淺談氣候變暖對農業的影響

一、CO₂濃度增加對作物生長的影響

大氣中CO₂濃度增加可以提高光合作用速率和水分利用率，有助于作物生長，小麥、水稻、大麥、豆類等C₃作物產量顯著增加，但對玉米、高粱、小米和甘蔗等C₄作物助長效果不明顯。現有研究指出，在二氧化碳濃度倍增，可使C₃作物生長且產量增加10～50％，C₄作物生長且產量的增加在10％以上。然而，二氧化碳濃度增加對植物生長的助長作用(也稱“施肥效應”)，受植物呼吸作用、土壤養分和水分供應、固氮作用、植物生長階段、作物質量等因素變化的制約，這些因素的變化很可能抵消二氧化碳增加的助長作用。

二、氣候變暖對農業氣候條件和種植制度的影響

氣候變暖使我國平均氣溫上升，從而導致積溫增加、生長期延長，且種植成片北移。當年平均溫度增加1℃時，大于或等于10％積溫的持續日數全國平均可延長約15天。全國作物種植區將北移。

三、氣候變暖對作物產量的影響

氣候變暖對我國農作物產量的影響，有些地區是正效應，在另一些地區是負效應。我們利用三種大氣環流模式預測的氣候情景，計算了我國主要作物水稻、小麥和玉米產量的可能變化。在三種大氣環流模式預測的氣候情景下，水稻產量的可能變化，在不考慮水分的影響下，早稻、晚稻、單季稻由北向南減產幅度逐漸增加。

氣候變暖對春小麥產量的影響大于冬小麥；對灌溉小麥的影響小于雨養小麥，也就是說灌溉能減小氣候變化對小麥產量的不利影響。但是對水資源比較缺乏的北方麥區而言，灌溉并不是解決問題的根本途徑，適當改變種植方式，選育抗旱、耐高溫的品種等也許是更為合理有效的對策。

氣候變暖也將使春玉米平均減產2～7％，夏玉米減產5～7％；灌溉玉米減產2～6％，無灌溉玉米減產6～7％左右。也就是說，氣候變化將使我國玉米總產量平均減產3～6％，灌溉條件下減產的幅度比無灌溉的要小。總體來說，氣候變化對我國玉米生產的影響是弊大于利。產量減少的主要原因是生育期縮短和生育期高溫的不利影響。

總之，大氣中二氧化碳濃度倍增時，溫度升高、作物發育速度加快和生育期縮短是作物產量下降的主要原因。氣候變暖對不同地區和不同種類作物的產量影響不同，我國水稻、小麥以及玉米品種多，品種間差異也很大，因此要有意識地調整農業種植制度、選育抗逆性的品種和選擇適當的生產措施等，使之適應氣候變化。

四、氣候變暖對施肥量的影響

在較暖的氣候條件下，土壤有機質的微生物分解將加快，長此下去將造成地力下降。在高二氧化碳濃度下，雖然光合作用的增強能夠促進根生物量的增加，在一定程度上可以不成土壤有機質的減少，但土壤一旦受旱后，根生物量的積累和分解都將受到限制。這意味著需要施用更多的肥料以滿足作物的需要。

肥效對環境溫度的變化十分敏感，尤其是氮肥。溫度增高1℃，能被植物直接吸收利用的速效氮釋放量將增加約4％，釋放期將縮短3.6天。因此，要想保持肥效，每次的施肥量將增加4％左右。施肥量的增加不僅使農民增加投入，而且對土壤和環境也不利。