭錦旗選取了5鎮(zhèn)1蘇木1管委會的31個行政村(嘎查),以農戶為單位進行入戶調查。涉及的調查區(qū)域占杭錦旗鄉(xiāng)鎮(zhèn)總數的100%、行政村總數的40.78%,調查點分布見圖1,共調查了198戶農牧民家庭,收回有效問卷190份,問卷有效率為95.95%,其中北部沿河區(qū)80份,南部梁外區(qū)110份。

調查內容主要包括:1)農戶生計資本;2)農戶生計活動;3)農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應策略;4)農戶的生態(tài)環(huán)境意識及其對當地基礎設計條件的評價等。

圖1 研究區(qū)及調查點分布圖Fig.1 The study area and investigation sites

2.2 研究方法

2.2.1 農戶類型的劃分

借鑒前人有關農戶生計類型劃分的研究成果[27- 28],并結合研究區(qū)實際情況,根據非農收入占家庭總收入的比例,將農戶生計類型分為:純農型、農兼型、兼農型和非農型四類。其中,無非農收入的農戶為純農型農戶,非農收入占家庭總收入比例小于50%的為農兼型農戶,大于等于50%而小于等于90%的為兼農型農戶,大于90%的為非農型農戶。

2.2.2 農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力評價指標體系構建

本文基于英國國際發(fā)展部(DFID)開發(fā)的可持續(xù)生計框架和Pandey[16]提出的適應能力評估框架,以及杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應策略影響因素的分析結果[24],同時考慮到指標選取的科學性、合理性和可操作性原則,從自然能力、物質能力、人力能力、金融能力、生計多樣化程度、生態(tài)環(huán)境意識和基礎設施條件7個維度,構建了適用于杭錦旗農戶的生態(tài)環(huán)境變化適應能力評價指標體系(表1)。其中,自然能力指農戶利用自然資源的能力,體現了農戶對自然資源的依賴性,是影響農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的重要因素[18]。杭錦旗大多數農戶農牧業(yè)兼營,采用農戶擁有的人均耕地面積和草地面積兩個指標評價;物質能力是農戶適應策略選擇的物質基礎,采用農戶家庭固定資產價值和牲畜數量兩個指標評價;人力能力反映農戶的人力儲備,對農戶生計和適應策略選擇發(fā)揮著重要作用,采用以年齡和健康狀況為主要標志的家庭成員整體勞動能力和成年勞動力的受教育程度評價;金融能力反映了農戶適應生態(tài)環(huán)境變化過程中的資金儲備,家庭現金收入最具代表性。此外,生計多樣化指數反映了農戶家庭從事的生計活動種類數,一般生計多樣化指數越大意味著農戶生計來源越廣,對生態(tài)環(huán)境的依賴度越低;農戶的生態(tài)環(huán)境意識影響著農戶采取適應策略的積極性,交通和市場等基礎設施條件通過影響農戶的非農就業(yè)而影響著農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力。因此,本文也將生計多樣化指數、生態(tài)環(huán)境意識和基礎設施條件納入了農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力評價指標體系,其中以生態(tài)環(huán)境關注度和生態(tài)環(huán)境影響考慮度作為生態(tài)環(huán)境意識的評價指標,農戶對當地交通和市場條件的評價作為基礎設施條件的評價指標。

2.2.3 農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力指數計算

首先,數據的標準化。由于各評價指標數據量綱、數量級和變化幅度各異,本研究采用正向極差標準化法對數據進行標準化處理。其公式為:

xij′=(xij-xmin)/(xmax-xmin)

(1)

式中,xij是第i個樣本第j個評價指標的量化值;xij′為第i個樣本第j個評價指標標準化后的變量數據。

其次,指標權重的確定。評價指標體系中各指標因子信息存在一些相關性,為了消除信息疊加的影響,本研究采用主成分分析法來確定各指標的權重[16,29-31]。具體步驟如下:(1)利用SPSS 19.0進行樣本數據標準化,然后計算相關系數矩陣、特征根、主成分貢獻率、累計貢獻率(表2)。KMO統(tǒng)計量為0.627,Bartlett球形度檢驗的顯著性為0.000,說明變量之間有簡單線性相關關系,可做主成分分析。為了更好地描述這些變量,采用主成分分析法。(2)根據主成分提取原則(即特征根大于1,累計貢獻率大于70%)[32],確定主成分個數為5個,分別用PC1、PC2、PC3、PC4和PC5表示。分析每個主成分占累計貢獻率的比重,即得出各主成分的權重。(3)為了使公因子對整體變量綜合信息更具解釋力,實現因子載荷矩陣中系數向0—1的分化,對初始因子載荷模型進行方差最大正交旋轉,得到旋轉后的因子載荷矩陣(表3)。(4)在計算各主成分權重的基礎上,根據旋轉后的因子載荷矩陣中每個評價指標的載荷值,計算出各評價指標的權重(表 1)。其公式[31]為:

(2)

式中,Wj為第j個評價指標的權重,M為各主成分旋轉后的載荷得分系數,N為特征根值,V為各主成分的方差貢獻率,C為特征根≥1的主成分的累計貢獻率。

表2 特征根及主成分貢獻率

表3 旋轉后的因子載荷矩陣

再次,農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力指數計算。適應能力大小用適應能力指數ACI(Adaptive capacity index)表示,其公式為:

(3)

某一區(qū)域或類型農戶對生態(tài)環(huán)境的適應能力指數是該區(qū)域或類型樣本戶的平均值。

最后,評價結果的分級。在農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力指數計算結果的基礎上,參照已有成果[16,29]中對適應能力的劃分標準,將杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力劃分為4類:即0≤ACI<0.25為極低能力,0.25≤ACI<0.5為較低適應能力,0.5≤ACI<0.75為較高適應能力,0.75≤ACI<1為高適應能力。

3 結果與分析

3.1 農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力

杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力指數最高為0.725,最低為0.069,均值為0.432(表4),被訪的190戶農戶中,有12戶生態(tài)環(huán)境變化適應能力指數ACI<0.25,121戶0.25≤ACI<0.5,57戶0.5≤ACI<0.75,處于極低、較低和較高適應能力的農戶分別占6.32%、63.68%和30%?？傮w上,杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力處于較低的狀態(tài),以適應能力指數0.25≤ACI<0.5的農戶為主體。

表4 杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力指數

3.1.1 不同區(qū)域農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力

南部梁外區(qū)農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力(0.439)高于北部沿河區(qū)(0.424)(表4)。其中,南部梁外區(qū)農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力指數處于較高狀態(tài)的占33.64%,比北部沿河區(qū)高8.64%;而南部梁外區(qū)農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力指數處于較低和極低狀態(tài)的分別占60.91%和5.45%,分別比北部沿河區(qū)低6.59%和2%。

3.1.2 不同類型農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力

圖2 農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力指數的區(qū)間頻數分布 Fig.2 The distribution of household ecological environment change adaptability index in different interval

農兼型農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力最高,適應能力指數為0.481(圖2)。其中,52.63%的農兼戶適應能力指數0.25≤ACI<0.5,45.61%的農兼戶適應能力指數0.5≤ACI<0.75,1.75%的農兼戶適應能力指數0≤ACI<0.25;兼農型農戶次之,適應能力指數為0.443,其中,55.81%的兼農戶適應能力指數0.25≤ACI<0.5,37.21%的兼農戶適應能力指數0.5≤ACI<0.75,6.98%的兼農戶適應能力指數0≤ACI<0.25;非農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力相對較低,適應能力指數為0.412,其中,81.82%的非農戶適應能力指數0.25≤ACI<0.5,18.18%的非農戶適應能力指數0.5≤ACI<0.75;純農型農戶的適應能力指數最低,為0.395,其中有10.12%的純農戶適應能力指數處于極低狀態(tài)?？梢?兼業(yè)型農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力相對較高。

3.2 農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的驅動因子分析

旋轉后的因子載荷系數絕對值大小代表變量載荷信息的大小,正號表示變量與主成分作用方向一致,負號表示變量與主成分作用方向相反。因此,可以用載荷系數絕對值相對較大的指標代表該主成分。通過分析旋轉后的因子載荷矩陣(表3),找出農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的主要驅動因子,識別出各主成分的綜合意義,分析農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的主要驅動因素。

人力能力及生計多樣化程度是杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的首要驅動因子。第1個主成分PC1在X5、X6和X8指標上荷載值較大,這3個指標分別為家庭整體勞動能力、成年勞動力的受教育程度和生計多樣化指數,其中家庭整體勞動能力和成年勞動力的受教育程度指標都屬于人力能力指標。因此,第1個主成分PC1可解釋為人力能力及生計多樣化程度,PC1的特征值為2.986,方差貢獻率為24.885%,居5個主成分之首,是首要驅動因子。

耕地及物質財富擁有狀況是杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第二驅動因子。第2個主成分PC2在X1、X7和X3指標上荷載值較大,這3個指標分別表示耕地面積、固定資產價值和家庭現金收入,其中固定資產價值和家庭現金收入體現了農戶的物質財富擁有狀況。因此,第2主成分PC2可解釋為耕地及物質財富擁有狀況,PC2的特征根為1.853,方差貢獻率15.439%,是研究區(qū)農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第二驅動因子。

生態(tài)環(huán)境意識是杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第三驅動因子。X9生態(tài)環(huán)境關注度和X10環(huán)境影響考慮度共同構成了第3個主成分PC3,PC3可解釋為:農戶的生態(tài)環(huán)境意識,其特征根和方差貢獻率分別為1.565和13.042%。從表3可以看出,生態(tài)環(huán)境關注度和環(huán)境影響考慮度的主成分荷載值基本相等,說明這兩個指標在第三驅動因子的構成中具有同等重要的作用。

基礎設施條件是杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第四驅動因子。交通條件和市場條件在第4個主成分PC4上具有較大荷載,這兩個指標都屬于基礎設施條件指標,其特征根和方差貢獻率分別為1.306和10.887%。從表3可以看出,交通條件的主成分荷載值略大于市場條件的主成分荷載值,說明相對于市場條件,交通條件在第四驅動因子的構成中具有更為重要的作用。

農戶從事畜牧業(yè)的狀況是杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第五驅動因子。第5主成分PC5中草地面積和牲畜數量這兩個指標上具有較大荷載,這說明農戶從事畜牧業(yè)的狀況是農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第五驅動因子。這也是生態(tài)政策引導下南部梁外區(qū)農戶采取向二三產業(yè)轉移勞動力、改變養(yǎng)殖模式、減少牲畜數量、抽取地下水等適應策略的比例均遠高于北部沿河區(qū),南部梁外區(qū)農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力高于北部沿河區(qū)農戶的重要體現。

4 結論與討論

科學地評價農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力,并揭示其驅動機制,對于政府適時調整與完善現行生態(tài)政策、制定基于農戶適應的生態(tài)治理政策,引導農戶提高生態(tài)環(huán)境變化適應能力、降低生計脆弱性,增強區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力都具有重要意義。本研究以位于庫布其沙漠腹地的杭錦旗為研究區(qū)域,基于實地調研數據,采用主成分分析法,就農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力及驅動因子進行了分析,結果如下:

(1)杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力處于較低的狀態(tài),以適應能力指數0.25≤ACI<0.5的農戶為主體。不同區(qū)域農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力存在一定差異,這在周松秀等[16]關于南方丘陵區(qū)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)適應能力的研究中也有所體現。杭錦旗南部梁外區(qū)農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力高于北部沿河區(qū)。究其原因,由于南部梁外區(qū)農戶既從事畜牧業(yè)又從事種植業(yè),在生態(tài)政策的引導下向二三產業(yè)轉移勞動力較多,生計更為多樣化,南部梁外區(qū)農戶的生計多樣化指數為2.35,而北部沿河區(qū)為2.23。此外,處于荒漠草原區(qū)的南部梁外區(qū)農戶,以畜牧業(yè)為主、對草地的依賴性較強,同時他們的生產、生活深受干旱和沙漠化的影響,生態(tài)環(huán)境意識高于北部沿河區(qū),這也促使南部梁外區(qū)農戶積極采取措施應對生態(tài)環(huán)境變化。不同類型農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力也存在一定差異。兼業(yè)型農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力高于純農戶和非農戶,這與黎潔[33]和王亞茹[34]等的研究結論較一致。究其原因,兼業(yè)戶相對于純農戶對自然資源的依賴度較低,同時兼營農業(yè)和非農產業(yè),生計資本運用更為靈活、生計來源更為廣泛,生態(tài)環(huán)境變化對其生計的負面影響相對較低。這也與人力能力及生計多樣性作為杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的首要驅動因子分析結果一致,農兼型、兼農型、非農型和純農型農戶的人力能力指數分別為0.4830、0.4564、0.4512和0.3132;生計多樣化指數分別為2.82、2.72、1.90和1.75。

(2)杭錦旗農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的驅動因子主要有5個方面,由主到次依次為:人力能力及生計多樣化程度、耕地及物質財富擁有狀況、生態(tài)環(huán)境意識、基礎設施條件和農戶從事畜牧業(yè)的狀況。究其原因,農戶的人力能力影響著其生計多樣化指數。人力能力越高的農戶,生計活動方式越趨于多樣化,這有利于增加農戶的生計來源、改善農戶的生存狀態(tài)。同時,人力能力也決定著農戶對其他資源的運作能力。因此,人力能力是農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的首要驅動因子;在禁休牧政策的作用下,杭錦旗農戶多采用以種促養(yǎng)的養(yǎng)殖模式,農戶擁有的耕地越多,意味著生態(tài)政策對其生計影響越小,同時,農戶擁有的物質財富決定著其風險應對能力。因此,耕地及物質財富擁有狀況是農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第二驅動因子;農戶是具有主觀能動性的經濟決策主體,具有一定生態(tài)環(huán)境關注度和環(huán)境影響考慮度的農戶能夠更好地利用生態(tài)政策帶來的發(fā)展機會,同時規(guī)避生態(tài)環(huán)境變化帶來的風險。因此,農戶的生態(tài)環(huán)境意識是農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的第三驅動因子。交通和市場等基礎設施條件通過影響農戶的非農就業(yè)而影響著農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力;杭錦旗生態(tài)補償金的發(fā)放與農戶的草場面積相對應,這些補償金在支付農戶各種生產、生活開支的同時,也將為農戶尋找新的生計來源提供資金支持,牲畜是農戶富有程度的重要標志,在一定程度上決定著其風險應對能力。因此,當地的基礎設施條件和農戶從事畜牧業(yè)的情況也是農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的重要驅動因子。

5 建議及展望

基于上述結論,兼業(yè)型農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力高于純農戶和非農戶。因此,提高農戶的兼業(yè)化水平是提高杭錦旗農戶生態(tài)環(huán)境變化適應能力的關鍵舉措。而人力能力及生計多樣化程度是農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的首要驅動因子。已有研究也發(fā)現,人力資本始終是影響農戶生計策略由純農型向農兼型和兼農型轉化的關鍵生計資本[35]。因此,應通過文化教育、技能培訓和改善醫(yī)療衛(wèi)生條件等,重點提高杭錦旗農戶的人力資本,以提高其生態(tài)環(huán)境變化適應能力。

本研究從自然能力、物質能力、人力能力、金融能力、生計多樣化指數、生態(tài)環(huán)境意識和基礎設施條件七個維度構建了適用于杭錦旗農戶的生態(tài)環(huán)境變化適應能力測量指標體系,就農戶對生態(tài)環(huán)境變化的適應能力進行了定量評價,評價結果與實際情況基本相符,可供相關適應性研究參考。但受已有數據的限制,建立的指標體系可能還不夠全面,有待進一步完善。本研究采用主成分分析法進行農戶對生態(tài)環(huán)境變化適應能力的驅動因子分析,其檢驗統(tǒng)計量值為0.627,相對較低,表明主成分分析得到的模型有可能不是非常完善。但本研究采用主成分分析法主要是為了降維,降維可以更好地將驅動因子進行歸類和描述。