气候变化对我国农业生产的影响及对策研究

王　丹　王开磊

摘 要：气候变化从各方面对全球的生态和经济产生着深刻的影响，采取措施应对气候变化已得到世界各国的共识。气候变化同样也对我国农业生产造成比较大的影响，因此，针对农业部门提出应对气候变化的对策建议具有现实意义。一是要根据气候条件的变化合理调整农业布局；二是提高农业生产技术水平，选育新品种；三是加强农业气象预报的准确性和及时性，积极开展人工影响天气活动；四是大力推进循环农业和生态农业。

关键词：气候变化；农业生产；影响；对策

中图分类号：F304 文献标识码：A

文章编号：1003—0751(2009)03—0069—03

2007年12月巴厘岛会议期间，联合国粮农组织气候变化部门间工作组主席武尔夫•基尔曼指出，气候变化正在威胁全球的粮食安全。我们应重视今后20—50年间我国的农业生产可能将受到的气候变化的严重冲击，应充分认识到气候变化将严重影响我国超长期的粮食安全。本文分析气候变化对我国农业生产造成的影响，并进一步分析了影响我国农业生产的三大气候条件：光能资源、热量资源和水分资源，最后，针对农业部门提出应对气候变化的对策建议。

一、气候变化对我国农业生产的影响

农作物产量除了受技术、品种因素影响外，一个重要的条件就是气候要素。气象条件为农业生产提供热量、水分等其他自然资源，又是农业技术有效实施的一个限制因素。全球气候变暖又会造成气象气候等自然灾害发生的频率大大增加，同时产量变化的总趋势也会因极端天气和气候事件加大而呈现不可持续性，甚至会带来严重的粮食短缺。根据IPCC刚刚公布的第四次评估报告，即使温室气体与气溶胶的浓度能够稳定在2000年的水平上，全球气候仍然会出现每十年0.1℃的进一步增暖（罗勇，2007）。未来气候变化条件下，我国农业气候的热量资源有改善趋势，目前我国的复种指数为155%，理论值为198%。气候变暖，热量资源增加，我国北方复种指数有所增加，多熟制将向北推移，我国的多熟制面积比重也会加大。复种指数提高15%，可增加播种面积0.13亿公顷，增产粮食578亿-825亿千克。随着气候变暖程度的逐年增大，水分供需矛盾会增加，未来北方热量资源会增加，但是季风带的南移可能加重北方的干旱危害，造成北方变干变热，南方变湿变冷的趋势，气候的冷暖、干湿变率可能增加。

根据国际粮食组织（FAO）的研究，在粮食方面，如果我们不采取任何措施，那么气候变化对我国的粮食产量影响是非常大的，无论是A2情景还是B2情景（A2情景是不采取措施，自由地排放温室气体），按照IPCC给出的排放情景，我们的粮食产品无论是小麦、水稻还是玉米，都会有10%—30%的单产的减产。我们粮食系统在气候变化下是不安全的。《中国应对气候变化国家方案》也指出，中国不仅是世界上农业气象灾害多发地区，各类自然灾害连年不断，农业生产始终处于不稳定状态，而且也是一个人均耕地资源占有少、农业经济不发达、适应能力非常有限的国家。气候变化已经对中国的农牧业产生了一定的影响，如果不采取适应性措施，小麦、水稻和玉米三大作物均以减产为主。尤其是中国在一定时期还将处于“小农经济”，面对全球气候变化，小规模的农户更显势单力薄。

二、影响我国农业生产的气候条件

各种作物种植比例虽然受到众多影响因素的影响，但分别反应区域内光能资源、热量资源和水分资源的丰裕程度的年平均日照时数、年平均温度和年降水量，对农业生产的气象影响最大。我国光热资源比较丰富，但降水偏少，因此水成为大部分地区的限制因素。亚热带、暖温带、中温带占我国国土总面积的71％，适于各类作物生长。东部主要农业区的亚热带和暖温带的面积约占全国的31.9％，其热量与美国主要农业区相近似。全国太阳年总辐射量在(33—83)×103J/m2之间，除川、黔地区外，太阳能资源大都相当或超过国外同纬度地区。东部主要农业区，作物生长期的光合有效辐射量相当丰富，具有较高的光合生产潜力。中国平均年降水量较全球陆地平均降水量约少19％。据农田水分盈亏平衡结果，秦岭-淮河以北广大北方地区与青藏高原大部分地区，即约占国土70％的土地，水分处于不同程度的亏缺状态。水分成为气候资源组合中的薄弱环节，也是中国农业生产最大的限制因素之一。

1.光能资源

光能资源常采用太阳辐射、生理辐射和日照时数（或日照百分率）来表示。日照时数，是指每天的实照时数。昼夜长短影响着植物开花、结实、落叶、休眠以及地下块根、块茎等营养器官的形成。我国大体从苏北到黄河流域、海河流域及东北松辽平原年日照时数在2 500h—2 700h之间。在黔北、川南和川西有一个1 400h闭合等值线的低日照中心。

从全国来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/m2天以上，西藏最高达7kWh/m2天。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将我国划分为五类地区。一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量6 680—8 400MJ/m2，相当于日辐射量5.1—6.4KWh/m2。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达2 333KWh/m2（日辐射量6.4KWh/m2），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为5 850—6 680MJ/m2，相当于日辐射量4.5—5.1KWh/m2。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。三类地区为我国太阳能资源中等类型地区，年太阳辐射总量为5 000—5 850MJ/m2，相当于日辐射量3.8—4.5KWh/m2。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。四类地区是我国太阳能资源较差地区，年太阳辐射总量4 200—5 000MJ/m2，相当于日辐射量3.2—3.8KWh/m2。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等地。五类地区主要包括四川、贵州两省，是我国太阳能资源最少的地区，年太阳辐射总量3 350—4 200MJ/m2，相当于日辐射量只有2.5—3.2KWh/m2。

2.热量资源

热量资源是农业生物生存和生长发育所需的外界环境因子和能量。进行农业气候资源分析时，常用的衡量热量资源的多寡和可利用程度的指标有：稳定通过一定界限的日平均温度(0℃、5℃、10℃、15℃、20℃)的初终日期、持续日数和积温以及年平均温度、最热月平均温度、最冷月平均温度、极端最低温度、无霜期等。

指示农业生产的界限温度，常用的有日平均温度0℃、5℃、10℃、15℃等。通常把日平均温度稳定在0℃以上的持续期称为农耕期。我国农耕期随着地理纬度和海拔高度的不同差异很大。日平均温度通过5℃的持续期，是一般农作物和多数果树恢复和停止生长的时间，故称为生长期。大多数农作物在日平均温度10℃以上才能活跃生长，故日平均温度稳定在10℃以上的持续期，称为农作物生长活跃期。我国生长活跃期，从东北吉林、黑龙江两省向西包括内蒙古、宁夏、陇东到川西，向南到云南、西藏交界处以西，除塔里木盆地起始于4月1日前外，其余均始于5月1日以后，终于10月1日以前，长约5个月。从钱塘江下游向北经南京到洪泽湖，再溯淮河至汉中以北，均始于3月1日至4月1日，终于10月1日到11月11日，该地区北部长7个月，南部长8个月。至钱塘江、汉中一线以南到南岭，始于2月1日到3月1日，终于11月11日到12月1日，该地区北部长8个月，南部长约9个月。岭南地区农作物生长活跃期均达11或12个月。

我国热量资源丰富多样，夏季温度比世界同纬度地区偏高，高温和雨季基本同时出现的特点为农、林、牧各业的发展和各种农作物的生长发育提供了适宜的热量条件，形成了中国农业类型、种植制度和作物分布的多样性。东部地区雨热同季，有利于农业气候生产潜力的发挥，获得较多生物量。但是，由于冬、夏季风年际间进退时间、强度和影响范围的不同，导致中国温度、降水年际变化较大，热量资源不稳定，冬季寒冷，各地不同程度地存在着低温冷害、霜冻、寒害等农业气象灾害，水热组合有时也不够协调，这些都限制了热量资源的利用，对农业的持续稳定发展不利。因此，在规划和指导农业生产时，要充分认识中国热量资源的特点和分布规律，合理利用，扬长避短。

3.水分资源

水分资源多用年降水量、季降水量和干燥度等来表示。气候变化将引起降水的地区、时间以及年际之间分布更加不平衡，而且由于水温升高，一般来说淡水质量也会下降。气候变化对水短缺、水质量以及洪灾和旱灾的频度和强度的影响，都对水资源管理和洪水管理带来更大的挑战。我国水资源的这些特点决定了我们更容易受到气候变化的不利影响。有关研究表明，全球性的气候变暖将会使我国天然河流的年径流量整体减少。特别是淮河及其以北地区的变化幅度较大，其中辽河流域变化幅度最大，黄河上游次之，松花江最小。

我国的水资源总量居世界第六位，但人均水资源量只有世界人均量的26％，居世界第109位，中国属于人均水资源最少的13个贫水国家之一。具体说来，中国水资源具有下面几个主要特征：一是总量多，人均、单位耕地面积水量较少。中国水资源总量不少于28 124×108m3，其中河川径流量为7 115×108m3，居世界第六位。但人均水量只有2 488m3，约为世界的1/4，按实有耕地约1.33×108hm2算，每公顷占2.1×104m3，约为世界的60％。二是水资源的地区分布不均匀，总趋势是由东南沿海向西北内陆递减。西北部内流区面积占全国的35.4％，水资源只占全国的4.6％，东南部外流区面积占64.6％，水资源占全国的95.4％。南北差异也很大，南方水多(占全国水资源的81％)、地少(土地占全国的36.4％，耕地占全国的54.7％)；北方地多(土地占全国的63.6％，耕地占全国的45.3％)，水少(占全国水资源的19％)，华北地区是我国缺水最严重的地区。地区分布不匀，加剧了水资源的供求矛盾，因而限制了许多地区光、热和土地资源生产效力的发挥。三是泥沙淤积严重，增加了江河防洪的困难，降低了水利工程效益。全国平均每年进入河流的悬移质泥沙约为35×108t，其中约有20×108t淤积在外流区的水库、湖泊、中下游河道和灌区内。四是降雨量的季节变化明显，我国降水量集中分布在夏季（6月—8月），夏季降雨量约占全年降雨量的53%。冬季（12月—次年2月）为我国降水量最少的季节，大部分地区降水量占全年的10%以下。

综合而言，未来的气候变化（主要表现为温度和降水量的变化）将会影响粮食作物作物类型、面积、比例的变化，对未来我国粮食安全的安全有一定的影响，应通过积极研究气候变化来合理规划未来我国的粮食生产和发展。

三、我国农业部门应对气候变化的对策建议

1.根据气候条件的变化合理调整农业布局

气候变化使作物生长期的光能资源和热量资源增加，复种面积扩大，复种指数也增加一些作物的种植北界北移。另外，气候变化会增加或减少各个地区的降水量，也需要调整水稻、小麦等作物的种植结构和分布。总之，要根据气候资源的改变，合理调整农作物的布局，相应调整农业种植制度和结构，有规划地将冬季越冬作物北移，适当采用多熟制。

2.提高农业生产技术，选育新品种

随着气候变暖，农业生产的病虫害发生的机率也随之增加，因此对改善灌溉技术、加强用水管理、改进抗旱措施、利用种子包衣和其他技术抗旱等方面的农业生产技术提出了更高的要求。要积极运用基因等科技技术，培育耐高温、耐干旱、抗病虫害、抗冷冻害的作物优良品种，以对应不同地区气候变暖的影响。

3.加强农业气象预报的准确性和及时性，积极开展人工影响天气活动

大力发展农业气象科学，加强气候变化的监测和预警，做好防范措施，努力将自然灾害造成的损失减少到最低。运用农业卫星遥感，用高技术和新技术知道区域内农业的发展，以确保农业的高速、稳定增长。积极开展人工影响天气活动,扩大作业面积,加大投入,不断优化人工降雨等作业方案和技术方法,提高减灾效益，更好地服务于农业生产。

4.大力推进循环农业和生态农业

当前发达国家流行的“石油农业”，能耗高，污染重，对生态破坏及其严重，应引以为鉴。运用经济学、生态学以及系统工程的原理及方法，大力开展绿化、农林结合等措施，固碳造氧、涵养水源、防风固沙、保持水土，保护农业生产环境，提高农业生态环境的可持续性，进一步提高农作物的优质生产环境。

参考文献

［1］林而达，张厚宣等.全球气候变化对中国农业影响的模拟［M］.北京：中国农业出版社.1997,54—87.

［2］金之庆.全球气候变化对中国粮食生产影响的模拟研究［M］.南京:南京农业大学出版社,1996.

［3］冯相昭,邹骥,马珊,等.极端气候事件对中国农村经济影响的评价［J］.农业技术经济,2007,(2):19—25.

［4］王馥棠.近十年来我国气候变暖影响研究的若干进展［J］.应用气象学报,2002,(6)：755—766.

责任编辑：伊 人