氣候變化對糧食安全的影響

趙 鑫，張寶林，蘇曉菲，王 振，韓彥龍，曹 盛，陳少鋒

（1.山西省農業科學院農產品加工研究所，山西太原 030031；2.山西省畜牧獸醫學校，山西太原 030024；3.西藏自治區農牧科學院草業科學研究所，西藏拉薩 850000）

0 引言

抵御氣候變化對糧食安全的風險是人類在21世紀面臨的一大挑戰。通過對近幾十年糧食生產數據的觀測和分析，已基本可以預測氣候變化對作物產量的影響[1-2]。氣候變化對糧食安全影響的研究方向主要集中在農作物上，而畜牧業和漁業等方面的研究較少[3]。由于氣候變化導致氣溫上升、海平面上升等問題，在未來幾十年，政府及相關農業部門必須采取有效措施應對氣候變化導致的糧食安全問題。該領域的研究和應用、科學和政策還存在著一定程度的脫節，主要是因為氣候變化存在著巨大的不確定性，即使對下一年的氣候狀況也很難預測[4]。因此，必須采取新的程序和工具來應對這種不確定性。考慮到氣候變化的嚴峻性，研究重點必須轉移到保障糧食安全的實際應用中。已經掌握了足夠多氣候變化及變異的信息，必須意識到這是一個亟待解決的嚴重問題。

1 氣候變化對糧食安全的影響

1.1 作物、牲畜、漁業的產量及品質

作物-氣候模型存在一定的缺陷，但模型預測結果表明，由于氣候的變化作物產量將有很大可能在未來呈現下降趨勢。政府氣候變化委員會通過大量數據模型分析證明，氣溫每升高1℃，水稻、玉米、小麥等三大糧食作物的產量可能會下降3%～10%[5]。此外，作物品質也會隨著氣候變化呈現下降趨勢，主要是由于CO2濃度和氣溫的上升引起作物生理變化，導致作物氮含量、蛋白質含量和微量元素 （Fe，Zn，Mn，Cu） 的下降[6]。

氣候變化對畜牧業的影響主要表現在3個方面：①飼料產量和品質的變化；②氣溫上升導致病蟲害蔓延；③動物生理上的變化。當氣溫高于30℃時，動物進食減少，進一步影響到肉、蛋、奶等畜產品的產量和品質[7]。至2050年，盡管漁業開采的海洋深度會進一步擴展，但整個漁業的開采量可能會下降5%～10%[8]，因為魚類等海洋生物的分布及生活習性將會隨著海洋溫度、風向、冰層厚度、pH值及養分發生變化[9-10]。高溫有利于病菌和害蟲的生長繁殖，因此氣候變化導致的病蟲害滋生將會對整個農業領域帶來巨大的沖擊。

1.2 糧食市場和政策

氣候變化將會間接影響到人們對糧食的購買能力。氣候-作物-經濟綜合模型可以預測農產品的價格和貿易，即使未來的氣候變化及社會經濟狀況存在很大的變數。預測的結果可以用來調控糧食價格，滿足大多數人對糧食價格的承受能力[11]。由于氣候變化的影響，糧食價格將極有可能在宏觀水平上上漲，但在不同宏觀模型下結果差別很大。在微觀層面上，對于氣候變化對農業家庭及社區的影響已有大量研究，氣候變化很可能大規模地影響農業生產的地理分布，將種植區及放牧區轉移到更適合的區域。農業生產區域的轉移將會對糧食的種類、價格、貿易等帶來較大影響，進一步對整個物流系統及人體健康造成影響[12-13]。同時，家庭內部的糧食分配也會受到氣候的沖擊，比如分配給女性及兒童糧食的種類和數量。

1.3 糧食質量和多樣性

氣候變化主要通過2個方面影響糧食生產：一方面通過食物供給鏈影響糧食安全性；另一方面氣候變化改變了營養成分進而影響人體健康。一般而言，氣候變化可能會導致食品安全問題，因為溫度升高會導致微生物繁殖加快，特別是在新鮮水果、蔬菜和漁業供應鏈中。氣候變化通過多種途徑影響人類健康，包括媒介傳播疾病，熱應激和自然災害，這反過來又會影響人們的營養攝入，特別是影響兒童對食物營養的基本需求。氣候變化通過影響水源而危及食品安全和人類健康，如衛生用水供應減緩，或洪水規模和次數增加而導致水污染增加。有研究表明，疾病發病率上升將導致農藥和獸藥的過度使用，特別是在漁業中。氣候變化間接影響人體健康，這將對貧困地區造成較大的影響，如失業、出生率、遷移、公共衛生服務中斷，對糧食安全也會產生負面影響[14-15]。

1.4 生態環境和穩定性

糧食安全通過供給（如食品、水、木材、遺傳資源），調節（如氣候、洪水、疾病、授粉）和支撐（如土壤形成、水循環、養分循環）與生態系統有著直接和間接的聯系。氣候變化加劇了生態系統的壓力。例如，氣溫升高和極端天氣增加會導致生物多樣性減少、水土流失加劇，威脅當前糧食系統的生產和修復力[16]。氣候的變化和異常正在削弱農業在社會和經濟中的地位。貧困和邊遠地區的人們最容易受到氣候變化的影響，并且對這些群體的威脅可能會破壞當地制度，加劇沖突[17]。

2 應對氣候變化的措施

2.1 加快由理論研究向應用領域的轉變

關于氣候變化的研究多體現在理論研究方面，而針對這一變化的應用領域及成果轉化則相對較少。盡管該領域的研究已達到較高水準，但與政策的實施和決策存在較大的脫節[18]。氣候變化及糧食安全的研究受到多種不確定因素的干擾，因此其目標的設定需要權衡各個社會群體的需求和利益（例如不同類型的農民、地方的服務機構、管理機構），能夠保證獲益者占大多數。鑒于目前科研界的激勵體制，在該領域出現研究和應用的脫節并不奇怪。面對目前氣候領域嚴峻的形勢，人類沒有理由因為其巨大的不確定性而不采取緊急行動。為了盡快促進研究成果的應用，應將資源有效均衡分配至“需求、研發、性能”3個方面。1/3的資源致力于探索氣候變化與后代生活的關系，并從中確定他們的需求；1/3的資源致力于理論與應用研究；1/3的資源致力于將研究成果推廣至應用領域。氣候模型的應用提供了一種很好的方法，可以評估不同的預設情境，探索經濟與生態的平衡問題，并對假設進行預期性驗證[19]。然而，由于氣候的不確定性及研究的局限性，今后的研究發展方向將由利益相關者的選擇、當前及未來的機遇與挑戰等因素所決定。

2.2 為農民、農業合作社、國家的利益提供更多優化選擇

由于資源稀缺，所以必須充分利用使其發揮最大的效益，面對氣候變化帶來的短期效應和長期效應要考慮到不同應對措施的優先級。應對氣候變化帶來的糧食安全問題需要從多角度、多維度、多層次來全面考慮。但在現實社會中，應對措施往往局限在很小的一個方面，沒有充分有效地調動各方面資源去全面布局解決問題。需要將現有的應對方式和方案有機地整合在一起，并應用于個人、社區、國家等不同的領域。這種組合方法可以為人們的應對措施提供優選方案。決策者可能傾向于采用農業技術進行干預，但是組合方法也應考慮到技術支撐的政策和可持續發展的方案。

評價優選方案有很多標準可供參考，但一般情況下，一套好的方案都便于實施，能展現出較好的協同效應，與當地的常識、偏好相吻合；同時，能夠兼顧近期和長期氣候變化和威脅，權衡各個標準的優劣所在[20]。不同人群的優先選擇措施可能會不同，主要是由不同的社會、政治、經濟、種族背景所決定。制定應對氣候變化的時間計劃表很有必要，因為針對某些突發變化必須采取優先措施（如周期性發生的氣候變異），而針對氣候和政治環境的預計變化，其他措施也必須有條不紊地進行。通過決策支持工具（如自頂向下模型法、自底向上社區規劃法）可以有效確定組合方法中優先采取的措施。最可能的方案一般由利益相關者驅動形成，因為風險、不確定性、成本及收益均會隨著利益相關者的偏好和背景發生改變。

2.3 確保適應性措施考慮到氣候變化的脆弱性

氣候變化的脆弱性是由地理、社會、階級、經濟、生態和政治因素決定的，這些因素決定了個體或家庭在面對氣候沖擊時是否具備實現糧食安全的資源[21-22]。性別不僅影響個人和家庭的抗風險能力，而且影響他們對資源、金錢、土地、技術和服務的獲取和控制[23]。在土地生產壓力下，男性遷徙是氣候變化脆弱性的主要因素。家庭成員的減少使女性面臨氣候變化沖擊（如洪災）的風險增加，使得農業生產水平下降。女性對外部世界的無知，較少參與社會機構和逐步提升的工作壓力都對制定氣候變化的適應性措施產生一定影響。所以，在進一步采取措施時需要考慮到氣候變化導致的社會、階級等方面的不均衡性。

新的工具正在涌現，使得更包容的方法能夠進一步適應社會分化。例如，在玻利維亞，應對干旱的異常氣候，男性優先選擇灌溉等方式進行干預，而女性優先考慮新的作物品種或多樣化的農業生產。以農民為主導、以性別為導向的技術創新途徑，洪都拉斯的女性重新設計生態模式，發展和完善農林復合經營體系。毫無疑問，這些女性創新者在社區的各個方面已經漸漸具有主導地位，而不僅僅在農事活動上。開通女性信息的通道（如增加她們在社區的參與度、教她們讀書識字），將有助于她們對氣候信息的了解。采取保護性耕作方式將在一定程度減輕女性的勞動負擔，同時還可以促進作物多樣性，提高作物產量，改善家庭的營養狀況[24]。

3 結語

氣候變化對作物產量預期影響的研究已有大量報道。糧食安全的研究領域包括氣候變化對整個作物生態系統、畜牧業、漁業、病蟲害等方面的影響。氣候變化存在很大的不確定性，因此對氣候模型的使用造成一定的限制，但必須明確氣候變化對糧食安全的沖擊力不可避免。因此，必須盡快將應用研究的成果轉化為有效的應對措施。在最近幾十年，在應對氣候變化問題時將面臨三大挑戰：一是加快理論研究向應用領域的轉變；二是針對不同群體的利益和需求，為他們提供更多的優化選擇措施；三是關注更易受氣候變化沖擊的人群，促進社會包容和諧。為了應對這些挑戰，科學家必須與實踐者和政策制定者攜手合作，吸取過去的經驗和教訓，設計出符合當前需要和大多數人利益的優化策略。