氣候變化對中國農業生產影響研究

楚曉軍

摘要：未來氣候變化下中國農業的穩定事關中國的長遠持續發展，國內外氣候變化研究界和農業氣象研究界對氣候變化對中國農業生產的影響的評估未有一致的認識。氣候變化對中國農業生產的影響甚為復雜，本文第一部分從農業科學角度討論了氣候變化對中國農業生產涉及的氣候資源的影響。第二部分基于已有的科學認識，提出了優化我國農業種植制度、調整作物種植結構、加強農業基礎設施建設和選育抗逆品種等農業適應氣候變化策略。

關鍵詞：氣候變化；中國農業；農業生產；農業氣象

氣候變化問題已引起國際上廣泛的關注，氣候變化無疑會對農業產生有利或不利的影響。在中國，農業具有舉足輕重的地位，其中10億多人口直接依賴農業生存。氣候變化誘發的自然災害等問題可能會使中國農業在氣候變化的壓力下相當脆弱。此外，人口增加、水資源短缺等問題，更加劇了氣候變化下中國農業的脆弱性。所以，氣候變化將使中國農業面臨更加嚴峻的挑戰。

一、氣候變化對農業氣候資源的影響

1、氣候變化對光資源的影響

中國總輻射量在20世紀60—80年代呈減少趨勢，90年代后有所回升，但總體呈下降勢。1956—2002年間，全國平均年日照時數具有明顯的下降趨勢，20世紀90年代初以后變化趨于和緩，減少趨勢最明顯的地區是華北和華東地區，黃土高原中東部下降也比較明顯。輻射減少可能與火山噴發、城市和工礦業發展引起的空氣污染物排放量有關，實際觀測與數值模擬也表明氣溶膠的增加導致直接輻射的降低，作物的光合有效輻射量隨之減少，減少的趨勢是漸緩的，冬小麥比水稻的減少趨勢更明顯。

2、氣候變化對熱量資源的影響

近50年，除四川東北部和南部地區的氣溫略有下降外，全國大部地區呈明顯的上升趨勢，氣溫升高最顯著的地區是華北、內蒙古東部和東北地區。氣候生長期有較為明顯的增長趨勢，平均增長速率為每年0.16天。近47年，全國無霜凍期以每10年3.4天的氣候傾向率延長。東北、西北積溫增加明顯。未來各種排放情景下，以冬季的變暖最明顯。區域分布為青藏高原增溫最大，東北、西北、華北次大，其余地區則由東南向西北遞增分布。CO2濃度增加越多對溫度的影響就越大，溫度升高幅度越明顯。

3、氣候變化對水分資源的影響

近50年，中國年平均降水量變化趨勢不明顯，但區域降水量變化波動較大，西部、華南降水呈增加趨勢，華北、東北和西北東部降水呈減少趨勢。華北每10年減少20～40mm，華南與西南地區每10年增加20～60mm。未來各種排放情景下降水變化分布基本一致，年降水增加顯著區域為華北、西北及東北地區，長江中下游沿岸及其以南地區有小幅度增加。

溫度升高，導致作物需水量發生變化。利用比較宏觀和簡化的內島善兵衛公式發現溫度升高對蒸發率的影響夏季大于冬季，北方大于南方。CO2倍增時，1月北方月蒸發率增加約 10%，南方增加4%；7月北方增加18%，南方增加約 10%。未來溫度上升，在其他氣象要素保持不變的情景下，華北地區不同作物的需水量對氣候變暖的響應存在差異，其中冬小麥需水量增加最大，棉花次之，夏玉米最小，業已緊張的水資源供需矛盾將更加突出。

二、科學應對氣候變化，保障我國糧食安全

應對全球氣候變化，規避極端氣象和氣候災害風險，農業產業結構和種植制度調整將面臨一個新的課題。氣象觀測年序列增長、氣候變化或短期氣候異常也迫使人們重新認識一個地區的農業氣候資源，需要修改以往利用較少年數資料得到的氣候資源的農業分析和區劃結果；改變以往僅考慮熱量和最低溫時間來確定作物種植界線的做法，進而需要考慮氣候變暖和變干的趨勢給氣候資源帶來的影響。

1、優化我國農業種植制度

優化種植制度是適應氣候變化最重要的且能立竿見影的技術手段。利用我國長時間序列的加密氣象觀測數據，分析我國以及我國不同區域的氣候變化趨勢，分析未來氣候變化對農業的可能影響，分析當前氣候變化和未來氣候變化對光、熱、水資源重新分布和農業氣象災害分布格局的影響，充分利用氣候變化帶來的熱量資源增加、復種指數增加等優勢，規避高溫熱害、干熱風、干旱等氣候變化帶來的不利因素，進而改進作物布局，科學的調整種植制度，趨利避害，減緩氣候變化的不利影響，保證糧食生長的高產穩產。

2、調整作物種植結構（趨利避害）

合理調整作物種植結構可以趨利避害，合理利用氣候資源而規避氣候變化帶來的風險。例如甘肅近些年玉米及馬鈴薯種植面積有所增加，小麥播種面積有所下降，調整了作物種植比例而提高了當地農民收入；而在洪災多發的兩湖平原，通過發展早熟早稻品種與遲熟晚稻組合搭配錯開洪澇高峰期，部分實現了農業避洪減災。可見合理調整作物種植結構可以減少氣候變化的負面影響，由于我國氣候類型多樣，應該開展適應當地氣候變化的作物種植結構研究，調整種植結構，研究和探索適合當地氣候條件的種植結構，促進農業增產增收。

3、加強農業基礎設施，提高農業抗災能力

加強農業基礎設施和農田基本建設。開發高效灌溉和節水技術，擴大灌溉面積；強化綜合防治氣象災害的工程設施建設，科學地推進農業現代化的進程，從而增強農業的生產能力和抵御災害風險的能力。

4、發展現代生物技術，選育抗逆品種

發展生物技術是重要的應對策略。選育適應氣候變化的新品種。要加強光合作用、生物固氮、生物技術、抗御逆境等生物控制技術開發，培育抗逆性強、高產優質的作物品種是最根本的適應性對策之一。然而作物育種周期較長，需要長期持續的研究推進。

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