农业部门极易受到气候变化的影响。了解具体的适应措施如何减缓气候变化对农业生产的影响，对于确定气候变化风险的解决方案和设计有效的政策以促进适应气候变化至关重要。尽管学术界已经广泛研究了总体适应效果（例如：Burke and Emerick, 2016；Chen and Gong, 2021；Heutel et al., 2021），但对于理解特定适应措施如何减轻气候变化对农业部门的影响的研究相对不足。为了弥补这一不足，本文通过研究一项全国性的扩大灌溉面积项目，探讨了增加灌溉机会是否能够缓解高温对作物产量的影响，从而因果地确定灌溉的适应效应。本文利用1981-2010年县级农业生产数据以及日度气象数据，首次提供了关于世界人口最多国家的农业部门特定适应机制的大规模因果证据。在粮食类作物中，本研究重点关注玉米和大豆对气候的敏感性，因为它们具有更好的地域性代表。玉米和大豆在中国各地都有分布，而小麦和水稻的地理分布更为集中，前者主要分布在北方，后者主要分布在南方。

本文的实证分析分为三部分。第一部分使用特定时期的面板固定效应模型，研究了灌溉工程实施前后温度对产量的影响，以估计总体适应效应。结果显示，在1996-2010年期间，暴露于极端高温100天（以高于内生选择的温度阈值的degree days来衡量—玉米为28°C，大豆为26°C）对玉米和大豆产量的影响比1981-1995年期间低了40%-50%。与之前极端气温对作物产量的影响相比，全国玉米产量减少了14.5%，大豆产量减少了7%。第二部分旨在确定主要的适应性工具，通过估算各种农业投入（包括灌溉、化肥、机械和电力）的边际适应效应。我们采用了温度-投入交互的饱和面板模型，并进行了省级固定效应和县级时间趋势的控制，以排除其他因素对作物产量的影响。结果表明，只有灌溉对减少与温度相关的产量损失起到有效作用。将灌溉覆盖率从0%提高到100%能显著减少玉米产量损失25-28%、大豆产量损失13-15%，而化肥、农业机械和电力的使用对减少与高温相关的产量损失没有显著影响。最后一部分，我们采用双向固定效应模型，利用DID模型估算了项目对获得灌溉的处理效果，证实了项目与灌溉覆盖率之间的因果关系。随后，我们构建了一个气温与灌溉项目实施之间进行交互的模型，估计了通过灌溉扩建项目获得的灌溉对气温-产量关系的影响。分析结果表明，灌溉项目的实施显著减轻了高温对作物产量的影响，减轻幅度约为4.5个百分点，这一效应约占总体适应效应的40%。

本文的贡献主要分为两个方面：首先，本文为气候变化适应性文献提供了创新贡献。与众多文献采用估算总体适应效应的方法不同，本文采用了一种独特的面板固定效应模型，以研究全球人口最多的国家内气温与农产品产量的关系的时间演变。研究结果表明，极端高温对产量的影响在过去几十年中显著下降，这一降幅超过以往文献的估计。这一发现强调了过去的气温影响估计可能不准确地代表了未来的影响，提示了气温适应性的时间动态性。本文的第二个主要贡献是对具体适应措施的研究。新兴文献越来越关注农民在应对气温冲击和气候变化方面的行为调整，包括季节内变量投入调整、生长季节调整、耕地重新分配、风险缓冲和融资行为以及能源使用等。然而，评估这些措施的有效性常常受到内生性的挑战。本文通过使用准实验方法确定了特定适应工具的因果适应效应，并量化了它们对总体适应效应的贡献，为相关文献提供了有价值的补充。特别地，本文是第一篇利用全国范围内灌溉获取的自然实验来解决灌溉内生性问题的研究，为了解灌溉在适应气候变化中的作用提供了重要见解。

1996年，中国中央政府在中央农村工作会议上决定每年提供贴息贷款来支持扩大灌溉面积，并明确提出建立300个灌溉建设试点县的计划。该决策要求每个重点县新增10万亩（约合6667公顷）以上的灌溉面积，并强调选择灌溉方式应根据具体地理条件和科学原则，以努力扩大灌溉覆盖范围。

Fig. 2描述了受灌溉扩建项目影响的县（处理组）和未受项目影响的县（对照组）灌溉覆盖率的时间趋势。在集中种植玉米或大豆的县中，处理组和对照组在项目实施的1996年之前呈现出相似的趋势。但在2003年之后，对照组的灌溉覆盖率增长速度落后于项目实施县的增长速度，两者出现了明显的差异。Fig. 2说明了利用灌溉的准实验变化来确定其边际适应效益的经验策略的有效性。

（1）温度-产量关系的时间演变

首先，本文使用县和省-年固定效应的面板模型来估计温度-产量关系：

本研究的主要目标是探究特定适应措施如何缓解高温对农业的不利影响，并评估这些措施对整体适应效应的贡献。为此，本文利用1996年开始的扩大灌溉自然实验引起的灌溉准实验变化，量化了灌溉对总体适应效应的贡献。研究的主要发现可概括为三点。首先，利用特定时期的面板固定效应模型，分析表明1996 年后，与温度相关的产量损失与之前相比显著下降，表明存在整体适应效应。其次，边际适应效应的估算结果表明，灌溉在观察到的适应性投入中起着核心作用。第三，通过DID模型分析，本文证明了灌溉扩展实验显著减轻了高温对作物产量的不利影响，而这一效应约占总体适应效应的40%。这些研究结果强调了改善灌溉条件可能是减轻气候变暖导致的产量损失的有效途径。

我们的研究结果对于预测气候变化的影响以及制定适应投资政策具有重要意义。首先，温度影响的时间动态性提示了以往对气温影响的估计可能不准确地反映了未来的情况。如果高温对农业影响逐渐减小，早期估计的气温敏感性可能高估了未来气候变化的潜在影响。其次，我们的研究表明，通过利用现有技术来减轻气候变化对农业的不利影响有广阔的前景。此外，在各个领域应用这些技术以最大限度地减少气候变化的影响也存在巨大机会，但这需要进行迫切的研究工作。同样重要的是，需要探索在气候变化适应中具有潜力的新技术。这两种适应形式都显示出巨大的潜力，但必须认识到它们需要资源，而这些资源可能被分配给不同的优先事项，同时它们的长期有效性也需要深入研究。

（部分图片包含地图信息，故不展示，请参考原文）

Abstract