加拿大農業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

2000～2005年多次爆發嚴重的水源性疾病后，加拿大致力于將流域水資源保護規劃及管理與參與式計劃相結合，以兼顧所有利益相關者和環境。

然而，加拿大水資源管理面臨巨大的挑戰:其管理機構涉及到各聯邦、各省及各地方政府，以及各種非政府組織。

數量眾多的利益相關者和機構的設置，無疑對水資源管理效率不利。另外，需引起注意的根本問題是數據的收集、管理及其發布。隨著眾多不同的地方級、省級和聯邦機構參與其中，水資源數據很難實施標準化設置。

2 水資源和農業

加拿大的農業和食品加工產業占其國內生產總值的8.3%。該國農業用地為6750萬hm2，占全國土地資源的7%，其中草原三省就占了82%。只有依賴于充足優質的水源才能生產出安全的食品。然而，農業耕作活動會給地表水和地下水補給帶來污染，而且過度的農業用水需求，將造成地表水和地下水枯竭。該國的農業部門為耗水大戶，每年用水量達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%的農業用水則是用于畜牧業。

加拿大農村許多地區人口稀少，供水基礎設施缺乏。大多數農業生產者和農村居民主要依賴自給自足的供水方式，對于他們來說，獲取充足和優質的水源比較艱難、代價頗高。在農村，有20%～40%水井的水質達不到安全飲用水標準。為此，該國政府正在研究并制定保護水資源、改善水質的一系列措施，同時，也開始研制旨在保護水資源環境的農業規劃以及開展農業效率管理實踐活動(BMP)。

農業灌溉中的用水消耗問題值得引起關注。對于干旱地區而言，其農作物產量完全依靠及時降水和土壤中的水分。在半干旱的西部地區，由于有限的生長期和降水量，其農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的年降水量為300～400mm，這就限制了需水量多的農作物種植。干旱地區的農作物極易受氣候條件和環境的影響，而未來氣候多變性的增加將會使狀況變得更糟。很顯然，旱災對于干旱地區的農業而言，是最嚴重的災難之一。2001～2002年的干旱，使加拿大大部分地區都受到影響，而薩斯喀徹溫省和阿爾伯塔省遭受的災害更為嚴重。

3 案例研究

以南薩斯喀徹溫河流域為例，2004～2009年，開展了農村社會在應對氣候及氣候變化引起的水資源短缺問題方面所表現出的脆弱性研究。研究數據的獲取是依靠訪談和分組討論的方式，受訪對象涉及所有類型的用水戶和各級水資源管理機構。脆弱性評估模式考量了過去和當前的脆弱性，并運用氣象模型模擬探討了未來的脆弱性。通過開展應對氣候變化的政策適應性研究(IACC)，評估了地方水資源管理的適應能力。研究范圍涵蓋了阿爾伯塔和薩斯喀徹溫省的6個農村社區，研究范圍內的水資源管理部門，用水戶、團體和協會，包括流域機構、環境組織、社區代表，以及來自社區、省和聯邦政府部門的專家，參與了此次調研活動。

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，其地理和氣候環境均具有多樣性。最大城市卡爾加里和薩斯卡通地區具有半干旱的特點。大多數區域的年降水量小于345 mm，該區域的主要農作物為玉米和油籽，山區則以畜牧業為主。

1920～1930年，該流域所在區域曾遭受了多年旱災，并由此對社會、經濟和環境均產生不良影響，導致很多農耕地被荒棄。現如今，該區域種植的玉米、油籽等農作物，以及畜牧業生產在該國占有較大份額。這些得益于針對該地區變化多端的氣候，對農業發展戰略作出的相應調整，并采取了以下措施:加強土壤保護和耕作實踐，加快實施農業用水發展計劃，在水源不足的季節，通過運用灌溉技術增加供水量。

現在，該區域5%的土地都能得到澆灌。作為用水大戶，農業用水占90%，占自然河流徑流量的22%。流域內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一步研究。近期，薩斯喀徹溫省的農業灌溉面積有望從8.1萬hm2擴大為40萬hm2。但是，環保組織表達了對建造新水壩、水庫的擔憂，認為這樣會增加水資源的壓力，并應倡導對水資源的保護。

3.2 流域水資源管理

南薩斯喀徹溫河流域水資源管理機構包括各級政府組織、非政府組織以及代表大眾利益的當地社區團體。主要省級水資源管理機構是阿爾伯塔省環境部門和薩斯喀徹溫省流域管理局(SWA)。前者的主要職責是收集水質和徑流數據、執行水環境保護措施、承擔水科學研究以及水資源分配。后者是與該省環境部門共同承擔水資源管理方面的責任。與聯邦政府部門職責分工不同，通常情況下，市政飲用水凈化處理由地方市政部門負責，而飲用水的水質則由省級衛生機構監測。

聯邦政府在地方水資源管理中也起著重要作用。《加拿大環境》對水資源研究和相關規章制度的制定具有指導意義;《加拿大自然資源》收集有水資源數據和地下水蓄水層的分布圖;海洋與漁業部門關注水生態系統健康和魚類生境;印第安及北方事務部負責構建第一居民社區的水和污水處理設施;公園管理部門負責國家公園水資源管理，而農業和食品部門負責農業及農業與水資源的相互影響方面的事務。草原三省水董事會是一個特殊的聯邦－省級機構，負責監督管理1969年頒布的關于橫跨草原三省(阿爾伯塔省、薩斯喀徹溫省以及曼尼托巴(Manitoba)省)水資源分配協議的執行問題。該董事會下設負責流量分配、水質以及地下水管理方面的分支機構。該機構自1948年成立以來，已對省際間的水資源共享問題實施了成功管理。國際聯合委員會負責管理橫跨美加兩國邊界國際河流的水資源問題。

3.3 應對氣候變化挑戰

對全球氣候變暖背景下未來水文氣象情景進行了模擬，結果表明，自然變化規律將發生改變。氣溫和海水溫度的升高，將使研究區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測徑流變化，但一些徑流情景模擬結果表明，在21世紀中期，徑流減少幅度將達4%～15%。徑流減少將對南薩斯喀徹溫河流域農業灌溉產生顯著影響。未來氣候的大變化，會使極端事件比如干旱、洪水、暴雨，以及農作物病蟲害發生的風險增加;農業生產、供水、水質等都將面臨嚴峻挑戰。

歷史上，最嚴重的草原大旱發生在20世紀20～30年代。此后，南薩斯喀徹溫河流域現代農業和經濟活動逐漸適應了水文氣象的變化。過去40a的干旱已嚴重影響了流域經濟，目前由于各級政府的共同努力，得到了有效地恢復，緩解了經濟損失、社會壓力和環境影響。

本次分析了奧爾德曼(Oldman)河較長序列的徑流數據資料，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80年代，以及20世紀20、30年代。19世紀遭受了更嚴重的干旱，以致40～70年代徑流量長時期很小。在該時期，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展至世紀，對流域供水保證率和變化性的認識會發生改變。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發生。因此，在設置流域管理情景時，應重現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據，以減輕風險和不確定性。

3.4 研究結果

氣候變化的政策適應性(IACC)研究表明:在南薩斯喀徹溫河流域，社會團體、利益相關者的適應能力發展并不平衡。這取決于獲取資源的途徑、農業開發類型、機構具備的能力、地方政府的戰略規劃、實踐需要、當地專家的意見和相互合作等。

研究表明，現有適應能力的養成，很大程度上取決于決策框架，尤其是各級政府部門以及管理網絡。阿爾伯塔省成立了特殊區域委員會致力于解決極度脆弱地區的土地管理問題;加拿大成立了草原農場復興管理局，為草原農業發展尋求適宜的解決方法和水土保持方法，為農業耕作的可持續實踐尋求科學依據。力求使農村社區、農場以及農場經營者增強應對一般氣候變化，甚至是在極端氣候變化下的適應能力。氣候變化的政策適應性研究成果可歸納為以下3個主要方面。

(1)考慮歷史和未來的氣候情景，應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)規劃，以使農業部門和農村社區對現在和未來水資源可持續需求具有穩定且清晰的認識。2001～2002年的嚴重旱災說明在地表水短缺時期解決水資源分配問題的緊迫性。考慮到氣候變化造成的影響，政府強調采取減緩措施，然而利益相關者卻認為有必要發展適應性計劃以積極應對。現在，各級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適應能力。

氣候和水資源兩大問題與環境方面的挑戰一樣，被稱為“很難解決的問題”。其復雜性在于，它們不能在傳統領域或部門內部解決，而需要多部門多領域的參與。有必要將應對氣候和水資源的規劃主流化，并整合到多部門及其利益相關者中。考慮地方和地區的驅動因素，自然和未來的氣候變化及為經濟活動和迎接新機遇而實施水資源管理規劃，都顯得至關重要。

(2)強化水資源管理和規劃的實施效率。應該更清晰地明確不同機構之間的角色和職責。

水資源高效管理的關鍵在于保證所有機構在制定決策時應實現數據共享。機構設置和水資源數據的復雜性，有時會造成水資源管理部門在制定決策和未來規劃時，缺乏足夠的水資源數據，因而很難制定未來長期的適應性規劃。

(3)加強水資源管理機構與當地社區之間的溝通。農村居民認為，距離遙遠、非當地層面的政府機關是不能理解當地人所關心的問題、面臨的挑戰和困難。隨著各地流域組織的建立，越來越多的當地居民參與其中，漸漸減小了這種溝通上的“鴻溝”。如果政府機構能增強居民和利益相關者的參與度，那么水資源規劃和管理將會變得更加有效。另外，當地組織和水資源管理機構的整合，無疑會加強政府和農村社區雙邊對話，這樣有利于產生有建設性的水資源管理決策。

4 結論

加拿大水資源管理在水資源可獲量及利用、環境保護方面面臨著越來越大的壓力。在研究案例中，顯然，農業部門為耗水大戶。對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，遠高于當前規劃者和水資源管理者的認知。這將會對水資源可獲量和水質都產生影響，也意味著水資源管理決策會面臨新的挑戰。氣候變化的政策適應性研究表明，不均衡的適應能力、水資源和氣候數據的缺失、地方層面的考慮、短期－長期規劃籌，都是水資源管理所面臨的挑戰。

對南薩斯喀徹溫河流域開展的研究，為增強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劃的實施效果，加強政府機構與當地社區的溝通交流。成功的適應性應對策略必須與當地實際情況相結合，并由當地的決策者來執行。流域組織之間的合作、流域規劃、跨領域以及多領域水資源管理方法的結合，都將有助于提高水資源管理決策的效率和適應性。