加拿大農(nóng)業(yè)和水資源管理案例研究

［加拿大］D.R.科卡爾 等

1 水資源管理成效和挑戰(zhàn)

2000～2005年多次爆發(fā)嚴(yán)重的水源性疾病后，加拿大致力于將流域水資源保護(hù)規(guī)劃及管理與參與式計(jì)劃相結(jié)合，以兼顧所有利益相關(guān)者和環(huán)境。

然而，加拿大水資源管理面臨巨大的挑戰(zhàn):其管理機(jī)構(gòu)涉及到各聯(lián)邦、各省及各地方政府，以及各種非政府組織。

數(shù)量眾多的利益相關(guān)者和機(jī)構(gòu)的設(shè)置，無疑對(duì)水資源管理效率不利。另外，需引起注意的根本問題是數(shù)據(jù)的收集、管理及其發(fā)布。隨著眾多不同的地方級(jí)、省級(jí)和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)參與其中，水資源數(shù)據(jù)很難實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置。

2 水資源和農(nóng)業(yè)

加拿大的農(nóng)業(yè)和食品加工產(chǎn)業(yè)占其國內(nèi)生產(chǎn)總值的8.3%。該國農(nóng)業(yè)用地為6750萬hm2，占全國土地資源的7%，其中草原三省就占了82%。只有依賴于充足優(yōu)質(zhì)的水源才能生產(chǎn)出安全的食品。然而，農(nóng)業(yè)耕作活動(dòng)會(huì)給地表水和地下水補(bǔ)給帶來污染，而且過度的農(nóng)業(yè)用水需求，將造成地表水和地下水枯竭。該國的農(nóng)業(yè)部門為耗水大戶，每年用水量達(dá)45億m3，，其中的85%都用于灌溉，尤其是在加拿大西部;其余約15%的農(nóng)業(yè)用水則是用于畜牧業(yè)。

加拿大農(nóng)村許多地區(qū)人口稀少，供水基礎(chǔ)設(shè)施缺乏。大多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和農(nóng)村居民主要依賴自給自足的供水方式，對(duì)于他們來說，獲取充足和優(yōu)質(zhì)的水源比較艱難、代價(jià)頗高。在農(nóng)村，有20%～40%水井的水質(zhì)達(dá)不到安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。為此，該國政府正在研究并制定保護(hù)水資源、改善水質(zhì)的一系列措施，同時(shí)，也開始研制旨在保護(hù)水資源環(huán)境的農(nóng)業(yè)規(guī)劃以及開展農(nóng)業(yè)效率管理實(shí)踐活動(dòng)(BMP)。

農(nóng)業(yè)灌溉中的用水消耗問題值得引起關(guān)注。對(duì)于干旱地區(qū)而言，其農(nóng)作物產(chǎn)量完全依靠及時(shí)降水和土壤中的水分。在半干旱的西部地區(qū)，由于有限的生長期和降水量，其農(nóng)作物品種僅限于玉米、油籽以及牧草。薩斯喀徹溫省和阿爾伯塔省南部地區(qū)的年降水量為300～400mm，這就限制了需水量多的農(nóng)作物種植。干旱地區(qū)的農(nóng)作物極易受氣候條件和環(huán)境的影響，而未來氣候多變性的增加將會(huì)使?fàn)顩r變得更糟。很顯然，旱災(zāi)對(duì)于干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)而言，是最嚴(yán)重的災(zāi)難之一。2001～2002年的干旱，使加拿大大部分地區(qū)都受到影響，而薩斯喀徹溫省和阿爾伯塔省遭受的災(zāi)害更為嚴(yán)重。

3 案例研究

以南薩斯喀徹溫河流域?yàn)槔?004～2009年，開展了農(nóng)村社會(huì)在應(yīng)對(duì)氣候及氣候變化引起的水資源短缺問題方面所表現(xiàn)出的脆弱性研究。研究數(shù)據(jù)的獲取是依靠訪談和分組討論的方式，受訪對(duì)象涉及所有類型的用水戶和各級(jí)水資源管理機(jī)構(gòu)。脆弱性評(píng)估模式考量了過去和當(dāng)前的脆弱性，并運(yùn)用氣象模型模擬探討了未來的脆弱性。通過開展應(yīng)對(duì)氣候變化的政策適應(yīng)性研究(IACC)，評(píng)估了地方水資源管理的適應(yīng)能力。研究范圍涵蓋了阿爾伯塔和薩斯喀徹溫省的6個(gè)農(nóng)村社區(qū)，研究范圍內(nèi)的水資源管理部門，用水戶、團(tuán)體和協(xié)會(huì)，包括流域機(jī)構(gòu)、環(huán)境組織、社區(qū)代表，以及來自社區(qū)、省和聯(lián)邦政府部門的專家，參與了此次調(diào)研活動(dòng)。

3.1 南薩斯喀徹溫河流域

南薩斯喀徹溫河流域跨越阿爾伯塔省和薩斯喀徹溫省，面積為16.8萬km2，其地理和氣候環(huán)境均具有多樣性。最大城市卡爾加里和薩斯卡通地區(qū)具有半干旱的特點(diǎn)。大多數(shù)區(qū)域的年降水量小于345 mm，該區(qū)域的主要農(nóng)作物為玉米和油籽，山區(qū)則以畜牧業(yè)為主。

1920～1930年，該流域所在區(qū)域曾遭受了多年旱災(zāi)，并由此對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境均產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致很多農(nóng)耕地被荒棄?，F(xiàn)如今，該區(qū)域種植的玉米、油籽等農(nóng)作物，以及畜牧業(yè)生產(chǎn)在該國占有較大份額。這些得益于針對(duì)該地區(qū)變化多端的氣候，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略作出的相應(yīng)調(diào)整，并采取了以下措施:加強(qiáng)土壤保護(hù)和耕作實(shí)踐，加快實(shí)施農(nóng)業(yè)用水發(fā)展計(jì)劃，在水源不足的季節(jié)，通過運(yùn)用灌溉技術(shù)增加供水量。

現(xiàn)在，該區(qū)域5%的土地都能得到澆灌。作為用水大戶，農(nóng)業(yè)用水占90%，占自然河流徑流量的22%。流域內(nèi)的阿爾伯塔省水資源分配較充足，然而，薩斯喀徹溫省水資源分配還有待進(jìn)一步研究。近期，薩斯喀徹溫省的農(nóng)業(yè)灌溉面積有望從8.1萬hm2擴(kuò)大為40萬hm2。但是，環(huán)保組織表達(dá)了對(duì)建造新水壩、水庫的擔(dān)憂，認(rèn)為這樣會(huì)增加水資源的壓力，并應(yīng)倡導(dǎo)對(duì)水資源的保護(hù)。

3.2 流域水資源管理

南薩斯喀徹溫河流域水資源管理機(jī)構(gòu)包括各級(jí)政府組織、非政府組織以及代表大眾利益的當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)團(tuán)體。主要省級(jí)水資源管理機(jī)構(gòu)是阿爾伯塔省環(huán)境部門和薩斯喀徹溫省流域管理局(SWA)。前者的主要職責(zé)是收集水質(zhì)和徑流數(shù)據(jù)、執(zhí)行水環(huán)境保護(hù)措施、承擔(dān)水科學(xué)研究以及水資源分配。后者是與該省環(huán)境部門共同承擔(dān)水資源管理方面的責(zé)任。與聯(lián)邦政府部門職責(zé)分工不同，通常情況下，市政飲用水凈化處理由地方市政部門負(fù)責(zé)，而飲用水的水質(zhì)則由省級(jí)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)監(jiān)測。

聯(lián)邦政府在地方水資源管理中也起著重要作用?！都幽么蟓h(huán)境》對(duì)水資源研究和相關(guān)規(guī)章制度的制定具有指導(dǎo)意義;《加拿大自然資源》收集有水資源數(shù)據(jù)和地下水蓄水層的分布圖;海洋與漁業(yè)部門關(guān)注水生態(tài)系統(tǒng)健康和魚類生境;印第安及北方事務(wù)部負(fù)責(zé)構(gòu)建第一居民社區(qū)的水和污水處理設(shè)施;公園管理部門負(fù)責(zé)國家公園水資源管理，而農(nóng)業(yè)和食品部門負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)與水資源的相互影響方面的事務(wù)。草原三省水董事會(huì)是一個(gè)特殊的聯(lián)邦－省級(jí)機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)監(jiān)督管理1969年頒布的關(guān)于橫跨草原三省(阿爾伯塔省、薩斯喀徹溫省以及曼尼托巴(Manitoba)省)水資源分配協(xié)議的執(zhí)行問題。該董事會(huì)下設(shè)負(fù)責(zé)流量分配、水質(zhì)以及地下水管理方面的分支機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)自1948年成立以來，已對(duì)省際間的水資源共享問題實(shí)施了成功管理。國際聯(lián)合委員會(huì)負(fù)責(zé)管理橫跨美加兩國邊界國際河流的水資源問題。

3.3 應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)

對(duì)全球氣候變暖背景下未來水文氣象情景進(jìn)行了模擬，結(jié)果表明，自然變化規(guī)律將發(fā)生改變。氣溫和海水溫度的升高，將使研究區(qū)域年均和年代溫差加大，冬天將變得溫暖而濕潤，夏天則變得炎熱而干旱。盡管情景模擬未明確地預(yù)測徑流變化，但一些徑流情景模擬結(jié)果表明，在21世紀(jì)中期，徑流減少幅度將達(dá)4%～15%。徑流減少將對(duì)南薩斯喀徹溫河流域農(nóng)業(yè)灌溉產(chǎn)生顯著影響。未來氣候的大變化，會(huì)使極端事件比如干旱、洪水、暴雨，以及農(nóng)作物病蟲害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、供水、水質(zhì)等都將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

歷史上，最嚴(yán)重的草原大旱發(fā)生在20世紀(jì)20～30年代。此后，南薩斯喀徹溫河流域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)逐漸適應(yīng)了水文氣象的變化。過去40a的干旱已嚴(yán)重影響了流域經(jīng)濟(jì)，目前由于各級(jí)政府的共同努力，得到了有效地恢復(fù)，緩解了經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)壓力和環(huán)境影響。

本次分析了奧爾德曼(Oldman)河較長序列的徑流數(shù)據(jù)資料，并將1962～1990年作為參考水文年。長序列徑流資料表明，水文年際間和年代間存在較大差異。干旱年代包括2001～2002年，20世紀(jì)80年代，以及20世紀(jì)20、30年代。19世紀(jì)遭受了更嚴(yán)重的干旱，以致40～70年代徑流量長時(shí)期很小。在該時(shí)期，甚至有開拓者向殖民政府建言“加拿大草原不適宜耕作”。

對(duì)南薩斯喀徹溫河流域長序列水文資料研究表明，將參考水文年由年代擴(kuò)展至世紀(jì)，對(duì)流域供水保證率和變化性的認(rèn)識(shí)會(huì)發(fā)生改變。歷史代表年水文資料顯示，該流域自然徑流變化大，干旱或洪水周期性地循環(huán)發(fā)生。因此，在設(shè)置流域管理情景時(shí)，應(yīng)重現(xiàn)歷史極端事件的周期性，并收集更多和更充分的水文氣象數(shù)據(jù)，以減輕風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。

3.4 研究結(jié)果

氣候變化的政策適應(yīng)性(IACC)研究表明:在南薩斯喀徹溫河流域，社會(huì)團(tuán)體、利益相關(guān)者的適應(yīng)能力發(fā)展并不平衡。這取決于獲取資源的途徑、農(nóng)業(yè)開發(fā)類型、機(jī)構(gòu)具備的能力、地方政府的戰(zhàn)略規(guī)劃、實(shí)踐需要、當(dāng)?shù)貙＜业囊庖姾拖嗷ズ献鞯取?/p>

研究表明，現(xiàn)有適應(yīng)能力的養(yǎng)成，很大程度上取決于決策框架，尤其是各級(jí)政府部門以及管理網(wǎng)絡(luò)。阿爾伯塔省成立了特殊區(qū)域委員會(huì)致力于解決極度脆弱地區(qū)的土地管理問題;加拿大成立了草原農(nóng)場復(fù)興管理局，為草原農(nóng)業(yè)發(fā)展尋求適宜的解決方法和水土保持方法，為農(nóng)業(yè)耕作的可持續(xù)實(shí)踐尋求科學(xué)依據(jù)。力求使農(nóng)村社區(qū)、農(nóng)場以及農(nóng)場經(jīng)營者增強(qiáng)應(yīng)對(duì)一般氣候變化，甚至是在極端氣候變化下的適應(yīng)能力。氣候變化的政策適應(yīng)性研究成果可歸納為以下3個(gè)主要方面。

(1)考慮歷史和未來的氣候情景，應(yīng)提高水資源綜合管理水平。有必要制定短期(5 a)和長期(10～20a或更長)規(guī)劃，以使農(nóng)業(yè)部門和農(nóng)村社區(qū)對(duì)現(xiàn)在和未來水資源可持續(xù)需求具有穩(wěn)定且清晰的認(rèn)識(shí)。2001～2002年的嚴(yán)重旱災(zāi)說明在地表水短缺時(shí)期解決水資源分配問題的緊迫性?？紤]到氣候變化造成的影響，政府強(qiáng)調(diào)采取減緩措施，然而利益相關(guān)者卻認(rèn)為有必要發(fā)展適應(yīng)性計(jì)劃以積極應(yīng)對(duì)?，F(xiàn)在，各級(jí)政府都在尋求減少脆弱性的方法，以及采取一些措施用以幫助增強(qiáng)適應(yīng)能力。

氣候和水資源兩大問題與環(huán)境方面的挑戰(zhàn)一樣，被稱為“很難解決的問題”。其復(fù)雜性在于，它們不能在傳統(tǒng)領(lǐng)域或部門內(nèi)部解決，而需要多部門多領(lǐng)域的參與。有必要將應(yīng)對(duì)氣候和水資源的規(guī)劃主流化，并整合到多部門及其利益相關(guān)者中。考慮地方和地區(qū)的驅(qū)動(dòng)因素，自然和未來的氣候變化及為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和迎接新機(jī)遇而實(shí)施水資源管理規(guī)劃，都顯得至關(guān)重要。

(2)強(qiáng)化水資源管理和規(guī)劃的實(shí)施效率。應(yīng)該更清晰地明確不同機(jī)構(gòu)之間的角色和職責(zé)。

水資源高效管理的關(guān)鍵在于保證所有機(jī)構(gòu)在制定決策時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。機(jī)構(gòu)設(shè)置和水資源數(shù)據(jù)的復(fù)雜性，有時(shí)會(huì)造成水資源管理部門在制定決策和未來規(guī)劃時(shí)，缺乏足夠的水資源數(shù)據(jù)，因而很難制定未來長期的適應(yīng)性規(guī)劃。

(3)加強(qiáng)水資源管理機(jī)構(gòu)與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)之間的溝通。農(nóng)村居民認(rèn)為，距離遙遠(yuǎn)、非當(dāng)?shù)貙用娴恼畽C(jī)關(guān)是不能理解當(dāng)?shù)厝怂P(guān)心的問題、面臨的挑戰(zhàn)和困難。隨著各地流域組織的建立，越來越多的當(dāng)?shù)鼐用駞⑴c其中，漸漸減小了這種溝通上的“鴻溝”。如果政府機(jī)構(gòu)能增強(qiáng)居民和利益相關(guān)者的參與度，那么水資源規(guī)劃和管理將會(huì)變得更加有效。另外，當(dāng)?shù)亟M織和水資源管理機(jī)構(gòu)的整合，無疑會(huì)加強(qiáng)政府和農(nóng)村社區(qū)雙邊對(duì)話，這樣有利于產(chǎn)生有建設(shè)性的水資源管理決策。

4 結(jié)論

加拿大水資源管理在水資源可獲量及利用、環(huán)境保護(hù)方面面臨著越來越大的壓力。在研究案例中，顯然，農(nóng)業(yè)部門為耗水大戶。對(duì)歷史和未來的氣候情景模擬表明，氣候和水資源供給的多變性，遠(yuǎn)高于當(dāng)前規(guī)劃者和水資源管理者的認(rèn)知。這將會(huì)對(duì)水資源可獲量和水質(zhì)都產(chǎn)生影響，也意味著水資源管理決策會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)。氣候變化的政策適應(yīng)性研究表明，不均衡的適應(yīng)能力、水資源和氣候數(shù)據(jù)的缺失、地方層面的考慮、短期－長期規(guī)劃籌，都是水資源管理所面臨的挑戰(zhàn)。

對(duì)南薩斯喀徹溫河流域開展的研究，為增強(qiáng)世界各地水資源管理決策能力提供了有益的借鑒，包括在歷史和未來氣候情景下，改善和整合水資源管理;完善水資源管理和長期規(guī)劃的實(shí)施效果，加強(qiáng)政府機(jī)構(gòu)與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的溝通交流。成功的適應(yīng)性應(yīng)對(duì)策略必須與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相結(jié)合，并由當(dāng)?shù)氐臎Q策者來執(zhí)行。流域組織之間的合作、流域規(guī)劃、跨領(lǐng)域以及多領(lǐng)域水資源管理方法的結(jié)合，都將有助于提高水資源管理決策的效率和適應(yīng)性。