气候变化与农业产业、农村发展及农民民生

2011-08-15 00:48马世铭林而达马姗姗
科学中国人 2011年5期
关键词:气候变化农业

马世铭 林而达 马姗姗

气候变化与农业产业、农村发展及农民民生

马世铭 林而达 马姗姗

一、气候变化与农业产业

气候变化已经对中国农业产生了重大影响。温度升高将使中高纬度地区热量资源增加,农作物生长季延长,农业种植界线向北移动,而气候变化给我国农业生产布局和结构带来的影响,今后还将进一步增加农业的生产成本(林而达,2001)。

自20世纪80年代以来,中国的春季物候期提前了2-4天。由于秋季增温,冬小麦播种期20世纪90年代比20世纪80年代推迟了4-8天。由于春季温带升高,冬小麦春季提前返青,营养生长期提前4-7天,生殖生长阶段提早5天左右,全生育期缩短了6-9天。≤0℃负积温逐渐减少,冬小麦越冬死亡率大大降低,弱冬性甚至春性品种面积扩大,但冬季和春季冻害风险增加。变暖已导致我国华北地区一直以来广泛种植的强冬性冬小麦品种,因冬季无法经历足够的寒冷期以满足春化作用对低温的要求,不得不被半冬性、甚至弱春性小麦品种所取代。此外,温度的升高使我国大部分地区冬小麦生育期和越冬期缩短,提前进入拔节期和成熟期,因此,常常会受到倒春寒的侵袭,从而严重影响小麦产量。

由于冬暖,我国冬小麦种植的北界出现了北移西扩(云雅茹等,2007)。辽宁省东部平均向北移动120km,西部平均向北移动80km;河北省平均向北移动50km;山西省平均向北移动40km;陕西省东部变化较小,西部平均向北移动47km;内蒙古、宁夏一线平均向北移动200km;甘肃西扩20km;青海西扩120km(杨晓光等,2010)。

近年来东北地区水稻面积扩大与气候变暖有直接关系。初步估计,黑龙江省水稻总产增产量中有大约29-57%的份额是由于气候变暖及其适应行为产生的(王媛等,2004),一般情况下,气候变暖对黑龙江省水稻提高产量潜力会产生有利影响(矫江等,2008)。

双季稻三熟制是以双季稻为基础和一季旱作物(包含冬绿肥)的一年三熟制。世界上主要分布在北纬20°-32°雨热同季的东南亚稻区。中国长江以南的亚热带,正好处在这一地区的中心地带,是双季稻三熟制的主要分布地区。近年来由于气候变暖,积温增加,如果仅考虑气候要素的影响,使双季稻的适种范围发生了变化。浙江省境内平均向北移动47km;安徽省境内平均向北移动34km;湖北省和湖南省境内平均向北移动60km(杨晓光等,2010)。

气候变化,尤其是极端气候条件对粮食生产的冲击强度在加大。据1990-2006年数据统计,近17年来中国大陆每年因气象灾害造成的直接经济损失达1859亿元,占GDP的比例平均为2.8%(中国网,2008)。特别是近年来在全球气候变暖的背景下,超强台风、高温、特大干旱、雷电、局地强对流以及强降雨等极端天气气候事件发生的频率和强度呈增加趋势。其中影响最大的是旱灾,其次是洪涝和风雹灾害。极端气候是造成我国农业大幅度减产和粮食产量波动的重要因素,对畜牧业生产会产生更加严重的损失。我国牧区在一般年份牲畜死亡率在5%左右,但在极端气候条件下如寒潮、暴风雪、急剧降温等灾害年份的死亡率可高达24%。

冬暖造成中国主要农作物病虫基数增加、越冬死亡率降低、次年病虫害发生加重;冬暖造成中国大部分地区病虫害发生期提前、为害期延长、为害程度加重;气候变暖使农作物病虫害的发生界限、越冬北界北移;气候变暖使农作物病虫害繁殖代数增加;气候变化对作物害虫迁飞也产生影响(叶彩玲等,2001)。

水稻生长期间,平均夜间最低温度每升高1摄氏度,水稻产量就下降10%(Peng et al.,2004)。夜间增温可以显著缩短作物前期生育期,使稻麦始穗期分别提早2.5天和11.5天;夜间增温也使小麦成熟平均提早9.5天;夜间增温使水稻平均减产4.51%,但小麦增产18.30%(张彬等,2010)。

温度增高将促进作物的生长发育,提早成熟,从而影响作物籽粒灌浆和饱满,造成作物籽粒物理成分和化学组分发生改变,降低作物营养物质含量和品质。大气中浓度升高会提高碳水化合物转化效率,作物产量将增加30%左右。而浓度升高产生的正效应只有在光照、水分、营养状况等条件满足时才能体现,C3作物产量将因此约提高20%左右,C4作物可提高0-10%。从总生物量来说,大豆的增长率最高为87.4%,棉花和冬小麦次之,分别为48.0%和37.4%,谷子最小为6.1%。从产量来说,CO2浓度增加,大豆增加最多,增长率为67.1%,冬小麦和棉花增长率较为相近,为27-28%,玉米、春小麦和谷子增长率较为相近,为20-23%(王春乙,2004)。

未来气候变化对中国农牧业的影响主要表现在:一是农业生产的不稳定性增加,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。二是农业生产布局和结构将出现变动,种植制度和作物品种将发生改变。三是农业生产条件发生变化,农业成本和投资需求将大幅度增加。四是潜在荒漠化趋势增大,草原面积减少。气候变暖后,草原区干旱出现的几率增大,持续时间加长,土壤肥力进一步降低,初级生产力下降。五是气候变暖对畜牧业也将产生一定的影响,某些家畜疾病的发病率可能提高(气候变化国家评估报告,2007)。

气候变化对中国种植制度的影响将使一年二熟、一年三熟的种植北界有所北移,主要农作物的种植范围、产量、质量都会有所变化,因而影响粮食作物等的作物布局与结构。气候变化也带来一些不利影响,作物病虫害增多,投入增加;有的作物品质下降,含水量增加,特别对喜凉作物带来较大冲击,进而将对农业产业结构调整、农业产业化、农业生产方式等产生影响。

二、气候变化与农村发展

中国农村的发展离不开我国正面临的发展经济、消除贫困和减缓温室气体排放的多重压力背景。应对气候变化的形势严峻、任务繁重。农村发展也应从提高农业自身应对全球气候变化能力、降低农业温室气体排放、增加农业温室气体碳汇、提高农产品产量及农业效益等问题入手,采取调整农业结构、加强农业产业化进程;进一步加强对农业的投入、加强农村环境建设和农业基础设施建设,推广和普及农业可持续发展模式,以增强农业应对自然风险和市场风险挑战的能力;提高中国农民的科技文化水平和素质,让他们更自觉地应用科学技术应对挑战和负面影响;建立农业社会化服务体系,多元化地对农业进行帮助和支持,促进农村更多的社会公益事业的发展,提高农村与农业的综合生产能力;建立起一套完整的低碳农业生态补偿技术体系,为我国在全球气候变化背景下的农业政策制定和行动提供科学决策依据。

农村的可持续发展成为应对气候变化的主要方面。其中,农村环境建设是农村发展的重要方面,也是一项长期的任务,目前仍存在诸多问题,如:农药、化肥、农膜过度使用导致的农业面源污染;部分农机高能耗、高排放;焚烧秸秆、污染大气;畜禽粪便等畜牧业废弃物处理等。要彻底解决这些问题,需要推广低碳农业技术,包括:减少化肥、农药、农膜的使用,用农家肥替代化肥,用生物防治替代化学农药,使用可降解农膜,开展平衡施肥等;还要推广保护性耕作、节水灌溉技术,改造落后的机电排灌设施,提高水资源和能源利用率;提高农业废弃物、农产品加工废弃物循环利用比例。构建区域产业循环模式,用低能耗、低污染、低排放、高效益的农业经济模式取代高能耗、高污染、高排放、低效益的农业经济模式,是实现整个农业生产系统低碳发展目标的基本途径之一。

不断改进气候变化可能导致灾难的规模和速度的评估,加强对社区防灾减灾培训的支持。开发区域气候变化监测系统应进行灾难的早期预警。各部门和地方政府都应落实中央要求,在设计发展战略和行动计划时引入适应气候变化的内容。

资金和技术是支撑农村应对气候变化的两个支柱。政府应向所有的农村人口提供补贴、保险和信用以达到农村应对气候变化的目标,尤其是在生态脆弱地区和农民人口多的地区。土地利用温室气体减排项目能够通过市场和交易形成减排,这类项目将能达到减少空气中二氧化碳和增加农民和土地管理者收入的双赢效果,应予以积极探索和鼓励。

建议政府在各个层面提供咨询服务,以保证农民获得低成本的节能技术和低碳耕作的信息。推广再造林、减少耕作、改善草场管理、改良饲料和动物种类、以及测土施肥等碳汇和碳减排操作技术。

调整农业生产结构和居民农产品消费结构。在保证粮食自给的前提下,对资源利用效率比较低的农产品,如大豆、玉米实行部分进口,减少对国内资源和环境的可能压力。要把适应气候变化纳入各级发展规划,改善地方救灾规划工作。将生物多样性分布与不同气候变化模式匹配起来,制定国家保护战略,加强生物多样性信息的国家和国际基因库建设。

推广和普及农业可持续发展模式、饲养方式和养殖技术,提高农业可持续发展的能力和水平,减少气候变化造成的农业损失;应进一步加强对农业的投入,加强农业基础设施建设,增强农业应对自然风险和市场风险挑战的能力;提高中国农民的科技文化水平和素质,让他们更自觉地应用科学技术应对挑战和负面影响;应制定更多支持农业、保护农业的政策。建立农业社会化服务体系,多元化地对农业进行帮助和支持,比如提供优良的品种,优质的农业机械和装备,对农民进行更好的培训,促进农村更多的社会公益事业的发展,提高中国农业的综合生产能力。总之,从提高农业自身应对全球气候变化能力、降低农业温室气体排放、增加农业温室气体碳汇、提高农业效益及农产品产量等问题入手,建立起一套完整的低碳农业生态补偿技术体系,不断提高适应气候变化能力。

统筹考虑经济发展和生态建设、推进能源节约,优化能源结构;加强生态建设和保护,推进科技进步,加快建设资源节约型、环境友好型社会;努力控制和减缓温室气体排放,提高适应气候变化能力都是农村发展的努力方向。

三、气候变化与农民民生

我国现阶段的民生问题,其内涵是指各级政府有责任解决的与广大人民群众生存与发展直接相关的基本的问题。各级政府应当是解决民生问题的主体,有责任保障广大人民群众的基本生存和生活状态以及基本的发展机会、基本的发展能力、基本的权益等。在孙中山先生的理想中,民生主义是国事由国民直接参与,国家福利由国民全体享受的一种制度,最终进入幼有所教、老有所养、分业操作、各得其所的理想社会。

民生就是民众的生计,具体地说,就是社会全体成员的衣食住行用和生老病死.在当下的中国,民生问题是一个热点问题、焦点问题和难点问题。目前,我国改革发展进入了一个关键时期,就业、社会保障、收入分配、医疗卫生、教育、住房、安全生产、社会治安等关系群众切身利益的问题比较突出。

民生的主要内容包括:一是保障生存权,使广大人民群众享有最基本的生活资料并随着社会发展不断有所提高;二是保障最基本的受教育权,为未成年人提供免费的义务教育;三是保障劳动权,为适龄劳动人群提供就业岗位,以解决其基本的“生计来源”问题;四是保障最基本的健康权,为广大人民群众提供基础性的公共卫生环境和条件;五是提供基础性的住房保障,对城市中低收入家庭居住条件的改善提供帮助;六是提供基础的出行条件,使广大人民群众用得上、用得起普通的交通工具。

保障和改善农民的民生是改善全国民生的基础。党的十七大提出改善民生的六大任务,即优先发展教育、扩大就业、增加城乡居民收入、建立覆盖城乡居民的社会保障体系、建立基本医疗卫生制度和完善社会管理(中共中央,2006)。这为改善民生指明了方向。

气候变化对农民民生的影响更多地是对贫困地区农民民生的影响。贫困地区与生态脆弱区高度重合,由于生态脆弱区对气候因素的高度敏感性,气候变化对生态脆弱区的影响更大(许吟隆等,2009)。贫困地区最容易受到气候变化的威胁,因为它们的农业和生活更依赖于自然降水,对水资源变化的适应能力更脆弱,适应气候变化的财政、技术和制度的能力也较弱。因此,气候变化将对扶贫工作带来更大的挑战。气候变化将直接或间接影响贫困。直接的影响是指极端气候事件对农业、人民的生命财产、生计、基础设施等造成的损失,间接影响来自于对经济增长的影响。应该将贫困人口的民生放在应对气候变化的首要位置。

中国生态脆弱区气候变化的特点:冰川退缩,干旱加剧;森林植被萎缩,水土流失加剧;极端气候事件频发,灾害加重。因此,贫困地区从自然条件来说对气候变化非常敏感,极端气候事件旱涝灾害和自然灾害发生频率高,影响更大。气候变化对贫困地区的各个领域和生活、生计的各个方面产生了严重影响。我国的贫困地区与生态与环境脆弱地带具有高度的相关性,而生态脆弱地带因处于不同生态区的边缘交替地带,生态系统的稳定性差,各要素的相互作用强烈,抗干扰能力弱,对人类活动的承受力低下,人们不合理开发利用更容易造成生态与环境的恶化。如北部的干湿交替带和沙漠边缘带,土地开发利用的不合理容易造成荒漠化;在南方的生态脆弱的山区,植被森林被破坏后极易形成水土流失和洪涝灾害。国内研究表明,贫困与脆弱的生态与环境具有一定的相关性。李周(1997)的研究结果显示,在生态敏感地带的人口中,74%生活在贫困县内,约占总人口81%。刘燕华和李秀彬(2001)也认为,我国贫困地区的分布与生态与环境脆弱区具有较高的地理空间分布上的—致性——地理耦合。这些区域将受到气候变化的影响更大。

气候变化进一步加剧了贫困地区生态环境的恶化和自然资源的可利用,从而加剧了地方农业生产和农村经济的不稳定性。贫困的农民难以脱贫,脱贫的农民可能随时返贫。贫困地区和贫困人口是气候变化和极端天气事件的弱势群体。所以应对气候变化与扶贫建设密切结合,相互促进。

根据国务院扶贫办农村贫困线划分标准,家庭人均纯收入低于785元的属于绝对贫困人口;家庭人均纯收入在786-1067元的属于低收入贫困人口;2008年年底,我国宣布上调扶贫标准,把绝对贫困标准与低收入标准合二为一,取消将农村绝对贫困人口和低收入人口区别对待的政策。开始实施的人均纯收入1196元的新扶贫标准,是在2007年1067元低收入标准的基础上,根据2008年度物价指数做出的最新调整。据国家统计局统计,2008年在这个标准以下的扶贫对象为4007万人,比2007年绝对贫困标准以下的1479万人增加了2528万人。这部分人群应该是应对气候变化的重点人群,解决贫困地区及贫困人口的生计应该是解决农民民生的重点。

本研究由国家“十一五”科技支撑计划课题“气候变化影响与适应的关键技术研究”(2007BAC03A02)及国家自然科学基金(NSFC)-国际应用系统分析研究所(IIASA)重大国际合作项目“全球气候变化和高强度人类活动影响的中国农业生态系统承载力研究”资助。

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