

“一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可以在兩周以后引起美國德克薩斯州的一場龍卷風。”這是美國氣象學家愛德華·羅倫茲的“蝴蝶效應”理論,一只小小的蝴蝶就可以影響一個地區的天氣。而全球氣候不斷變化的形勢,則對與氣候密切相關的農業產生強大的沖擊。
全球氣候的任何異常變化,無一不對農業產生影響。而中國的農業更是容易受到氣候變化的影響,尤其是西北地區,農業對氣候變化響應的脆弱性更加突出,研究應對氣候變化的技術對策表現得十分迫切。針對西北旱區農業應對氣候變化的技術難點問題,寧夏大學、中國氣象局蘭州干旱氣象研究所等單位組成的“農業應對氣候變化研究”團隊。旱區農業應對氣候變化研究者肖國舉博士便是其中的負責人之一,肖國舉是寧夏大學新技術應用研究開發中心研究員,多年來一直致力于西北農業應對氣候變化的影響及其技術對策研究。
肖國舉和他的團隊,長久以來堅持觀察和試驗,進行著積極而卓有成效的潛心研究,提出了創新性的研究成果。
首先,肖國舉和他的團隊,圍繞西北干旱半干旱區作物對氣候變化的響應方式、響應機制及其評價技術進行了深入的研究。通過代表區域野外定位試驗和資料分析,揭示了西北地區作物生理生態對氣候變化的響應特征。指出氣候變暖導致西北半干旱地區春小麥葉片的氣孔導度、光合作用和干物質積累減小而蒸騰速率增加,輪作種植的水分利用效率呈指數曲線減小,而增加灌溉后則呈直線減小;CO2濃度升高與補充灌溉組合可提高春小麥邊緣效應。研究成果為農業適應氣候變化提供了理論基礎。
其次,他們還系統研究了氣候變暖對西北地區作物播種期、發育期、產量、越冬作物的死亡率和病蟲害等的影響及成因和機理。發現氣候變暖使西北地區秋播作物播種期推遲,春播作物播種期提前;使有限生長習性的作物生長期縮短,使無限生長習性的作物生長期延長;干旱灌溉區棉花、玉米和春小麥對變暖響應的敏感性存在“熱量效用遞減”現象。研究成果為當地政府安排農業生產提供了科學依據。
第三,他們有針對性地研究適應西北半干旱地區氣候變化的農業技術對策。在半干旱地區,全球變暖給春小麥生長發育和產量帶來不利影響,采用“覆膜壟上穴播”和“覆膜壟間播種”兩種栽培技術措施,進行了田間壟溝微集雨技術和春小麥生育期補充灌溉技術的研究。同時,進行田間壟溝集雨、地膜覆蓋、抗旱品種和集雨補灌等技術的組合研究。
第四,肖國舉通過系統分析氣候變化和人類活動,及其對西北地區農作物種植結構的影響及其關系。他發現,近30年來,氣候和人類活動使得甘肅河西走廊干旱灌溉區作物種植格局,從以小麥為主轉變為以棉花和玉米為主;西北半干旱區作物種植格局則從以小麥為主轉變為以玉米、冬小麥、馬鈴薯為主。
第五,肖國舉通過研究,確定了西北地區氣候變化對農作物生長、種植結構、地理分布和氣象災害等影響的評價指標,建立了評價方法,形成了評價體系,開發了操作簡單、界面友好的綜合評價服務系統。
第六,他還創新性的研究了氣候變暖對土壤環境的影響,確認了氣候變暖加速了微生物對土壤有機質的分解和植物-土壤養分循環,土壤鹽堿化加劇,造成土壤肥力下降,導致耕地土壤質量退化。確定冬季增溫雖然有利于增加土壤有機質和有效磷,但是引起土壤過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶活性明顯下降,土壤有效氮明顯減少,土壤PH值和全鹽含量明顯增加,直接影響春季作物的出苗和生長。
同行專家認為這些研究成果具有明顯的創新性,特別在氣候變化對作物生理生態、生長發育、種植結構、土壤鹽堿化的影響等方面有所突破,豐富了我國農業氣象學的內容,為國內外干旱農業氣象業務、科研和教學工作提供了新的科學基礎和重要參考。
肖國舉及其團隊的研究成果得到國家的肯定,國家正在逐步增加對研究的相關投入。他們還積極向地方政府,業務科研單位介紹和推薦研究成果,為地方政府出臺應對氣候變化決策提供了重要參考依據,為業務科研單位應對氣候變化對策提供了理論基礎和技術支撐,取得了明顯的社會和經濟效益。
西北地區,幾千年前曾經郁郁蔥蔥,植被茂密,孕育了華夏民族的祖先——炎帝和黃帝,開創了中華五千年文明;還孕育了光輝燦爛的西夏文明……如今,這里的農業該如何面對變化莫測的氣候?顯然,肖國舉等人的研究,為其提供了借鑒。
個人簡介:
肖國舉,理學博士,研究員,教育部新世紀優秀人才,干旱氣象學委員會委員,《Air, Soil Water Research》、《Universal Journal of Environmental Research and Technology》期刊編委,《Journal of Agricultural Science and Technology》、《生態學報》等期刊審稿專家。前后承擔國家科技支撐計劃、國家公益性氣象行業科研專項、國家科研院所公益研究專項、國家自然科學基金重點項目、科技部農業科技成果推廣項目等。獲甘肅省科技進步二等獎1項、寧夏科技進步三等獎2項,甘肅省高等學校科技進步二等獎1項,中國博士后科學基金資助金一等獎1項。國內外學術期刊發表論文40余篇,其中SCI收錄期刊10篇,EI收錄期刊2篇。編著出版《干旱地區集水農業》等5部著作。