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气候变化对农作物的影响精选(九篇)

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气候变化对农作物的影响

第1篇:气候变化对农作物的影响范文

    关键词:气候变化; 农作物生长; 气候适宜度

    作者简介:陈炳东(1975-),助理农艺师,气从事候变化对农业发展的影响研究。

    中图分类号  s 16             文献标志码  b

    农业发展中,气候条件的变化对于农作物的种植以及生长影响作用最直接。气候变化对于农作物的种植布局以及生长情况等都有着重要的影响和作用。在我国,不同地区分布的种植农作物对于气候资源的要求也不相同,农业气候资源条件对于农作物的生长以及发展等有着不同的作用影响。在农业发展领域建立农业气候资源的适宜度模型,进行不同气候资源条件下的农作物生长情况评估对于农业的成长以及发展有着积极的作用。

    1 气候资源对于农作物适宜度影响的一般研究思路

    在我国农业发展相关研究中,对于气候条件对于农作物适宜度影响的研究中,对于气候变化情况对农作物成长适宜度的影响研究一般是通过进行气候变化对农作物生长适宜度影响的研究模式选择、气候条件变化以及农作物生长适宜度等相关资料的来源以及最后对于研究模式的参数的确定实现的[1]。

    气候变化对于农作物适宜度影响的一般研究思路中。气候变化对于农作物适宜度影响的模式是进行农作物适宜度影响研究的重要的前提,气候变化对于农作物适宜度影响模式是对农作物在不同气候条件下的适宜度变化的情况的正确反映。气候变化以及农作物生长适宜度等资料情况则是进行气候条件变化对农作物生长适宜度研究的重要的依据,相关资料的来源不相同,对于适宜度影响的研究结果也不相同。而最后对于气候条件变化情况下的农作物适宜度的参数则是进行研究结论获得的关键,确定参数值情况直接影响到研究结果的准确性。

    2 气候变化对农作物生长适宜度影响研究进展

    进行气候变化对于农作物适宜度影响研究进展的论述,首先需要从气候条件对于农作物生长适宜度的研究方法以及具体研究内容进行论述,然后结合气候条件对于农作物生长适宜度影响的具体研究情况,进行气候条件对于农作物生长适宜度的影响研究进展进行论述[2]。

    2.1 气候变化对于农作物生长适宜度影响的研究方法

    进行气候变化对于农作物生长适宜度的影响研究就是对一定气候条件下农作物的生长情况也就是农业气候资源情况进行量化的评价以及分析。在进行气候变化对于农作物生长适宜度影响研究的过程中主要是通过数学方法进行研究分析的。使用数学方法对农业气候资源进行量化的评价和分析的过程就是通过多年平均气候资料的收集研究,进行区域内农业气候资源情况的量化指数以及数学模型的建立,最后通过对所建立的数学模型的各项资源数据进行分析已获得区域内的气候变化情况对于农作物生长适宜度的影响研究的具体结果的过程。

    在进行气候变化对于农业资源的生长适宜度影响研究中应当注意的是,农业资源也就是农作物的气候适宜度是指气候因子数量变化情况下,对于农作物的生长以及发展等相关情况通过模糊数学的相关方法进行转换,从而实现气候变化对于农作物生长适宜度的影响的具体研究[3]。

    2.2 气候变化对农作物生长适宜度的影响的研究内容以及研究进展

    进行气候变化对于农作物生长适宜度影响的研究主要是对一定区域的气候要素、农业气候适度模型以及不同农业生态气候资源的运用和农业生态气候适宜度理论对农业生产的指导研究等。其中,在进行区域气候要素的研究中主要是对气候要素的适宜度曲线变化情况、适宜度状态等内容的研究。具体气候资源研究过程中是通过相关气象监测资料以及农业资源气候适宜度模型以及数学方法进行计算实现研究的。对于农业气候适宜度模型的建立研究也是通过模糊数学理论的相关方法进行模型建立以及研究实现的。除此之外,对于不同农业气候资源的研究实现以及农业生态气候适宜度研究理论在农业生产中的应用研究等均已经在实际研究中得以实现,并取得一定的研究成果[4]。

    3 结束语

    总之,进行气候变化对于农作物适宜度的影响的研究中应当首先进行农业气候资源适宜度模式的建立,然后根据具体研究方法结合农作物情况进行相关研究计算。需要注意的是在进行具体研究过程中应注意对研究中存在的问题进行避免。

    参考文献

    [1] 冶明珠,郭建平,蒋跃林,赵俊芳,袁彬,等. 气候变化对农作物气候适宜度影响研究进展. 安徽农业科学.2011(15):78-80.

    [2] 千怀遂,任玉玉,李明霞,等. 河南省棉花的气候风险研究. 地理学报,2006(3):170-172.

第2篇:气候变化对农作物的影响范文

关键词:气候变化;农业气象灾害;病虫害

中图分类号:S161 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170132062

引言

农业作为任何一个国家都需要重视的产业,其发展也被格外关注。而农业的发展必须要考虑的重要因素就是气候,气候变化对农业的影响十分显著,虽然会带来更大的产量,但也会使农业产品遭受严重的自然灾害;气候变化所带来的病虫害也会对农业的发展产生非常大的威胁,因为不同的气候变化会引起不一样的病虫灾害,这给农业的治理工作增加了非常大的难度。因此针对气候变化对农业气象灾害与病虫害的影响进行深入研究是十分有必要的。

1气候变化对农业气象的影响

多变性是气候的最大特征,而这一特性也让农业的生产变得有些波动。因为不同地区具有不同的气候变化,因此,气候变化对不同地区产生的农业气象灾害也各不相同。

1.1气候变化带来的干旱影响

在最近几年中,气候变暖问题变得越来越严重,世界各国也开始重视这一问题,而气候变暖对农业也有着相当严重的影响,气候变暖会导致干旱地区经常出现较大区域的干旱,干旱地区水分缺乏十分严重,并且干旱面积一直都在扩大。而在我国,因为受到了气候的影响,降水量总体呈现出“北少南多”的局势,这样一来,北方的旱情更加严重,而这一势态以长江以北的区域最为显著。

通过对北方干旱地区近几十年的数据分析,不难发现,北方农业生产区的干旱情况越来越严重,同时干旱面积也在进一步扩大,而受到气候变暖的影响,我国干旱灾害的发生频率总体呈上升的趋势。干旱会给农产品带来近乎毁灭性的打击,并且这种打击所涉及到的面积非常广。据统计,我国农业因为受到干旱影响而亏损的金额已经高达480亿元,而其中甘肃省又是受干旱影响最为严重的地区。

1.2气候变化带来的洪涝影响

干旱是由于雨水过少而造成的影响,而洪涝灾害则是因为雨水过量导致的。农业受洪涝灾害的影响十分显著,其主要原因在于影响农业生产的直接因素就是降水情况,而洪涝灾害并不是在特定的时节发生,它在4个季节都会突然出现然后给农业造成极大的影响,但是总的来说,洪涝灾害最为集中的还是在夏季,夏季的洪涝灾害不仅频繁且影响力较大。而经常发生洪涝灾害的地区集中在我国的东南部以及沿江、沿河流域,并且随着全球变暖,这些地区的洪涝灾害发生的频率越来越大,势态也越来越严重,其所引发的台风等影响也给当地人们造成了极其恶劣的影响。

1.3气候变化带来的大风冰雹灾害

大风冰雹也是由气候变化所带来的气象灾害,而在我国,每年都会有频率相当频繁的大风冰雹灾害,最多的1a已经高达2000多次,而最少也有400多次。大风冰雹灾害所带来的损失也是极为严重,而其中最为主要的3个影响是暴雨、大风以及冰雹。暴雨灾害的降水量大、时间短促,但造成的伤害非常大;大风则使农作物的正常生长受到影,进而使农作物的产量降低;冰雹会损害农作物的结构,进而影响农作物的正常生长。

2气候变化对病虫害的影响

2.1全球变暖对病虫害的影响

众所周知,病虫害最喜欢在一些温暖的地方繁殖生存,而最近几年全球气候变暖也为病虫的繁殖与生存创造了优越的环境,不仅使病虫的冬眠时间大大减少,病虫的繁殖速度也进一步提高,使病虫灾害的势态进一步扩大。适宜的环境导致这些病虫拥有高繁殖率以及高成活率,害虫数量的持续增加也意味着农作物的生长会受到难以想象的打击,这也给有关病虫害的控制部门的工作加大了难度。在农作物受到自然灾害的前提下,还需要面对病虫害的灾难,农作物的产量可想而知。

2.2暖冬气候对病虫害的影响

病虫害受温度的影响十分显著,而温暖的气候不仅会使病虫的存活及繁殖几率大大提高,其活动范围也会进一步扩大。而冬天作为病虫害冬眠的季节,能够降低其活动频率,但是暖冬气候的出现会导致虫害的发生期提前出现,暖冬气候会让原本难以生存的病虫获得良好的生存条件,病虫灾害的扩散率也进一步的提高,不仅如此,病虫灾害的传播速度也越来越快,农作物受此影响,产量将大大降低。

2.3地区性气候的影响

我国国土面积辽阔,因此南北气候有明显的差异,当温度上升时,各个地区的降水量也不同,因此一些喜欢潮湿的病虫害就会有较高的活跃率与繁殖率,而喜欢干燥环境的例如蚜虫等病虫害的活动率则大大减少。

第3篇:气候变化对农作物的影响范文

【关键词】降水变化;冬小麦;影响分析;建议

0.引言

冬小麦产量的变化主要受降水、温度、光照等气象要素的影响,其中,以降水尤为明显。冬小麦全生育期对降水量的需求不尽相同,拔节—抽穗期和抽穗—乳熟期是冬小麦需水最大的时期,降水对产量的影响也最大。农业作为对气候反应较为敏感的产业之一,气候变化对其存在着非常明显的影响[1],随着气候变化的日趋发展,导致我国降水时空分布不均,降水强度增强,农业气象灾害危害加重,对农业生产可持续发展构成严重威胁,谢云[2]通过定义敏感指数和气候影响程度指数,探讨了我国粮食生产对气候资源波动响应的敏感性,以及气候的影响程度。农业对气候变化最为敏感,气候变化必然对农作物生长发育和产量产生影响,各地农作物对气候变化的响应有共性也有个性[3]。

气候变化影响农业生产的因子很多,气温、降水量、日照时数是其主要的因子,利用降水量变化对小麦生产的影响分析,提出建议,为各级政府决策、科学种田提供依据。

1.数据来源和研究方法

1.1数据来源与统计整理

1970~2010年社旗县小麦播种面积和产量由县统计局提供,农作物受灾情况数据由县救灾办提供,气象资料由县气象局提供,数据统计整理用计算机处理,小麦生长期10~5月标准划分。

1.2研究方法

采用五年滑动平均、线性拟合、回归、相关、相似等数理统计学和模糊数学方法,分析社旗县气候变暖趋势、积温与主要农作物产量关系、气候变暖给全县农作物生产带来的利弊。在Excel软件支持下, 利用二阶多项式将主要农作物产量和积温分离成社会量和气候量进行研究,将积温数据与主要农作物产量值进行标准化处理,使其能够将不同因素的结果显示在同一图表中,不影响数据的原始性[4]。

对1970~2010年社旗县积温数据与主要农作物产量数据进行数据无量纲化处理,以数据的最大值和最小值的差距进行数学计算,计算公式如下:

Yi = (1)

式中:Yi为数据的标准分数,Xi为数据的值, Xmax为全部数据中的最大值,Xmin为全部数据中的最小值。

2.降水变化对冬小麦的影响分析

全县小麦生产从1970~2010年平均播种面积是100万亩,近10年全县小麦播种面积增加,约占粮食生产平均播种面积的63%。

小麦产量对降水量的响应关系。

刘伟昌等[5]研究的河南省冬小麦分旬耗水量结果显示,河南省冬小麦生长期共需要耗降水量约370mm,该指标大于同期全省平均降水量;社旗县小麦生长期平均降水量为210.9mm,最少年份仅100.8mm(出现在1971年),约比全省平均降水量少100.0mm,正常年份抗旱浇麦也是社旗县小麦生长期的重要工作,因此社旗县有“十年九旱”之说。

社旗县近40年小麦生长期降水量呈波动上升趋势(图略),变化倾向率2.8mm/10年,约占全县年平均降水量上升的14%,虽然全县平均降水量有所上升,但上升幅度小,满足不了全县小麦生长期对降水的需要,随着气候变化强降水概率增加、降水时空分布不均,使涝的季节更涝,旱的季节更旱[6],整体社旗县降水量上升小麦产量增加,二者呈正相关关系。

适时的降水量对小麦生产有很大的促进作用。小麦从播种出苗返青拔节孕穗灌浆等各时期需要的水分不同,后期(3~5月)所需水分是前期(10~次年2月)的近3倍[7]。降水量的强弱、多少直接影响小麦的产量,社旗县1984年和2002年全县小麦减产明显,这两年降水量同时也明显偏少,从小麦生产的角度上说,全县及时掌握和适应气候变化的发生发展,解决好抗旱浇麦的预防措施,是其稳产高产的前提之一。随着气候变化社旗县降水量增加,对全县小麦产量利大于弊。

社旗县从2004~2012年连续9年小麦总产量突破历史水平,其中8年出现小麦生长期降水量偏少,并不是说全县小麦生长与降水量有负相关关系,而是小麦播种面积增加与小麦总产量的提高关系密切,表明各级政府和科学种田的措施得力,全县抵御干旱的能力得到进一步提高,如2010年10月~2011年1月,四个月社旗县降水量仅有1.9 mm,是社旗县气象部门有气象记录以来最严重的特大干旱,由于预报及时、准确,采取预防措施正确,当年全县小麦获丰收,也加大了人力、物力、财力的消耗,小麦生产成本明显增加。

3.结论

(1)1970~2010年,社旗县降水量上升小麦产量增加,二者呈正相关关系,对全县小麦产量利大于弊,但上升幅度小,满足不了全县小麦生长期对水分的需求,抗旱浇麦是全县小麦生长期的重要工作。

(2)社旗县冬小麦生育期降水量的变化是影响冬小麦产量的主要因素。通过对冬小麦产量与降水多少的对比分析发现:4月份(拔节—抽穗)降水量的多少对冬小麦产量影响很大,降水量与小麦产量呈正相关,在适宜的范围内,降水量偏多的年份为增产年,降水量偏少的年份为减产年。

(3)在冬小麦全生育期,社旗县多年平均降水量小于冬小麦生育期需水量;在春季降水异常的年份中,降水量偏少比降水量偏多对冬小麦减产影响明显;在冬小麦生育后期,降水因素(降水量与降水日数)是影响冬小麦产量的主要因素。

(4)生产建议。

努力提高气候变化趋势预测能力,健全天气预报预测预警系统进一步提高天气预报准确率、完善农田水利设施、及时培育优良品种、规范化种田技术、科普宣传教育等措施。 [科]

【参考文献】

[1]薄金涌,姚小英,姚晓红,等.气候变化对甘肃黄土高原苹果物候期及生长的影响[J].中国农业气象,2008,29(2):181-186.

[2]谢云.中国粮食生产对期货资源波动响应的敏感性分析[J].资源科学,1999,21(6):13-17.

[3]王建英,韩相斌,王超,等.豫东北主要农作物对气候变暖的响应[J].气象与环境科学,2009,32(1):43-45.

[4]张星.福建粮食生产对气象灾害的敏感性研究[J].气象科技,2007,35(2):232-234.

[5]刘伟昌,陈怀亮,余卫东,等.基于气候舒适度指数的冬小麦动态产量预报技术研究[J].气象与环境科学,2008,31(2):21-24.

第4篇:气候变化对农作物的影响范文

气候变化对农业生产的影响

1.气温变暖对农业生产的影响气象条件影响作物的分布、生长发育、产量及品质的形成。气温升高将缓解本地区农业生产光照有余,热量不足的矛盾,积温增加,延长作物的生长季,减轻霜冻对作物的危害。同时,气候变暖扩大了农业生产布局,作物的种植北界北推、上界升高。气候变暖对蔬菜生产十分有利,有利于保护地栽培,缩短蔬菜淡季的时间,丰富人们的菜篮子。但是,随着气温的上升,将大大增加土壤的蒸发量,加重干旱程度。同时,暖冬可造成农作物病虫越冬基数增加、越冬死亡率降低,将增加来年的虫口密度,增加病原菌的繁殖能力,使农作物受害的几率增多,危害期延长,会加重农业病虫害的危害程度【3】。

2.降水量变化对农业生产的影响根据气象与环境监测资料分析表明,气候变暖干旱发生频次增加。海拉尔地区干旱化趋势在近10年不断加剧,降水减少和气温升高是干旱产生的主要因素。春季(4~5月)干旱,土壤墒情差,影响农作物播种与出苗。生长季(6~8月)降雨量影响农作物产量,造成农业减产。2001年,夏季降水量为最少年,发生了春夏连旱【4】;2004年入春以来,气温偏低,光照不足,3~5月,海拉尔平均气温与历年同期接近,但阶段气温偏低,尤其进入5月中旬,平均气温与历年同期相比低2.6℃,5月下旬比历年同期低0.4℃。5月份日照217.8小时,比历年同期少80.8小时,减少27%。低温和日照严重不足,致使海拉尔区设施蔬菜及马铃薯等大田作物播种延后半个月左右,农作物生长期缩短,影响了作物产量。5月26日、6月2日大风,致使海拉尔区189个大棚被刮坏,6360亩油菜、6230亩小麦田种籽被刮出,两次风灾共造成经济损失308.18万元【5】。

农业发展面临的主要困难

根据气象与环境监测资料分析表明,近60年来,海拉尔气候有明显变暖的趋势,尤其20年来气温升高明显;平均降水量有减少的趋势,未来水分亏缺状况会加剧,尤其是生长季的降蒸差会更大,水分亏缺是限制农业生产的主要因素。气候变化引起的作物种植结构和种植制度的变化在很大程度上取决于水分状况。若本地的水热变化不同步,热量资源增加的有利因素很可能由于水分的缺乏而无法得到有效利用。所以,海拉尔农业发展面临一些瓶颈:一是农业基础设施建设还比较落后,抗灾能力不强;二是极端性气候对农业生产的影响越来越多,越来越重,防灾避灾压力大;三是土地流转滞后于农村劳动力转移,从事农业生产的劳动力素质下降,新技术推广难度加大;四是免耕播种、座水种、地膜覆盖、喷灌等旱作节水技术等增产效果显著,推广势在必行,但又因投入不足,推广面积还不大。

农业应对气候变化的对策建议

海拉尔区按照发展现代农业的要求,合理利用气候资源,及时调整作物种植比例和最佳适应性布局,减少粮食生产的风险,已成为当地农业生产面临的主要问题。笔者就如何合理开发利用气候资源,科学规划,调整农牧业产业结构以及防御和减轻自然灾害的影响,提出了农业应对气候变化的对策建议:

1.调整农业结构和布局,改革种植制度。合理的调整农业结构,提高农业水分利用效率是解决水资源短缺,实现水资源可持续利用,减缓干旱化趋势,增加农业抗旱能力的重要途径之一。今后,要适当增加玉米等抗旱作物种植面积;采用免耕播种等防灾抗灾、稳产增产的技术措施,合理利用农业气候资源,防御农业气候灾害,提高应对气候变化的能力。

2.选育和推广适应气候变化的作物新品种。选育优良品种是农业应对气候变化最根本的适应性对策之一。引进、培育并大力推广良种和高新技术,提高作物自身的抗逆性,以增强农作物适应气候变化和抵御自然灾害的能力。

3.加强农田水利基础设施建设。农田水利基础设施是农业生产的基础,是农业抗灾减灾的有力保障。从长远考虑,要加强农田水利基础设施建设,增加对农田水利基础设施建设的投入,从而提高对气候变化的应变能力。

4.大力发展节水农业,提高水资源利用效率。气候变暖和干旱将使水资源成为制约农业发展的重要因素。因此,应大力发展节水农业,加大节水滴灌资金投入和政策扶持,优化整合国家农机购置补贴、农业综合开发等项目建设资金,加大财政扶持和政策倾斜,提高农业综合效益,实现水资源可持续利用。

5.建立及强化农技推广体系,提高科研成果的转化率。通过健全农技推广体系,做好先进生产技术综合配套的应用,加快良种、精量播种、节水滴灌、测土配方和病虫害综合防治等实用技术的综合集成应用,确保粮食生产的高产、优质、高效。

6.加强农业灾害性天气的中长期预测和预报。气候变化导致气象灾害的多发性、异常性日益突出,因此,提高气象灾害监测预报的准确性和灾害预警的时效性成为当务之急。各地政府部门应遵循趋利避害的原则,根据气候变化情况合理安排粮食生产;加强应急反应能力建设,提前做好预防工作,提高人们防灾减灾的意识。

第5篇:气候变化对农作物的影响范文

对农业生态环境的影响

农业生态环境中各种自然条件(水、热、光、CO2、土等)和其他生物要素(病毒、昆虫、杂草、微生物等)对农作物的生长发育和产量形成都有十分重要的影响。由于地球大气层中CO2等温室气体的浓度不断上升,使地球表面气温呈不断增高的趋势[1]。气候变暖对农业生态环境系统的负面影响将是长时间的,危害是严重的。水资源供需矛盾更加突出水资源是人类社会发展离不开的自然资源,气候变暖对整个水循环过程将产生极大影响,致使旱涝灾害频率和强度增加,一些地区的降水量、降水分布格局、地表径流、水质等发生变化,特别是水资源供需矛盾将更为突出[2]。有资料显示:预计2010—2030年西部地区缺水量约为200亿m3;2050年将缺水100亿m3[3]。我国新疆、青海、甘肃、宁夏和陕西等西北地区及内蒙古西部,干旱缺水现象成为制约该区域经济社会发展的最大障碍之一。持续增温还使得西北地区大片湖泊萎缩甚至干涸[3-4]。据中国工程院西北水资源项目组一项调查显示:目前,西北水资源总量仅占全国的5.84%,人均水资源占有量只占全国人均水平的80.5%。我国长江、黄河、淮河、海河等七大流域天然年径流量整体上呈减少趋势,其中,黄河及内陆河地区的蒸发量将可能增大15%左右[3,5]。近50年降水逐渐减少,华北出现暖干化趋势。极端气候事件发生极端气候事件是一种在特定地区和时间的罕见事件。世界气象组织规定,如果某个(些)气候要素的时、日、月、年值达到25年以上一遇,或者与其相应地30年平均值的“差”超过了2倍均方差时,这个(些)气候要素值就属于“异常”气候值[6]。出现“异常”气候值的事件就是“极端气候事件”。有研究指出,气候变暖可能增加一些极端事件的发生频率和强度,由此引起的后果也会相应加剧[5]。如我国华北、西北地区土地沙化、碱化和草原退化,引起区域气候灾害、荒漠化、沙尘暴的加剧;受高温季风气候的影响,东南沿海台风频率、强度可能增加;另外,还有可能加重长江流域的洪涝灾害和北方一些地区的干旱趋势[6]。近年来,极端天气频频袭击我国,给人民生活和社会经济发展带来很大影响。2008年初席卷全国的寒潮;2009年华北的特大暴雪;2010年我国南方出现的10多次暴雨天气,导致山体滑坡;2009年秋季以来,我国西南地区降水持续偏少,遭受了最为严重的特大干旱,特别是云南发生自有气象记录以来最为严重的秋、冬、春三季连续干旱,贵州省秋、冬连旱总体为80年一遇,中部以西、以南地区旱情达百年一遇,给工农业生产特别是春耕生产造成极大威胁,损失十分严重。随着未来气候变化的增加,这样的问题将成为一个常态,越来越多的发展预算将被转去应对天气造成的突发事件。农业生态系统严重破坏自然界和人类社会对气候变化的适应能力是有限的,容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏[3]。气温升高给农业生态系统带来的风险和危害将日趋增大。一是海平面升高、冰川退缩、冻土融化、河(湖)冰迟冻与早融、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前,等等[3,5]。“北极震荡”现象造成冷空气持续不断补充南下,“厄尔尼诺-拉尼娜”现象活跃,春汛提前。二是影响作物生理过程、组成结构和功能,改变物种遗传特性,使农业生态系统的种类组成发生显著改变。三是由于大气升温,农业生态系统呼吸量提高,从而降低了整个生态系统的碳贮存量,加之降水量改变,海平面上升,病菌的发生、繁殖和蔓延,使农田生态系统的功能和稳定性大大降低[7]。

对农业生产的影响

农作物布局发生改变气候变化将使主要粮食带向高纬度地区扩展,农业种植面积扩大。《第二次气候变化国家评估报告》预测,到2050年,年平均温度每增1℃,北半球中纬度的作物带可在水平方向北移150~200km,垂直方向上移150~200m。使我国三熟制的北界北移500km之多,从长江流域移至黄河流域;而两熟制地区将北移至目前一熟制地区的中部[4-5,8]。一熟制地区的种植面积可由当前的62.3%下降为39.2%,二熟制面积变化不大,三熟制面积可由13.5%提高到35.9%。华北目前推广的冬小麦品种(强冬性),因冬季无法经历足够的寒冷期,不能满足春化作用对低温的要求,将不得不被其他类型的冬小麦品种(如半冬性)所取代[3-5,8]。21世纪末,全球平均气温上升4℃左右时,中国单季稻面积可以向北扩展50万hm2,双季稻面积还可以拓展620万hm2。农业生产的不稳定性增加气候变化在一定程度上对农作物的生长发育是有利的,如暖冬天气,对我国北方旱区的冬小麦生长有利;在半干旱地区,对玉米和马铃薯的后期生长有利;对无限生长习性或多年生作物以及热量不足的地区有利[7]。但对于生育期短的作物,生长发育速度加快,生育期明显缩短,不利于作物生长。总的来说气候变化导致的高温、干旱以及农作物病虫害等因素都可能造成粮食减产。《第二次气候变化国家评估报告》预测指出,未来一段时间,如果不采取有效措施,全球温度升高2.5℃左右会导致中国粮食作物产量降低,单产最高下降幅度约20%。到2030年,中国种植业生产能力在总体上因气候变暖可能会下降5%~10%,其中小麦、水稻和玉米三大作物均以下降为主[5,9],2050年后受到的冲击会更大。农作物品质下降气候变化会导致农作物品质的下降,如大豆、玉米、水稻、冬小麦等。大气中CO2浓度增加,使大豆钙、锌、硒含量更为丰富,但大豆氨基酸和粗蛋白含量分别下降了2%和1%,大豆铁元素随之下降。玉米籽粒的氨基酸、粗蛋白质、粗纤维、直链淀粉、总糖都会下降,粗脂肪、粗淀粉及水分含量有所增加。当温度和CO2浓度均增加时,水稻籽粒蛋白含量降低,对人体很重要的铁、锌元素以及稻米籽粒营养品质(蛋白质与氨基酸含量)显著下降,直链淀粉含量将会增加[10]。小麦蛋白质含量降低3%~5%,面粉蛋白质含量明显下降。

粮食生产成本和投资增加

气候变暖使土壤有机质的微生物分解加快,从而改变土壤结构、土壤水分平衡和土壤营养状况[5],影响土壤肥力,造成地力下降,大多数非灌溉耕地受到的影响将更加严重。二氧化碳浓度升高会使杂草丛生,病虫害繁殖能力增强,危害范围与程度扩大,危害时间延长,作物受害程度加重,使施肥量、除草剂、农药用量明显增加,农业环境污染加重,农业成本和投资大幅度提高,直接影响我国农业生产的可持续发展。

应对气候变化应采取的对策

减缓温室气体排放一系列气候变化评估报告明确指出,全球增暖的原因直接与排放有关。2009年11月26日,中国政府正式宣布了控制温室气体排放的行动目标:到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。首先,要大力普及农村沼气,如果按照目前3500万户农村户用沼气计算,每年可以替代近2000万t标准煤,相当于减排二氧化碳5600多万t[9];其次,要开发太阳能、风能、微水电等可再生能源,替代化石燃料减少甲烷、二氧化碳排放,发展秸秆气化、固化,加快省柴灶、节能炕和节煤炉的升级换代,降低化石能源消耗,推进农业机械节能[9]。

第6篇:气候变化对农作物的影响范文

关键词:全球变暖;原因;中国;农业;对策

中图分类号:G648文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)10-0007-02

1.前言

全球变暖作为一个无可争议的事实,现已成为世界各国的高度关注的焦点。大量数据表明,全球气候变暖将会给人类的生产、生活以及生态系统带来严重的、普遍的和不可逆转的影响。

目前,全球气候变暖的现状已经对各国的农业生产活动造成了严重的威胁。根据专家们的看法,热带气候区的温度将越来越高,沙漠和荒地面积会进一步扩大,相反地,耕地面积会不断减少,粮食因此大量减产。

2.全球变暖的原因

2.1自然原因。造成地球表面温度变化的自然方面的原因主要包括以下方面:太阳活动不断变化的影响;大气中红外辐射浓度由于二氧化碳等温室气体浓度的上升而提高,进而导致有效辐射从温度较低但位势较高的高度上摄入太空,使得气温升高的态势有所加强。

2.2人为原因。影响气候变化的主要因素之一就是人为因素:(1)人类的生活、生产等一系列的社会活动造成温室气体的大量排放。这些活动包括:一切以化石为主的能源燃烧行为产生并释放的二氧化碳;部分能源资源在开采开发过程中造成的煤炭瓦斯、天然气泄露严重;一些制造业在各个工业环节中所排放的二氧化碳;种植业和畜牧业在开展过程中排放的甲烷;土地资源布局的改变减少了对二氧化碳的吸收;废弃物处理不当,导致甲烷和氧化亚氮的排放量增加;(2)近几年,人口数量的急剧增长也是造成全球气候变暖的主要因素之一。全球变暖的趋势与人口增长的趋势相一致,二者为正相关关系。城市化步伐加快,城镇人口越来越多,其带来的人口迁移以及人口结构的变化会对气候产生重要影响。(3)根据科学家的实验测量,如果森林生长1立方米,就可以吸收1.83吨的二氧化碳,并且释放1.62吨的氧气。然而,人类为了满足自己的生存和发展需求,不加节制地滥砍滥伐,导致森林资源日益减少,进而降低了对温室气体的吸收,对缓解全球变暖的贡献不断减小。

3.全球变暖对中国农业经济的影响

3.1导致农业生产的产量和质量下降。农业生产对气候的要求较高,气候变暖进一步扩大了农业生产活动的不稳定性,从而导致农产品的产量和品质都遭受到不同水平的损害。IPCC的研究报告指出,如果年平均气温上升3.6度,作为我国的三大农作物之一的水稻的产量将会下降5%~12%,另外两大农作物小麦和玉米也都将不同程度地减产。

气候变暖给土壤中的微生物提供了有利的生长环境,使其活跃性增加,对土壤中有机质的分解作用加强。因此,如果不及时向土壤中添加所缺少的有机质,会使得土壤中有机质比重迅速减少,土壤贫瘠化程度将进一步加深,农作物生长因缺少所需要的养分,从而导致农产品质量下降。

3.2导致农业生产布局和结构的变化。气候变化造成的不良后果之一是使农作物原本适合的生长环境不再适合,而且还会给农作物的种植制度产生各种影响,要想重新满足农作物对特定生长环境的要求,就要具体问题具体分析,合理调整农业生产的布局和结构,准确把握农作物的实际播种规律和制度。中国气象局相关调查显示,当年平均气温上升1℃的时候,以长城一线为北界的冬小麦的适宜种植区将移至沈阳-张家口-包头-乌鲁木齐一线。例如河北廊坊,以前该地区以种植冬小麦套种夏玉米为主,但是自从1980年以后,逐步演变为冬小麦夏玉米接茬的种植方式。

3.3农业病虫害加重,农业生产成本提高。全球变暖改变了害虫的分布地区以及病虫害发生的时间和周期,而且为一些新的害虫危害农作物提供了有利条件。首先,因为气温在春季上升的时间早,而气温在秋季下降速度却较为缓慢,所以病虫害发生时间会比以前提早,而结束的时间却比以前延迟,最终导致危害周期也相应延长。此外,伴随着温度的持续升高,尤其是冬天气温的上升,农田土壤中的虫源以及菌源的过冬死亡率会持续减小,这会使得过冬的病虫基数变大,导致来年病虫害爆发的时间更长、范围更广、强度更大。除此以外,升高的温度也为各种杂草创造了良好的生长环境,杂草丛生、杂草蔓延情况愈发严重。这些因素都将导致农药以及化肥施用量的增加,使得农业生产的成本大幅上升,不利于农业经济的健康发展。

3.4旱涝频发,河流水位上升。气候变暖也会大幅提高极端天气的发生频率,全球降水的极端化现象更为严重,干旱和洪水的发生愈加频繁。随着气温的上升,地表蒸发不断加速,作物的蒸腾作用增强,干旱将越发严重。在全球变暖的影响下,我国南部的暴雨天气日数会持续增多,这将造成水土流失现象严重,而且对土地的侵蚀程度也将进一步加深,滑坡和泥石流等地质灾害频发。黄河三角洲一带的地下水位不断升高,盐渍化种植面积进一步扩大,大量耕地的地下水位和含盐量都将处于临界状态。这一切都会给中国的农业经济的发展带来不利影响。

4.全球气候变暖情况下中国农业经济发展对策

4.1加强农业基础设施建设,因地制宜地适当调整种植制度。在未来一段时间全球气温不断升高的作用下,热量条件也会随之发生变动,种植双季稻的地区将越来越多。所以我们要更好的利用不同地区不同的气候条件,随时调整各地的种植模式和生产结构。例如我国以种植春小麦为主的西北和东北两地,气温上升造成两地春季气候干旱且降水减少,导致春小麦减产。据此,我们可以在东北和西北地区推行耐旱的小麦种类,也可以合理地提前种植期,来减少温度升高对两地小麦种植质量和产量造成的不利影响。同样,温度升高使得南方地区积温增加的优势越来越明显,因此要在南方地区积极推广适合该地种植条件的双季稻。要格外注意的一点是,清楚地知道农作物生长发育过程、产量增减和气候环境三者之间的紧密联系,可以使气候资源在农业方面的利用更加合理有效,有利于做好农业气候灾害防护工作,提高应对气候变化的能力。

4.2选择和培育抗逆品种,积极开发生物技术。农业生产应对全球变暖的最基本的措施之一就是选择和培育抗逆品种。全球气候变化的压力随着时间的推移会越来越大,为了积极应对气温升高所带来的不利影响,要进一步提高对优良品种的选育及研发的支持力度,尤其要加强对抗逆性品种开发培育,提高农业科技的攻关能力。对于农作物抗逆性的选择培育需要符合三点要求:一是为了应对温度升高和干旱少雨的情况,作物要耐旱、耐高温;二是要有抵抗紫外线的能力,经得起高强度的太阳辐射;三是海平面会随着温度的升高而升高,因此沿海地区盐碱度增加,所以作物要有耐盐碱的特性。各个地区可根据自身不同的气候条件,因地制宜的研发、培育、引进抗逆品种,积极开发生物科技。

4.3合理开发和优化配置水资源,大力完善农田水利设施。华东地区和中南地区是我国水稻生产的主要集中地,随着温度升高,干旱频发,降水减少,主要以雨水为灌溉源的长江中下游地区会因为缺水而导致粮食生产的稳定性下降;以小麦为主要生产作物的华北地区也会因为水分匮乏而造成产量下降。由此可见,完善农业灌溉设施在某种程度上可以减少气温升高对农作物产量带来的消极后果。所以,我们应该加快建设农田水利设施,增加投入,合理有效的开发利用水资源,提高水资源的优化配置。

4.4积极推行节水制度。大力发展节水农业制度也是应对气候变化的主要措施之一。尽管我国的农业灌溉总面积已跻身全球第一,然而对灌溉水的有效利用去远远不够,与部分发达国家差距较大。这表明,灌溉水浪费状况普遍出现在我国的农业生产活动中,农业灌溉水严重短缺。随着温度持续升高,干旱频发,我国西部地区的农业生产活动受到了水资源不足的严重阻碍。因此,要继续加大资金投入,促使高效高质的节水农业长效机制的加速推行和完善,政府要制定和完善农业用水、用电等方面的相关扶持政策,通过多种渠道,加大农业节水补贴的执行力度,积极鼓励引导农民扩大生产加大投入,提高水资源的有效利用率,大力宣传和推广高效节水农业。

4.5强化对海平面变动趋势监测的科学性。由于气候变暖,各种气象灾害发生的频率显著提高,而且其灾害强度也会越来越大,通过筹划和建立相关专业的观测网例如极端天气观测网络、区域气象观测网络、国家气候观测网络等,来提高对农业灾害性气候的长时间预测和防护。要推动各类观测资源的实时共享,就要建设完整的气象观测体系,通过对所收集到的气象数据的统一分析和研究,提高气象观测体系的相对稳定性,推动该体系的和谐运营。促进碳循环温室气体监测分析系统、天气雷达系统等相关系统的建设和完善;政府要加大对科技的资金投入,进一步提高防灾减灾体系,提高农农业生产的抗灾能力;当地政府还要坚持趋利避害的基本原则,因地制宜地合理布局和安排粮食播种生产,积极主动地为农民提供和实时有效的天气信息,提前做好防灾工作和安排。

4.6增强宣传力度,提高农民对气候变化的适应能力。气候变化一直以来困扰农民,如果温度持续升高,极端气候频发,农民自主适应气候变化的能力将会被大大削弱。因此,国家要充分利用电视、报刊、网络等宣传渠道和新闻媒介,加强农民的凝聚力,提高农民的危机感和紧迫感,对农民进行责任教育,让更多的农民意识到全球变暖对农业生产的重大影响,提高农民的责任意识和应对气候灾害的能力。

5.结论

第7篇:气候变化对农作物的影响范文

关键词 气候特征;农业生产;影响;甘肃靖远;2016年

中图分类号 S162 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)05-0197-02

农业是对气候变化最敏感脆弱的领域之一,农业生产直接受控于气候变化和气象要素[1-2]。随着全球气候变暖,极端事件增多、生态不断恶化及自然灾害频繁发生给农业生产带来诸多的不利影响[3-4]。农业气象灾害是危害农业生产的重要自然灾害,是农业生产过程中导致作物显著减产的不利天气或气候异常的总称[5]。灾害发生在关键农时季节,对作物生长发育及产量的影响较大[6]。靖远县是农业生产大县,每年都有不同程度的气象灾害发生导致农作物大面积减产,影响农民生活水平,制约农业发展。为此,利用靖远县2016年全年逐日观测资料,分析靖远县2016年气候特征及其对农业生产的影响,以期为相关科技人员研究靖远县气候变化及分析农业灾害提供参考依据。

1 资料与方法

利用靖远县2016年逐日地面观测资料,其中历年资料为靖远站30年(1981―2010年)的观测资料,统计分析2016年靖远县气候特征、主要灾害及其对农业生产的影响。

2 结果与分析

2.1 气温及热量

2016年平均气温10.7 ℃,较历年偏高1.3 ℃。年极端最高气温36.2 ℃,出现日期为7月3日,年极端最低气温为 -21.0 ℃,出现日期为1月24日。从图1可看出,各月平均气温除1月、2月、5月、11月正常外,其余月份均偏高。8月为气温最高月,较历年偏高3.6 ℃,1月为气温最低月,与历年持平。年内≥30 ℃的高温日数为62 d,≥35 ℃的高温日数为7 d。

日平均气温稳定通过0、5、10、15 ℃的初日分别出现在2月23日、3月14日、3月28日、5月26日,除稳定通过15 ℃的初日迟于历年外,其余均早于历年;稳定通过0、5、10、15 ℃的终日分别出现在10月10日、10月25日、10月21日、10月3日,其中稳定通过0、5 ℃的终日接近历年,其余均迟于历年。终霜日出现在4月18日,早于历年;初霜日出现在10月17日,迟于历年;无霜期181 d,多于历年平均日数;作物生长期(4―10月)内>0 ℃的积温为3 985.4 ℃,完全能够满足作物对热量的需求。

2.2 降水

2016年降水总量243.9 mm,与历年基本持平。从图2可看出,各月降水分布不均匀,2016年2月、3月、5月、7月、10月较历年降水偏多,且5月偏多最多;其余月份偏少26%~90%,11月未出现降水。作物生长期内降水量223.3 mm,占全年降水量的92%,较历年偏多30%。第1场透雨出现在5月21日,较历年偏迟;一日最大降水量30.8 mm,出现在7月24日。年内有效降水量52 d,≥10.0 mm的降水日数只有6 d。

2.3 日照

2016年日照总时数3 018.5 h,较历年偏多342.4 h。从表1可看出全年各月日照时数除10月偏少、11月与历年持平外,其余均较历年偏多。日照百分率的变化与日照时数的变化一致,各月日照百分率10月最小,为55%,2月最大,为77%,其余各月均在63%~72%之间,作物生长季日照时数1 882.6 h,光照充足,对作物生长发育有利。

3 主要灾害及其对农业生产的影响

2016年农业气象灾害发生种类较多,主要有低温冷害、大风、冰雹、洪涝、干旱,造成农作物不同程度的减产。

3.1 大风、低温冷冻灾害

春季气温回升快、幅度大,降水旬分布不均匀,易导致大风、强降温天气发生。5月出现大风3次,强降温天气1次。此时正是靖远县小麦拔节至抽穗、玉米苗期生长阶段,其中5月13日出现的大风、沙尘、强降温天气,使靖远县大部分乡镇出现了低温冷冻灾害。经核查统计,截至5月16日15:00,共造成农业经济损失181.93万元。5月20日凌晨出现的大风、沙尘天气,风力达7级以上,致使靖远县糜滩、东湾等4个乡镇棚内种植的洋芋、辣椒等蔬菜被吹坏,部分陆地洋芋、西葫芦苗被连根拔起,受大风影响减产达60%。

3.2 冰雹、暴雨、洪涝灾害

夏季(6―8月)是秋作物生长发育的关键时节,雨热同季使水热资源利用率提高的同时,因旬、月降水量的分配不均均,易导致冰雹、洪涝、干旱等灾害发生。7月4日20:30左右,受强对流天气影响,靖远县五合乡尚书淌、白茨林、贾寨柯3个村出现强降雨天气,并伴有冰雹(持续时间15 min,冰雹直径0.5~1.0 cm),导致部分荞麦、糜子、胡麻、洋芋等农作物不同程度受灾,强降雨持续40~50 min。造成直接经济损失56.15万元,其中农业经济损失50万元,其他损失6.15万元。7月24日4:00―9:00,受高原槽东移和西南暖湿气流共同影响,兴隆、石门出现暴雨天气,引发乌兰、大芦、刘川、平堡等9个乡镇发生洪涝灾害,造成直接经济损失458.32万元,其中农业损失413.37万元,基础设施损失29.6万元,家庭财产损失15.35万元。8月23日2:00左右,受局地强对流天气影响,部分乡镇出现强降雨天气,引发石门1个乡发生洪涝灾害,导致玉米、洋芋等农作物被洪水冲毁淤填,造成玉米受灾面积3.33 hm2,成灾面积3.33 hm2,直接经济损失4.5万元,其中农业损失1.5万元。

3.3 干旱灾害

8月持续高温加之上中旬降水量偏少50%以上,旱段大于15 d,出现伏旱。此时正是靖远县玉米灌浆乳熟期,遭遇干旱,造成靖远县南部高湾、若笠等地旱地秋季作物受灾面积达1 891.21 hm2,其中成灾面积1 573.73 hm2,绝收面积162.4 hm2,造成直接经济损失532.41万元,全为农业经济损失。

4 结语

通过以上分析,2016年靖远县气温偏高,降水持平,日照偏多。春季升温较快,夏季降水分布不均匀是造成灾害的主要原因。但与历年相比,2016年虽出现灾害次数较少,范围小,但出现种类多,程度略重。总之,靖远县2016年光、温、水的匹配基本合理,气候对农业生产的影响利大于弊,粮食总产量接近常年,略低于2015年,是一个平丰年。

5 参考文献

[1] 周义,覃志豪,包钢.气候变化对农业的影响及应对[J].中国农学通报,2011,27(32):299-303.

[2] 姚俊强,杨青,陈亚宁,等.西北干旱区气候变化及其对生态环境的影响[J].生态学杂志,2013,32(5):1283-1291.

[3] 刘颖杰,林而达.气候变暖对中不同地区农业的影响[J].气候变化研究进展,2007,3(4):229-233.

[4] 徐超,钕光,李勇,等.气候变化背景下农业气候资源变化:西北干旱区农业气候资源变化特征[J].应用生态学报,2011,22(3):763-772.

第8篇:气候变化对农作物的影响范文

一、CO2浓度增加对作物生长的影响

大气中CO2浓度增加可以提高光合作用速率和水分利用率,有助于作物生长,小麦、水稻、大麦、豆类等C3作物产量显著增加,但对玉米、高梁、小米和甘蔗等C4作物助长效果不明显。现有研究指出,在二氧化碳浓度倍增,可使C3作物生长且产量增加10~50%,C4作物生长且产量的增加在10%以上。然而,二氧化碳浓度增加对植物生长的助长作用(也称“施肥效应”),受植物呼吸作用、土壤养分和水分供应、固氮作用、植物生长阶段、作物质量等因素变化的制约,这些因素的变化很可能抵消二氧化碳增加的助长作用。

二、气候变暖对农业气候条件和种植制度的影响

气候变暖使我国平均气温上升,从而导致积温增加、生长期延长,且种植成片北移。当年平均温度增加1℃时,大于或等于10℃积温的持续日数全国平均可延长约15天。全国作物种植区将北移。

三、气候变暖对作物产量的影响

气候变暖对我国农作物产量的影响;有些地区是正效应,在另一些地区是负效应。我们利用三种大气环流模式预测的气候情景,计算了我国主要作物水稻、小麦和玉米产量的可能变化。在三种大气环流模式预测的气候情景下,水稻产量的可能变化,在不考虑水分的影响下,早稻、晚稻、单季稻由北向南减产幅度逐渐增加。

气候变暖对春小麦产量的影响大于冬小麦;对灌溉小麦的影响小于雨养小麦,也就是说灌溉能减小气候变化对小麦产量的不利影响。但是对水资源比较缺乏的北方麦区而言,灌溉并不是解决问题的根本途径,适当改变种植方式,选育抗旱、耐高温的品种等也许是更为合理有效的对策。

气候变暖也将使春玉米平均减产2~7%,夏玉米减产5~7%;灌溉玉米减产2~6%,无灌溉玉米减产6~7%左右。也就是说,气候变化将使我国玉米总产量平均减产3~6%,灌溉条件下减产的幅度比无灌溉的要小。总体来说,气候变化对我国玉米生产的影响是弊大于利。产量减少的主要原因是生育期缩短和生育期高温的不利影响。

总之,大气中二氧化碳浓度倍增时,温度升高、作物发育速度加快和生育期缩短是作物产量下降的主要原因。气候变暖对不同地区和不同种类作物的产量影响不同,我国水稻、小麦以及玉米品种多,品种间差异也很大,因此要有意识地调整农业种植制度、选育抗逆性的品种和选择适当的生产措施等,使之适应气候变化。

四、气候变暖对施肥量的影响

在较暖的气候条件下,土壤有机质的微生物分解将加快,长此下去将造成地力下降。在高二氧化碳浓度下,虽然光合作用的增强能够促进根生物量的增加,在一定程度上可以不成土壤有机质的减少,但土壤一旦受旱后,根生物量的积累和分解都将受到限制。这意味着需要施用更多的肥料以满足作物的需要。

肥效对环境温度的变化十分敏感,尤其是氮肥。温度增高1℃,能被植物直接吸收利用的速效氮释放量将增加约4%,释放期将缩短3.6天。因此,要想保持肥效,每次的施肥量将增加4甲。左右。施肥量的增加不仅使农民增加投入,而且对土壤和环境也不利。

五、气候变暖的应对

值得关注的是,目前科技界还不能提供有关气候变化对食物安全影响的综合定量分析数据以及具有针对性和可供选择的适应性对策,同时,社会各界对全球气候变化对我国食物安全威胁的严重性还没有明确认识。为此,针对未来气候变化对农业(小麦)的可能影响,应分析未来光、热、水资源的重新分配和农业气象灾害的新格局,改进作物品种分布。充分利用气候变化带来的有利因素,科学地调整种植制度,减缓气候变化对农业的不利影响。为了保障农业可持续发展和食物系统的长期安全,必须考虑气候变化对农业系统的影响和适应性对策,并为政府决策提供可靠的科学依据。

第9篇:气候变化对农作物的影响范文

关键词:气候变暖;影响;农业;对策

自西方工业化以来,世界人口在急剧地增长,人类在日益强大的大规模生产和经济活动中,大量开垦耕地、掠夺与毁坏森林资源,大量地燃烧化工原料,释放了大量的温室气体,致使大气成分发生变化,导致了全球气候日趋变暖。据美国科学家(1979)估计,如果大气CO2浓度增加1倍,全球平均气温将增加1.5℃~4.5℃。进一步研究指出,如果人类继续按照目前速度释放温室气体,那么CO2的有效倍增将出现在2060年左右。如此之大的增温幅度和速度,是我们这个星球近十万年来所没有经历过的,换言之,在未来的几十年内,我们这个星球的气温将经历人类历史上前所未有的高点。

最新科学研究成果表明:近一百多年来,全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖两次波动,总的看为上升趋势。进入20世纪80年代后,全球气温明显上升。1981—1990年全球平均气温比一百年前上升了0.48℃(见下图)。中国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致。据中国气象局的最新观测结果显示,中国近百年来(1908—2007年)地表平均气温升高了1.1℃,自1986年以来经历了21个暖冬,2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近三十年来,中国沿海海表温度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。

全球气候不断增暖将改变各地的温度场,并影响大气的运行规律,各地蒸发量和降水量的时空分布亦随之改变;增温造成的海水、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升。这一切都必将给人类赖以生存的资源环境,包括水资源、能源、土地、森林、海洋、人类健康、物种资源、生态系统和农业生产等带来巨大冲击,并造成许多目前仍估计不到的重大影响。

一、全球气候变暖对农林业的影响分析

1.全球气候变暖将明显提高中国各地的有效积温,使无霜期延长,因而有利于复种指数的提高,并造成喜温作物的种植北界向高纬延伸以及作物产区的地理位移。这意味着我国目前的各种作物气候区划都可能发生变化:现在的一些作物适宜种植区将变得不再适宜,并出现一些新的适宜种植区。各地农事安排都将可能发生重大变动。种植区的北移固然有利于农用土地的扩大,但新开垦的土地因土壤贫瘠或水源不足,大多不易获得高产。而北移了的农作物更容易受到突降低温的威胁。

2.全球气候变暖,将使大量冰川逐渐融化,导致海平面上升。自19世纪以来,全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国NOAA卫星观察到的雪盖资料表明:1980年以来,全球的雪盖面积减少了9%~13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现,位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大(约2 900平方公里)的冰山已从南极大冰原分离,并逐渐涌向大海。随着全球的进一步变暖,冰山融化,海平面上升,对中国来说,这可能会淹没东南沿海大片肥沃的低地,并造成地表水排泄受阻,地下水位提高,带来大片土地沼泽化。长江、珠江三角洲地区因海水倒灌,大片良田将盐渍化。

3.随着全球气候的不断增暖,气候变率势必也发生变化,极端气候频繁出现。研究表明,在气候要素平均值的变化与极端事件(灾害)发生概率的变化之间,往往存在着某种非线性关系:即使温度、降水平均值发生微小变化,也可能导致灾害性天气发生频率的显著增加。这意味着干旱、洪涝、台风、暴雨等发生频率将会增加。事实上,进入20世纪90年代以来,中国各种自然灾害就没有间断过:1991年的特大洪水曾肆虐江淮大地;1992—1993年的持续干旱更是横扫整个东部;1994年夏季华中出现了旷日持久的干旱和高温酷暑天气,而华南与东北则出现了严重的水患;1995年长江中下游地区和辽河平原又出现了建国以来罕见的暴雨洪水。据中国气象局公布的数字,仅1994年全国21个省市自治区的受灾面积就达0.5亿公顷,直接经济损失1 700亿元。新世纪以来,各种极端天气就没有间断过,特别是2010年更是反常,北方出现冬天暴雪奇冷天气,春季西南5省出现百年一遇的特大干旱,受灾耕地面积达到1.11亿亩,2 212万人出现饮水困难,持续干旱近五个月,仅云南一省就损失170亿元。

4.由于全球气候增温,寒冷季节将会缩短,温暖和炎热季节将会延长。这一定程度上会改善某些高纬地区温度条件较差的状况;但对那些夏季原本就很炎热的中、低纬地区来说,无疑是“火上加油”的灾难。高温将加快作物的生育进程,使生育期特别是灌浆期明显缩短,高温逼熟,极端高温对小麦、玉米、大豆等作物均有显著的减产效应,还会造成水稻花粉败育。

5.随着全球气候增暖,作物的各类病、虫、草害将会流行、激增和蔓延,出现范围也将由目前的中低纬地区向高纬延伸。增温将为各种害虫的生长、发育和大量繁殖提供更优越的条件,因而其越冬存活力将大大提高,雌虫产卵数将急剧增加,繁衍代数亦将明显增多。大气CO2浓度的增加还会提高作物生物量的碳氮比,从而刺激昆虫的食欲。大气环流的改变更为风播病原的大范围扩散提供了外部条件。

6.气候增暖后,土壤有机质的分解将会加快,积累量将会减少。长此下去,会造成地力下降。在某些降水量可能增多的地区,径流增大还会加剧坡地土壤可溶性养分与表土的流失。在某些降水量可能锐减的地区,植被将减少,表土易沙化,耕地更易于受到风蚀侵害,一旦遇到暴风袭击时,将产生“尘暴”效应;而遭遇暴雨冲洗时,又会造成严重的水蚀。

综上所述,全球气候变暖将对人类特别是农业生产产生极其深远的影响。这种影响或许有其有利的一面,但更多的、令人担忧的却是其不利的一面。因此,如何趋利避害,利用其有利的一面,克服其不利的一面,并寻求适应或延缓气候变化的对策,是摆在全人类面前的一道崭新的课题。

二、从农林角度应对气候变化的思考

人们应对气候变化的思路主要包括两个方面:一是如何控制和减缓温室气体的排放。二是如何增强农业生产适应气候变化的能力。前者是长期、艰巨的任务,后者是现实而紧迫的任务。

(一)发展低碳农业,减缓温室气体排放

林业以及农业生产中的种植业主要是通过植物吸收空气中的二氧化碳,生成有机物,并放出氧气的过程,在地球大气碳循环中发挥重要的碳汇功能。但在水稻田及沼泽地、动物粪便要释放一定的温室气体甲烷。农业生产过程中的农业机械、农业投入品(化肥、农药)要消耗大量的石化能量。农业秸秆等废弃物焚烧产生二氧化碳气体排放。因此,提倡低排放或零排放的低碳农业是我们的选择。

农业节能减排主要有这样几个途径:

1.革新农业技术,大力发展节约型农业。发展节约型农业关键要在节地、节水、节肥、节药、节种、节工、节能等七个方面下工夫。“节地”,就是要高度重视土地资源的保护,大力发展高效设施农业,充分挖掘土、水、光、热资源的利用潜力,提高耕地的综合产出率。“节水”,农业特别是水稻,是高耗水产业,农业用水占全社会总用水量的70%。要加快培育新的耐旱品种,深入研究和大力推广节水栽培技术,加强现有节水技术的集成推广,大力推广覆盖技术、水肥一体化技术、保护性耕作技术、滴灌施肥技术等节水技术,节约用水。“节肥”,就是要加快建立科学施肥的测土、配方、示范、推广体系,根据不同区域、不同作物、不同种植制度,制定测土配方施肥技术规程,改善养分投入结构,优化肥料运筹,改进施肥方法,发挥养分协同作用,提高肥料利用率,减少化肥总施用量。“节药”,遏制不合理的过量使用化学农药,大力开发抗病虫良种、进一步完善化学农药的使用技术,形成高效的综合防治配套技术。“节种”,就是提高种子质量,推广精量半精量播种、穴盘育苗等技术。 “节工”,即大力推广少免耕等轻简栽培和机械化生产技术,减少手工作业量,既可节约工本,又可促进农村劳动力的转移和农民增收。“节能”,大力开发农村太阳能,因地制宜开发利用风能、生物质能等清洁能源。

2.切实解决以农作物秸秆为主的生物资源的综合利用,大力开发生物质能源。农作物秸秆作为一种农业生产的副产品,产量大、分布广,同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6%、0.3%、10%、45%。据统计,中国年产农作物秸秆6.2亿吨,资源拥有量居世界首位。江苏省秸秆年产量3 700多万吨。但是,近年来焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈,造成资源的巨大浪费。最近的统计结果显示,中国年产农作物秸秆中30%用作农用燃料,25%用作饲料,2%~3%作工副业生产原料,6%~7%直接还田,还有35%约2.2亿吨剩余秸秆被白白焚烧了。笔者认为,中国正处于经济高速全面发展的时期,各种能源消耗量与日俱增,当务之急是要开展秸杆的回收利用。政府部门不仅要禁止农民焚烧秸秆,更要组织科研部门开展相关技术的攻关,解决秸秆综合利用的关键技术问题,挖掘秸秆利用的新途径。植物纤维可以通过汽化成为农用能源,也可以运用生化技术加工成肥料和饲料,植物纤维还可以作为包装材料、建筑材料、一次性餐具、家具等的替代资源。

3.加强畜禽粪便的无害化处理、资源化利用。目前农村畜禽粪便产生量巨大,但未得到有效利用,其污染日益严重,重污染区域在不断扩大,严重威胁水体和农田环境质量。据江苏省农调队调查,2004年全省畜禽粪总量已达7475.7万吨,尿总量达3 477.4万吨,粪便总量折合成猪粪当量为12 340.5万吨。畜禽粪便的大量排放,给环境造成了严重污染。近年来江苏省水体N、P等含量超标,除与工业和生活污水排放有关外,畜禽粪便污染已上升为非常重要的因素。

对畜禽粪便无害化处理、资源化利用的最直接途径,是发展商品有机肥产业。加强有机肥无害化生产技术与施用技术的开发及相关政策的研究,大力扶持商品有机肥行业和培育商品有机肥市场,对于推进循环经济、提高农业和农民收益、改善农村环境、建设社会主义新农村具有重要的意义。

4.大力开发种养一体化的循环农业。种植养殖一体化是实现资源综合利用、循环利用的有效途径。常规农业经营方式人为地把原本互为上下游的种植业与养殖业割裂开来,导致“资源—产品—再资源—再产品”的物质循环利用链断裂,不仅造成农作物秸秆、畜禽粪便等可利用资源的大量浪费和生产成本的提高,而且这些可利用资源的不当处理给生态环境造成巨大的负面影响。推进现代循环农业产业化必须把种植业与养殖业纳入到一体化经营的产业体系中,按照资源互补循环利用机理,合理配置种植养殖规模,形成物质、能量循环利用的产业链,使种植业生产的秸秆等废弃物成为养殖业的饲料,养殖业的牲畜粪便经无害化处理成为种植业的有机肥料,废弃物的资源化利用既解决秸秆焚烧和粪便污染的环境问题,又大大降低农产品的生产成本,并提升农产品的质量,实现经济效益与生态效益的协调提高。采用现代经营方式,实现农产品生产、加工、销售一体化经营,并多次增值,从而实现农业生产、生态和经济的可持续发展。

沼气是实现种植业、养殖业一体化循环的关键。通过发展沼气,上联养殖业快速发展,下促种植业优质高效,中改村容村貌,维护生态平衡。随着沼气技术体系的完善,沼气在农业生产乃至农村社会全面发展中的地位显得越来越重要。它能够有效地组织和调动农业生产各要素,促进农业生产各要素的协调发展,对控制农业面源污染,促进农业可持续发展 推进社会主义新农村建设具有重要意义。

5.大力开展植树造林。森林在应对气候变化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陆地上最大的吸碳器。它通过光合作用,吸收二氧化碳,放出氧气,形成碳汇。科学研究表明:森林每生长1立方米蓄积量,平均能吸收1.83吨二氧化碳,释放1.62吨氧气。二是贮存功能。森林是陆地上最大的储碳库。陆地生态系统一半以上的碳,储存在森林生态系统中。同时,木制品的储碳能力也很强。据日本《木材工业》报道,全球木制品碳储量每年约增加6 000万吨。三是替代功能。据国际能源机构测算,用木结构代替钢筋混凝土结构,单位能耗可从800降到100。由于森林在应对气候变化中具有这些特殊功能,因此,《京都议定书》规定了工业直接减排和森林间接减排两条途径。

要加快荒山荒地造林绿化步伐,加快速丰林、碳汇林、能源林、珍贵用材林、木本油料林等基地建设。要努力提高造林绿化质量。加强林木种子区划和良种基地管理,抓好区域性、示范性林木种苗基地建设,全面提高良种壮苗使用率。增加混交林和乡土树种比重,注重封山育林,强化自然恢复。加强森林病虫害防治和森林防火。

(二)增强农业生产适应气候变化的能力

农业是露天工厂。随着全球气候变暖,各种极端气候频发,自然灾害对农业的威胁越来越大。要根据自然环境和农业自然灾害发生规律,制定防旱抗涝、抵御高温寒潮、台风、病虫害等各种自然灾害的减灾应急预案,确定农业生产避灾减灾的种植模式。加强农业基础设施建设特别是水利建设,改造中低产田,完善灌溉体系,提高农田防御自然灾害能力。进一步优化种植结构,推进农业产业结构调整,将传统粗放型灌溉农业和旱地雨养农业建设成为节水型现代高效灌溉农业和现代旱地农业。加强农业科技创新工作,选育适应气候变化的抗病、抗虫、抗旱、耐涝的高产、优质农作物新品种,研究在新的气候条件下农作物病虫害的发生、发展规律。加强气象预报工作,提高农村防灾减灾能力。

参考文献:

[1]陈剑锋.依靠科学技术应对全球气候变化的挑战[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2010,(1):92-94.