全球变暖对农业的影响：李嘉图分析法

3.温室效应的影响

　　上一节用李嘉图方法所做的分析表明，气候对农业的影响非常复杂，呈现高度非线性并随季节变化。这一分析的一个重要应用是预测全球变暖对美国农业的影响。对于该预测，我们考虑一个传统的二氧化碳倍增场景：全球平均地表温度上升5华氏度（参见IPCC，1990；美国国家科学院温室效应小组，1992）。按照大多数预测，如果目前的趋势继续，这一气温上升将在21世纪下半叶的某个时候出现。依循政府间气候变化专门委员会（IPCC）的调查，气温每升高5华氏度，降水量将平均增加8%。在接下来的计算中，这些变化均按季节和地区统一应用于美国。理论上，它们显示了包含所有适应的气候变化影响，尽管忽略了二氧化碳的施肥效应（CO2 fertilization effects）和价格效应。

　　表5呈现了近期的实验结果及其权重。“影响”列显示全球变暖对农田价值的估计影响；如果它们导致土地价值低于零，则“截断影响”列将截断这些损失。这种截断影响是首选的经济指标。估计结果差异很大，取决于是使用农田还是作物收入进行加权。在用农田进行加权的情况下，气候变暖造成的土地价值损失从1 190亿美元到1 410亿美元不等；假设每年的作物损失是这一价值的5%（*8.关于这个问题的讨论参见最后一节和脚注⑥。），则每年的损失在60亿~80亿美元之间（按1982年价格及1978年或1982年产量水平计算）。这一损失额占1982年1 640亿美元农场总收入的4%~5%。农田模型强调，气候变暖对注重谷物生产的农业缺乏吸引力，毕竟谷物的每英亩价值相对较低，它们主要在美国北部相对凉爽的气候中茁壮生长。

　　如果我们使用作物收入法，就会产生截然不同的结果。因此，气候变暖的净影响（同样不考虑二氧化碳施肥效应）略为正，表现为农田价值增加了200亿~350亿美元。将这些资本价值按年计算，则每年可获得10亿~20亿美元的收益。转换为1982年的收入，相当于大约1%的增益。出现不同结果的原因是，作物收入法相对偏重西部和南部的灌溉土地，地中海和亚热带气候会使这些土地丰产，而全球变暖使这种气候更多地出现。把这一系列广泛的作物和适应性计算在内，可以绘出一幅较为乐观的图景，因为阳光地带作物的收益往往会抵消边缘粮食区的损失。

　　作物收入法和农田方法之间的显著差异不失为一个有用的提醒，提醒人们注意自己会如何受想象情景（mental image）的误导。全球变暖的幽灵让人联想起玉米秸秆爆裂或者麦田干涸的景象。然而，在1982年的1 430亿美元农业销售额中，小麦和玉米等易受干旱影响的主要谷物仅占225亿美元。我们的研究结果表明，如果分析仅限于主要谷物，那么美国农业对气候变化的脆弱性可能被夸大了。研究的视野应当扩展到棉花、水果、蔬菜、大米、干草、葡萄等温暖气候作物，以及牲畜和家禽等其他行业。过去的生产函数研究遗憾地集中在脆弱的寒冷气候谷物上，而全面的作物收入李嘉图模型提示我们，灌溉型温暖气候作物也许是气候变化乌云背后的一线曙光。

　　图4和图5提供了这些全球变暖情景的地理细节。根据图4所示的农田模型，气候变暖将对美国整个南部地区构成极大的危害，而只会对美国北部边缘地区有利。相比之下，图5的作物收入模型表明，全球变暖将有利于加利福尼亚州和东南部的柑橘种植带，以及中西部的玉米和小麦种植带。在这个模型下，全球变暖只会对阿巴拉契亚山脉和落基山脉等相对次要的山区造成危害。

　　将这些评估与其他研究结果进行比较具有启发意义。史密斯和蒂尔帕克（Smith and Tirpak，1989）在研究中分析了许多不同的气候和农业模型，以估测二氧化碳倍增的影响。忽略二氧化碳施肥效应，美国环保署得出的结论是，二氧化碳倍增的年均影响在60亿~340亿美元（按1982年价格计算）。克莱因（Cline，1992）则使用了两种不同的方法：美国环保署的估算和林德等人（Rind et al.，1990）的校正。两种方法都预测在不计算二氧化碳施肥效应的情况下，每年的损失为200亿美元。值得注意的是，这些研究都依赖于生产函数法，并将该方法应用于估算气候变化对谷物的影响；因此，这些估算和我们的农田模型最接近，而且正如上文理论部分预测的，它们得出的损失估计值高于李嘉图方法：大约是表5中估计值的3倍。由于排除了非谷物和温暖气候作物，这些研究进一步推高了对损失的估计，这一点反映在农田模型和作物收入模型的比较中。

　　表5的结果基于高度典型化的全球变暖情景，因此是相当不确定的。在当前的研究中，我们不断从大规模大气环流模型中得出全球变暖的估计结果；这些结果应该纳入美国广大地区之间的差异。此外，还应考虑二氧化碳施肥效应，毕竟有研究表明，二氧化碳施肥可以显著提高产量。其他被忽略的变量包括气候变量的极端影响和值域，以及灌溉变化带来的影响。但尽管存在这些遗漏，本文仍然为预测全球变暖对美国农业的影响提供了一个基准。使用狭义的作物定义，负面影响估计在农场产出价值的4%~6%。而倘若使用更广泛的定义，即更加重视温暖气候作物和灌溉农业，那么我们的预测表明，全球变暖可能会略微有利于美国农业。