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科迪,k . c . 2018。灵活的水分配和旋转交付相结合的灌溉系统适应干旱。生态和社会23 (2):47。
https://doi.org/10.5751/es - 10193 - 230247
灵活的水分配和旋转交付相结合的灌溉系统适应干旱
文摘
自治的灌溉系统是不可或缺的全球粮食安全和气候变化下面临严重的问题。beplay竞技尤其是等地区将变得更干旱的美国西南部,限制性的水权严格执行。适应这些气候和法律双重挑战包括用户选择规则。特别是在水资源短缺自治的灌溉系统经常换水分配成员之间和旋转供水。然而,目前尚不清楚这些规则相互作用与配置和环境因素,如缺水程度。还不清楚这些规则如何影响结果之间的灌溉者靠近水源和那些远离它。不同配置的规则如何与水资源产生的结果以及灌溉系统的运河网络?本研究解决这个问题通过利用一个自然实验在配水和分配规则中短缺的分层抽样60融雪依赖灌溉系统在圣·路易斯·科罗拉多峡谷从2011 - 2014年四年的干旱时期。旋转交付的关键发现是,组合和灵活的水分配产生最平等的作物生长之间的灌溉者的脑袋和尾巴灌溉系统各级水的可用性。水的边际生产率的头和尾一端灌溉系统各级这个配置下的水资源也是平衡的。 These results suggest a greater likelihood of ongoing collective action, important for climate change adaptation. However, rotation with flexible allocations is outperformed by other configurations depending on context. These findings highlight the configurational relationships between rules, further illustrate interactions between rules and physical context, and caution against panaceas in water resource management and climate change adaptation.介绍
beplay竞技气候变化和自治的灌溉系统
提高全球粮食安全将更具挑战性的气候变化(Turral et al . 2011年,惠勒和冯·布劳恩2013年,贝尔et al . 2016年)。因为气候变化将改beplay竞技变水的供应,灌溉农业特别是将遭受(格莱克2003年,粮农组织2012)。特别是灌溉者依赖融雪(小羊驼等。2012年,Villamayor-Tomas 2012)。这是有问题的,因为灌溉预计负责满足日益增长的要求,食品和已经占世界粮食供应的40%(2012年联合国教科文组织)。在世界范围内,大约四分之三的灌溉农田和四分之一的所有农田依靠自治的灌溉系统(Mabry 1996),和90%的灌溉系统是小型自治(Cifdaloz et al . 2010年)。一个灌溉系统,即。、导流坝导流结构、运河、堰、水闸、和其他基础设施,是自治当农民权利访问水系统传达自己的,操作,维护和管理系统。因此,灌溉自己将负责绝大多数的适应,然而学者、决策者和灌溉自己可能不知道足以充分准备气候变化(克莱默et al . 2017年)。beplay竞技
农民在科罗拉多州的一个好的测试用例相关的问题在灌溉农业适应气候变化。beplay竞技超过一半的耕地在科罗拉多州,灌溉水源是自治的灌溉系统(Sax et al . 2006年,美国农业部2014年),和流量的4/5开始如雪(CCC,无日期)。虽然可能抵消有限公司2受精和延长生长季节(威尔特郡et al . 2013年,Deryng et al . 2016年),农民却面临越来越多的挑战:气候变化更严重的森林火灾和森林组成变化(卢卡斯et al . 2014),积雪减少体积和春天早些时候融化(卢埃林2013年Vbeplay竞技addey,柯伊拉腊et al . 2014年),和提高作物水分需求由于气温上升(卢卡斯et al . 2014年)。格兰德河盆地的部分通常称为圣•路易斯•谷(SLV),一个社区的50000年灌溉140000至200000公顷,或许是最负面影响在科罗拉多州和已经看到气候变化(混合et al . 2011年,2012年,卢卡斯et al . 2014年)。气候变化的早期信号已经引起灌溉者的beplay竞技反应,尤其是那些依赖地下水(科迪et al . 2015年,史密斯et al . 2016年)。
许多学者、政策制定者和灌溉者认为改善灌溉系统是重要的适应(粮农组织2012年,李et al . 2014年)。的一些改进设想是制度变迁;修改法律,政策,规则和规范(2005年2005年肯尼,奥斯特罗姆,Huntjens et al . 2012年,Meinzen-Dick 2014)。一直特别注意产权水(科迪2018)。然而,产权可以很难改变,政府规则的改变往往是抵制(Poteete et al . 2010年)。补偿,灌溉在自治系统开发了当地适应短缺,操纵他们控制的两个主要影响用水:规则分配和水分配成员(第纳尔et al . 1997年,Joshi et al . 1998年)。我研究调查的有效性两个常见的灌溉系统,干旱的反应(1)通过旋转和(2)供水短缺共享,在四个配置:旋转与短缺共享,旋转不短缺共享、同步交付与短缺共享,共享和同步交付没有短缺。有效性评估在不同程度的水资源短缺和水用户在不同灌溉系统的输水网络。旋转的定义是供水轮流出现,不管的持续时间或交付的序列。缺乏用户之间共享的定义是改变水分配相同的灌溉系统在干旱时期,无论最初的标准用来分配水(土地、私人权利,历史使用,等等)。
公共资源池(CPR)文学已经开始强调规则的构型性质(巴乔et al . 2016),但还有很多东西要学习不同的配置如何影响CPR治理的结果,如股本(英格拉姆et al . 2008年)。公平与平等是至关重要的:许多研究表明感知公平的自治CPR上下文很重要保持必要的集体行动来维护资源流向用户(2008年阿诺德Poteete et al . 2010年,科迪et al . 2015年,佩雷斯et al . 2016年,悉尼et al . 2017年)。在灌溉中,普遍存在的问题是潜在的灌溉者上游(head-enders)高度不平等的关系,先撤回水哪有能力和最大数量和下游(tail-enders),他们必须等待水流过去head-enders,只能剩下(詹森et al . 2011, 2012)。此外,不同程度的水资源短缺应该生成不同的灌溉结果即使有相同的规则,正如科迪(2018)发现的水权。因此,我评估上述配置的有效性在不同程度的水资源短缺和字段在不同距离的灌溉系统的主要消遣。
要做到这一点,一个自然实验的使用旋转和短缺分享干旱的时期(2011 - 2014)在SLV利用。干旱造成的水资源短缺引发的实现旋转和短缺共享规则的研究,和这些规则作为不同的治疗。水文、技术、农艺和作物遥感数据(归一化植被指数(NDVI)搭配数据超过6700个人在60自治域嵌套2011 - 2014年的灌溉系统。分层的数据补充灌溉经理调查在2013年评估规则在这些系统的使用,以及其他功能。研究区和采样灌溉系统如图1所示。因为感兴趣的变量时不变,数据分析了一年一次用普通最小二乘法(OLS)线性回归和逻辑回归与标准错误群集的灌溉系统。托比特书回归和空间误差和空间滞后模型进行鲁棒性检查。
结果表明,不仅是这些配置的重要预测因子灌溉性能,但还有一个重要的配置和环境间相互作用。规则配置有显著不同的影响的程度前端字段和尾部领域不同作物生产的水平,这些影响是通过可用水量进一步放缓。特别是,旋转交付与短缺分享,最常见的组合规则的样本,有能力平衡NDVI与head-enders tail-enders在所有水平的水资源短缺。它还生产几乎等于边际生产率的水,即。每额外增加作物生长单元的水,head-enders和tail-enders之间在所有水平的水短缺。旋转与短缺一贯表现良好的分享与其他配置与不平等的结果相比,即使在一些缺水条件下其他配置销售模式。因为它更平等的结果,因为它与其他配置在干旱、竞争很可能转动交付和短缺分享最好的促进集体行动必要自治的灌溉系统适应更多的干旱和SLV和其他不可预知的未来。说,旋转和短缺的精确形式分享不能从这种分析规定。事实上,在某些情况下,只有旋转,只有缺乏共享,或没有规则可能是必要的。个人灌溉系统的进一步研究是必要的,以确定确切的规则,在不同的条件下优化性能(Cifdaloz et al . 2010年,佩雷斯et al . 2016年)。 Nevertheless, this study gives irrigators and managers more certainty about the outcomes of the options they have.
旋转和短缺共享:影响和交互
两个普遍的制度特征的自治的灌溉系统是水分配规则和配水规则(1992年奥斯特罗姆,第纳尔et al . 1997年,Joshi et al . 1998年)。他们尤其值得研究,因为他们直接和根本对用水量的影响,因此水需求和生态的影响。在灌溉、水分配规则属于多少水灌溉系统中的每个农民可以使用(例如,9200立方米每公顷土地),和分布规律确定水到达农民(例如,对连续12小时;奥斯特罗姆1992第纳尔et al . 1997年,Joshi et al . 1998年)。每一种类型的规则之一是本研究的焦点,因为它们是已知的适应短缺(Abdullaev等。2006年,他et al . 2012年),因此对适应气候变化可能是重要的。beplay竞技他们确定(1)之间的水分配是否可以改变个人灌溉灌溉系统(即相同。、缺乏共享,事实上的临时使用权的转移水权),和(2)沟里流是否送到个人灌溉同时旋转或分给他们。在SLV的灌溉系统在正常水可用性可能会或可能不会旋转,与一些切换到旋转和改变旋转本身在短缺。然而,尽管有无数的表现这些规则在实践中(例如,多种形式的旋转,多个标准确定水分配),需要某种程度的抽象一般推断他们的影响力,所以他们被认为是二进制在这项研究。
交付和分配规则与关键的人类和水文行为,特别是激励过度使用或偷水,水是输给了渗流和一些蒸散的运河的长度。灌溉经理在SLV的报告在5 - 15%的损失取决于农民的headgate的距离是导流结构,沟里的斜率,土壤,沟内衬(如水泥、膨润土、没有),植被沿着沟,水位高度等。这意味着渗流损失可以成为灌溉的主要因素考虑在短缺。大多数灌溉经理也报道一定程度的水盗窃,通常在短缺和更具破坏性更大系统的监控是很困难的。
重要在这项研究中,水权在SLV的科罗拉多州的由点从自然水源水转移通过人造导流结构和人造的灌溉网络。超出了导流结构,国家不直接干涉水如何分配灌溉系统。分配和分布规则被调查的是采用灌溉自己根据语境因素的共同进化,如法律和地理、冲洗器首选项(奥斯特罗姆2014)。决定实现旋转等机构适应不足或缺乏共享通常基于积雪或流速及流水量和由一个非正式的灌溉者之间的对话,尽管它可能采取投票表决。灌溉者通常在同一灌溉系统交互几乎每天都在灌溉季节,和几乎所有的系统有一个赛季前年度会议讨论系统的持续需求,潜在的变化,以及是否实现适应短缺。规则采用深入历史的过程;灌溉者在这一地区不断操作系统早在1850年代,通过土地主要从父亲到儿子。因此,在一个高度路径依赖过程(北1990),这些分布和分配规则慢慢地进化,以适应新用户,新技术,水利法规的变化、水文环境的变化等的影响。根据集体选择规则的灌溉系统,操作规则配置和交付通过多数投票选择,共识,继承传统,一些强大的灌溉,霸权行为或其他决策过程。不管怎样,每个配置最终是共同进化的产物语境因素和冲洗器首选项(奥斯特罗姆2014)。 Irrigators report that changes to their rules have produced meaningful changes in crop production in the past, and among irrigators the importance of allocation and distribution rules is widely acknowledged.
第一次看交付规则,在旋转用户可以轻松地监视对方的主要运河,他们轮流转移水。监控在SLV进行几乎完全是靠眼睛。很少有灌溉系统,电子抛弃盖茨和量规使用。在旋转,下一个农民将在沟里,从事实际监控,有时在半夜。虽然要求增加谈判、管理和运营成本,旋转从而有助于防止“静止的强盗”行为(詹森et al . 2011、2012),其中head-enders首先提取水的利用和剥夺tail-enders的完整配置(1998年1992年奥斯特罗姆,Lam)。如果任其发展,静止的强盗最终导致tail-enders变得无助匹配提取head-enders升高,在极端情况下,tail-enders没有水。相比之下,旋转向所有用户创建了一个肯定的要求送水,可能改善集体行动通过时间(Dayton-Johnson 2000,佩雷斯,et al . 2016年)。
因为旋转通常允许沟里的全部流到每个冲洗器,它有四个重要的是不同的水文影响而同时交付:(1)旋转产生足够的液压压头将充足的水满沟的长度(Lam 1998);(2)旋转脉冲更快饱和根区在一个特定区域的土地相比,连续应用程序相同的体积;(3)在非常高的流,旋转可以压倒和破坏基础设施,废水,淹没庄稼,和土壤侵蚀;和(4)取决于转动,旋转可能引起水流在干沟床开始时,增加渗漏损失相比,同时交付,使沟床湿不断。
同时在系统分发,流分给用户根据他们之间事实上的权利在同一时间。同时交付的三个关键特性包括:(1)更大的交易成本建立监控和更多的困难,因为需要许多水用户监控,从而减少监测整体;(2)没有肯定的交付要求tail-enders(或任何人,);和(3)减少供水可靠性tail-enders因为分裂的水头,从而严重渗漏损失相对于旋转。在一起,这些特性鼓励偷窃和霸权通过head-enders以及潜在的更严重的渗漏损失。然而,他们也可能确保流对于大多数用户大部分时间的可预测性。同时交付也便宜的组织管理的时间和劳动。最后,缺乏有着它独有的简化传输、基础设施需求,并维护一个持续饱和沟床在水流的距离,消除了需要多次饱和床当旋转。
考虑使用的其他规则,缺乏共享,意味着实际水权的所有权的灵活性。这种灵活性应该允许更有效的分配,使灌溉改善已经种植作物的活力,可靠地种植更多地区,赚取收入未使用水(他et al . 2012年)。短缺共享应该提高边际生产力分配水在大多数情况下,土地有更大的需求。没有缺乏共享的灵活性,可能是总生产低于资金将会实现。然而,这种灵活性也可以增加的成本监控用水通过创建模棱两可的水权。更高的监控成本引入了短缺共享可能导致低水平的监测,从而鼓励水盗窃和减少灌溉性能,尤其是对tail-enders。然而,如果旋转到位,这种效应可能会减轻。此外,缺乏共享将改变水头,渗流输了,从灌溉应用程序并返回流没有完全消耗。这将伤害tail-enders相对于head-enders和将会更具破坏性同时交付由于缺乏一个肯定的交货需求。
假设和预测
一个规则的后果取决于采用的其他规则,导致假设1 (H1):短缺分享对灌溉性能的影响取决于水被交付,和交付方法灌溉性能的影响取决于短缺分享实践。用旋转,监控和高水头,缺乏共享将是有益的,因为增加的灵活性,从而使水流动领域最需要的。在同时交付,监测和低水头较低、缺乏共享将因静止的强盗行为是有害的和渗漏损失。没有缺乏共享的灵活性增加,旋转的流量可能是有害的,因为变量,因此水可能不够或压倒基础设施、土壤、作物的需求。最后,没有短缺共享、同步交付会产生固定的强盗行为,在严重短缺,难以产生足够的液压压头移动水的完整长度的灌溉系统。
规则中使用的影响将取决于水的可用性和多远不得不从导流结构,导致假设2 (H2):缺乏共享的影响和交付规则对灌溉性能由转移的水量灌溉系统和领域的转移的距离。旋转交付应该平衡灌溉性能head-enders和tail-enders之间不管水的可用性和缺乏共享规则,但是没有短缺水资源共享可能的变化,从而导致糟糕的性能较高的水淹没系统可用性。共享应该在同时交付伤害tail-enders短缺问题,尤其是在极端干旱。但随着旋转,缺乏共享应该灌溉性能稳定在较高水平的水可用性通过更高效的转移。旋转与短缺共享,然而,如果损害性能在低水平的水可用性由于水文轮流低效和农艺问题很少脉冲的灌溉用水。同时交付没有短缺分享下,应该有高头部和尾部之间的不平等和作物的单位边际生产力水应该更高head-enders谁将捕获tail-enders前面的水。
方法
小心的情况下选择自然实验越来越鼓励使用实验室当无法回答研究问题,现场实验,或建模;当研究系统涉及许多不同的生物物理和社会数据;当数据是困难的或不可能的收购或聚合(Poteete et al . 2010年,考克斯2015)。等自然实验,这项研究中,需要许多潜在的混杂变量数据,这些数据很少可以在同一单位的分析或决议。然而,SLV克服这些挑战,因为丰富的公共数据,单位的稳定性分析,六年的网站访问作者地面实况数据和分析。在SLV干旱的时期从2011年到2014年使评估期间使用规则的短缺,而作为研究设计的不同的治疗方法。
数据收集和变量选择
变量是来自CPR理论和组织使用的制度分析与发展框架(奥斯特罗姆2005)。变量也被选中的部分原因是他们使用先前的研究本地区的灌溉史密斯(2010年考克斯,2016)。整体研究方法是如图2所示。水流从左到右,由图中的变量的影响。使用图2所示的所有变量的回归分析。表1还为这些信息提供了更多的细节关于变量。
数据收集来自各种公共资源,主要是科罗拉多州自然资源部的格兰德河决策支持系统(rgds),美国地质调查和national mall引擎(例如,归一化植被指数和高度位图)。目的的回归,灌溉系统级的数据应用于野外观察评估灌溉单个字段的结果。图3说明了如何从national mall NDVI栅格数据引擎,2013年7月,覆盖了各个领域从rgds和灌溉系统边界,显示为向量。每个领域,在计算平均NDVI值矢量数据转换为栅格数据计算区域统计在ArcGIS 10.5。
数据也使用的分层抽样调查收集60灌溉系统领导人在2013年评估规则的使用以及其他灌溉系统的功能。分层是由地下水访问(访问/没有),水权优先级(高级/初中),地理位置(上游或下游),地理位置(四大分水岭),和文化遗产(由西班牙或美国人)。样本可能因此不代表SLV总体上,但它将能更好地确定是否存在潜在的影响,否则不被发现,如果对这些关键变量样本不平衡。调查是在英语和人进行管理的位置被采访者的选择两到三个研究人员。一位研究人员领导的质疑和记录反应,和其他人记笔记和确认的准确性。确保问题被要求和答案记录一致,每天组人员混合。
有一些限制数据。例如,研究缺乏农场层次的数据,因此不能占农场层次的效果。然而,油田靠近彼此更有可能属于同一农场,所以空间回归考虑一些农场层次影响被动。研究还缺乏任何直接的财富用于灌溉系统上的数据或个人的农民。说,该地区的灌溉系统是一个代理的财富和劳动可以灌溉系统的操作和维护。不同的自然资源使用模式可以截然不同的经济关系的产物(Kininmonth et al . 2016年)。因此,二分变量指示是否一个灌溉系统是由西班牙(沟渠)是包括在内。这提供了社会经济和人口信息,因为这些系统更倾向于集体主义,更少的资本密集型,身体更小、更少的面向市场,利用动物肥料、种植传家宝作物,历来受到迫害,被压迫,被排除在治理过程(1998年里维拉,罗德里格斯2006年,考克斯和罗斯2011年,考克斯2014)。喷灌和irrigator-reported基础设施的安装质量也是代理的成本结构和资本可用于个体农民和灌溉系统(贝尔et al . 2016年)。灌溉系统区域也与灌溉者的数量,一个关键变量重要的程度和困难解决集体行动的灌溉者所面临的问题。最后,使用旋转系统交付,数据缺乏信息旋转本身,例如,每个冲洗器的运河上的位置,他们需要水的顺序,每个农民的持续时间,等等。
最后,随着时间的推移,灌溉系统采用基于反馈灌溉的规则从过去的表现(奥斯特罗姆2014)。可能因此认为,不同的规则的影响使用实际上反映了过去的灌溉性能和/或塑造过去灌溉性能的因素,而不是当前的规则。然而,来自数据的简洁的解释是,因果解释简单:规则导致的结果(见附件1,部分9)。最重要的是,选择的故事,内生性的论点假设规则实时对性能的影响,即。,如果性能响应某些规则,灌溉者可能会改变规则,利用这些影响。如果没有因果关系,没有选择规则和压力不存在内生性。本研究因果关系的拥抱,但是认为反馈花的时间太长和太弱在近期压倒精心设计的分析报告。灌溉者报告高度谨慎缓慢的制度变迁方式的灌溉系统,以及系统的主动规则对结果的影响(尤其在干旱和头部和tail-enders平等)。此外,由于2013年评估的规定不能在2014年的表现,因为性能的回归占其他司机和规则的选择,因为样本是分层的驱动性能的重要因素和规则的选择,因为60访谈的内容和其他与关键的利益相关者和告密者的对话,这是合理的以一个简单的方式解释结果。
分析方法
古吉拉特语和波特(2009)后,OLS和logit回归运行在R 3.2.2 (R核心团队2015)年研究期间所有三个因变量:灌溉与整地/不灌溉(分对数)百分比灌溉(OLS)和归一化植被指数(OLS)。初使用et al。(2007)为指导,分析不是一个层次模型,而是使用OLS和logit回归与集群标准错误的灌溉系统。这是因为数据只存在两个层次(字段和灌溉系统),感兴趣的措施是使用跨系统的平均效应的规则,和固定效应将在使用模糊规则。每年的运行模型的鲁棒性。指定模型,迭代过程进行咨询理论和运行之间的相关性,双向回归,以及方差分析来评估可用的变量包括在回归。变量没有被充分解释或不是特别必要的理论被排除在最终的回归。模型没有交互的形式:
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缺乏共享(SHR_SRC)之间的相互作用和转动交付(ROT_SRC)进行评估第一个假说。评估第二个假设,一个分类变量与五类(四个潜在机构配置加7系统拥有完全由一位农民)体积与转移的每单位面积可灌溉的灌溉系统,系统(AFDIV_PERDACRE)和最大的百分比领域转移的距离(DIV_DIST)。南面临方面(南),ditch-level变量,捕捉阳光直接照射的强度,只有包含在模型使用归一化植被指数作为因变量。数据用于灌溉方法(SPRINK)、作物生长(作物)和地下水的访问(地面)今年最近的观察对该字段(即下分析。、字段不灌溉有可用的最新数据,通常前一年)。体积的数据转移/可灌溉的单位面积百分比和平均流上游计(PERAVAFGAGE)今年在分析。一沟系统缺乏转移卷2014年数据,因此它被排除在2014年分析。
因为灌溉面积百分比和归一化植被指数是审查变量,托比特书回归运行确认意义,大小和方向的影响使用OLS发现。显式地占空间自相关、空间滞后和空间误差模型也运行(Bivand和水虎鱼2015)。这些证实OLS和分对数结果鲁棒性检查。因为OLS和分对数结果更容易解释,他们报告如下。
结果
假设1:旋转和短缺之间的交互共享
H1:短缺分享对灌溉性能的影响取决于水被交付,和交付方法灌溉性能的影响取决于短缺分享实践。
缺乏共享有显著不同的影响结果相比,同时发货转动下发货,和旋转短缺情况下有显著不同的影响结果提供共享比固定分配(p < 0.05)。旋转时,缺乏共享对结果没有显著的影响在任何一年研究因变量测量。也就是说,旋转和共享的预测值高于单独旋转对绝大多数的年,因变量。不旋转时,缺乏共享显著危害结果在所有所有因变量测量进行了多年研究,支持预测。相反,当共享短缺,旋转改善结果在所有所有因变量测量进行了多年研究,预测。然而,当没有短缺共享、旋转显著危害的概率灌溉在2012年和2014年。在其它年份和其他相关变量,没有显著差异,但模型的预测值较高同时交付所有年和不乏共享。这表明协议与旋转的预测没有短缺共享可能模棱两可的效果。
图4描述了在2012年被灌溉领域的概率在四个不同的制度配置。2012年代表的总体结果。被灌溉的概率是这里,因为灌溉领域反映了一个大型的承诺一个冲洗器,通常是在灌溉季节的开始。因此更保守的规则对结果的影响。
假设2:机构与稀缺程度和现场的距离
H2:缺乏共享的影响和交付规则对灌溉性能是由大量的水转移的灌溉系统和领域的转移的距离。
第二个假说是支持总体来说,虽然有一些情况下相互作用不显著,结果出乎意料。说,结果说明类似的趋势在所有结果变量和跨年,意味着强大的结果。旋转交付减轻不平等的灌溉性能head-enders和tail-enders之间不管水的可用性,有或没有短缺共享。旋转交付没有短缺分享在尾部边际生产力提高了,但很容易被增加在水资源短缺共享,导致负的边际生产率(即。,更多的水减少作物生产)。这超过预测,预计没有或低积极的边际生产率和建议物理伤害。缺乏共享增加边际生产力下旋转但同时交付下边际生产力降低至接近零的水平,特别是在末尾。短缺下分享也让不平等恶化同时交付相比,旋转下,尤其是在极端短缺的末端。最弱的性能差异不同的配置出现在前端在极端匮乏,尾部在小和轻微的稀缺性产生最大的机构配置之间的性能差异。更详细的结果为每个机构配置表2中给出。
图5和图6说明结果通过显示规则之间的交互使用,距离转移,2012年单位面积和体积转移使用归一化植被指数作为结果。图5说明性能作为一个从前端的末端系统不同程度的水可用性,而图6展示了水在不同的边际生产率的灌溉网络。这些结果,七灌溉系统所拥有的只有一位农民作为反设事实系统依赖于集体行动。结果给出了归一化植被指数因为NDVI代表其他结果:较低的NDVI值也对应于低灌溉区域,包括没有灌溉。归一化植被指数代表更好的近似总作物生长,因此收入和生存的可能性,比灌溉面积,因为NDVI还包括作物生长的强度信息,因此适于销售的的重量或消耗品作物。总之,归一化植被指数提供了一种广泛而密集的灌溉是如何。
讨论
本研究提出了文学通过考虑影响灌溉相结合短缺共享和交付方法的性能。有许多研究,分别调查短缺共享(Torell和沃德2010 D 'Exelle et al。2012年,他et al . 2012年,病房et al . 2013年)和旋转(Turral et al . 2002年,Abdullaev et al . 2006年,詹森et al . 2012年)。然而,复杂的文学,没有什么是短缺共享协议。D 'Exelle et al。(2013)调查实例,head-enders放弃娱乐的意图使tail-enders灌溉(从而减少前端改道不成比例),发现虽然这降低了效率,改善了平等。病房et al。(2013)和Torell和沃德(2010)评估各种短缺共享安排,发现同等比例减少娱乐灌溉是灵活的,容易理解,增强作物生产相比,缺乏安排,应用不平等的风险负担。他et al。(2012)也研究了一些缺乏共享机制下拨款在阿尔伯塔省之前,加拿大在改变水分配是通过各种灵活的规则以及市场。他们发现,所有模式缺乏共享的效率改进在拨款之前,与市场交流是最有效的(这些研究结果为系统间共享,而不是intra-system共享在当下研究)。文学对于短缺的总体信息共享是有益的,特别是当它与贡献相等的系统维护、公平分配短缺风险,并约定以透明的方式灌溉系统的所有成员之间(Dayton-Johnson 2000年Torell病房2010年,伯纳德et al . 2013年,病房et al . 2013年)。然而,目前的研究做了一个对比发现;缺乏共享可以导致更糟糕的整体表现,特别是对末端用户,如果旋转也不工作。 However the present study finds that shortage sharing produces benefits overall when coupled with rotational delivery.
至于旋转,文学在很大程度上已经发现旋转完成目标是实现实现:它提高了前端和末端之间的平等(Turral et al . 2002年,Abdullaev et al . 2006年)。事实上,灌溉在SLV直接在采访中表示,这是旋转的目的。尽管詹森et al。(2012)并没有让这个发现在实验环境下,转动交付机制不是伴随着执行任何最大消遣时间或金额,不是谈判的灌溉,以及旋转的影响并不是研究的重点。此外,选择旋转的2/3实验实际灌溉组詹森et al .(2012),可能是因为灌溉者明白旋转是有效和公平。类似于其他的研究,本研究的结果发现旋转不一定效率提高,只有在一个运转良好的旋转系统最脆弱的灌溉者,即。tail-enders,免于恶化干旱的后果,尤其是在缺乏共享也是允许的。
本研究最重要的贡献是,交付和分配的影响取决于它们的配置有不同的规则。巴乔et al。(2016)发现配置重要当看着奥斯特罗姆提供的设计原则(2005),然而这对于特定的研究发现配置重要操作规程使用。实际上,相同的交付和组合的影响缺乏head-enders和tail-enders之间共享规则可以不同,甚至这些影响的条件是水资源短缺的程度。
这些研究结果的政策含义是不规范的。这个问题的答案”,规则是最好的呢?“依赖于其他规则。导数问题的答案”,配置的规则是最好的呢?”也很大程度上取决于农民问所在地的灌溉系统和多少水系统是可用的。因此,水资源管理者和灌溉者都应该权衡水文背景下,股票,和社会规范在确定哪些规则试验和采用。
结论
最优性很大程度上取决于规范性评估股票(英格拉姆et al . 2008年)。这项研究表明最优选择的机构强烈依赖于规范,基础设施,和水文条件给定的灌溉系统在一段时间内的许多年。这些发现暗示了一个气候变化的时代,在灌溉农业将面临严峻的挑战(Turral et al . 2beplay竞技011年,粮农组织2012年,李等人。2014年,克雷默et al . 2017年)和机构改革已经被提议作为潜在的适应性(Huntjens et al . 2012年)。此外,高语境的影响使用的规则在调查中突出了构型之间的关系规则的使用(巴乔et al . 2016年),进一步证明机构与生物物理交互上下文(科迪2018),警告灵丹妙药在水资源管理(Meinzen-Dick 2007),和支持一个诊断制度分析方法(奥斯特罗姆2007)。因为精致的个人和群体的成本和收益分配(佩雷斯贝尔等人。2016年,等。2016年,悉尼et al . 2017年),异构市场整合(Kininmonth et al . 2016);和不同的水文、基础设施、生态环境和机构,“制度变迁需要被视为一个有机的过程,在现有的规范和实践的基础上,而不是在社会工程”作为练习(Meinzen-Dick 2014:23)。
说,这个研究显示旋转交付与短缺分享最健壮的机构配置检查。除了生成head-enders之间最平等和tail-enders总的来说,这个配置有积极的边际生产率上下各级运河水的可用性,因此代表了一个安全的赌注下不确定的水供应。这个配置也似乎是适合系统大型和小型,种植多种作物,不同的社会和文化规范,及各种混合技术和基础设施。然而,它需要足够的资源和劳动力进行必要的谈判,监视,据推测,制裁。它可能也有一些水文和农艺限制在严重短缺,水是传播过于分散。也许这就是为什么,在SLV的拉美裔沟渠传统旋转和短缺分享传统上练习,极端短缺了只有最好的土地上种植庄稼,surplusses在社区之间共享。本研究有局限性,所以未来的工作应该包括直接的福利措施,确定农业单位,使用模拟,研究不同水权和气候制度。
确认
本研究不可能一直没有从美国国家科学基金会bc - 1115009资金,科罗拉多的部分美国水资源协会和阿肯色河流域水论坛。发表这篇文章是由博尔德的科罗拉多大学的图书馆开放基金。人类所有学科研究符合铜IRB协议# 13 - 0181。作者感谢案发Andersson,史蒂芬·史密斯,凯尔Kittelberger,迈克尔•考克斯和马特·福斯特帮助收集和编码数据。作者由于案发Andersson,史蒂芬·史密斯,坦尼娅么,道格•肯尼莉莎迪林、迈克尔·考克斯,约翰·维纳,内森·Lee-Ammons比尔科迪,达拉山,和罗伯特•法Lisette Arellano的建设性的建议和支持。一些匿名评论者也提供了宝贵的建议。最后,作者还感谢农民和水资源管理者在圣•路易斯•谷的时间,尤其是格兰德河盆地圆桌会议的成员和国家工作人员的工程师的办公室。所有剩余的错误是作者的。
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