气候变化对中国农业生产影响研究

楚晓军

摘要：未来气候变化下中国农业的稳定事关中国的长远持续发展，国内外气候变化研究界和农业气象研究界对气候变化对中国农业生产的影响的评估未有一致的认识。气候变化对中国农业生产的影响甚为复杂，本文第一部分从农业科学角度讨论了气候变化对中国农业生产涉及的气候资源的影响。第二部分基于已有的科学认识，提出了优化我国农业种植制度、调整作物种植结构、加强农业基础设施建设和选育抗逆品种等农业适应气候变化策略。

关键词：气候变化；中国农业；农业生产；农业气象

气候变化问题已引起国际上广泛的关注，气候变化无疑会对农业产生有利或不利的影响。在中国，农业具有举足轻重的地位，其中10亿多人口直接依赖农业生存。气候变化诱发的自然灾害等问题可能会使中国农业在气候变化的压力下相当脆弱。此外，人口增加、水资源短缺等问题，更加剧了气候变化下中国农业的脆弱性。所以，气候变化将使中国农业面临更加严峻的挑战。

一、气候变化对农业气候资源的影响

1、气候变化对光资源的影响

中国总辐射量在20世纪60—80年代呈减少趋势，90年代后有所回升，但总体呈下降势。1956—2002年间，全国平均年日照时数具有明显的下降趋势，20世纪90年代初以后变化趋于和缓，减少趋势最明显的地区是华北和华东地区，黄土高原中东部下降也比较明显。辐射减少可能与火山喷发、城市和工矿业发展引起的空气污染物排放量有关，实际观测与数值模拟也表明气溶胶的增加导致直接辐射的降低，作物的光合有效辐射量随之减少，减少的趋势是渐缓的，冬小麦比水稻的减少趋势更明显。

2、气候变化对热量资源的影响

近50年，除四川东北部和南部地区的气温略有下降外，全国大部地区呈明显的上升趋势，气温升高最显著的地区是华北、内蒙古东部和东北地区。气候生长期有较为明显的增长趋势，平均增长速率为每年0.16天。近47年，全国无霜冻期以每10年3.4天的气候倾向率延长。东北、西北积温增加明显。未来各种排放情景下，以冬季的变暖最明显。区域分布为青藏高原增温最大，东北、西北、华北次大，其余地区则由东南向西北递增分布。CO2浓度增加越多对温度的影响就越大，温度升高幅度越明显。

3、气候变化对水分资源的影响

近50年，中国年平均降水量变化趨势不明显，但区域降水量变化波动较大，西部、华南降水呈增加趋势，华北、东北和西北东部降水呈减少趋势。华北每10年减少20～40mm，华南与西南地区每10年增加20～60mm。未来各种排放情景下降水变化分布基本一致，年降水增加显著区域为华北、西北及东北地区，长江中下游沿岸及其以南地区有小幅度增加。

温度升高，导致作物需水量发生变化。利用比较宏观和简化的内岛善兵卫公式发现温度升高对蒸发率的影响夏季大于冬季，北方大于南方。CO2倍增时，1月北方月蒸发率增加约 10%，南方增加4%；7月北方增加18%，南方增加约 10%。未来温度上升，在其他气象要素保持不变的情景下，华北地区不同作物的需水量对气候变暖的响应存在差异，其中冬小麦需水量增加最大，棉花次之，夏玉米最小，业已紧张的水资源供需矛盾将更加突出。

二、科学应对气候变化，保障我国粮食安全

应对全球气候变化，规避极端气象和气候灾害风险，农业产业结构和种植制度调整将面临一个新的课题。气象观测年序列增长、气候变化或短期气候异常也迫使人们重新认识一个地区的农业气候资源，需要修改以往利用较少年数资料得到的气候资源的农业分析和区划结果；改变以往仅考虑热量和最低温时间来确定作物种植界线的做法，进而需要考虑气候变暖和变干的趋势给气候资源带来的影响。

1、优化我国农业种植制度

优化种植制度是适应气候变化最重要的且能立竿见影的技术手段。利用我国长时间序列的加密气象观测数据，分析我国以及我国不同区域的气候变化趋势，分析未来气候变化对农业的可能影响，分析当前气候变化和未来气候变化对光、热、水资源重新分布和农业气象灾害分布格局的影响，充分利用气候变化带来的热量资源增加、复种指数增加等优势，规避高温热害、干热风、干旱等气候变化带来的不利因素，进而改进作物布局，科学的调整种植制度，趋利避害，减缓气候变化的不利影响，保证粮食生长的高产稳产。

2、调整作物种植结构（趋利避害）

合理调整作物种植结构可以趋利避害，合理利用气候资源而规避气候变化带来的风险。例如甘肃近些年玉米及马铃薯种植面积有所增加，小麦播种面积有所下降，调整了作物种植比例而提高了当地农民收入；而在洪灾多发的两湖平原，通过发展早熟早稻品种与迟熟晚稻组合搭配错开洪涝高峰期，部分实现了农业避洪减灾。可见合理调整作物种植结构可以减少气候变化的负面影响，由于我国气候类型多样，应该开展适应当地气候变化的作物种植结构研究，调整种植结构，研究和探索适合当地气候条件的种植结构，促进农业增产增收。

3、加强农业基础设施，提高农业抗灾能力

加强农业基础设施和农田基本建设。开发高效灌溉和节水技术，扩大灌溉面积；强化综合防治气象灾害的工程设施建设，科学地推进农业现代化的进程，从而增强农业的生产能力和抵御灾害风险的能力。

4、发展现代生物技术，选育抗逆品种

发展生物技术是重要的应对策略。选育适应气候变化的新品种。要加强光合作用、生物固氮、生物技术、抗御逆境等生物控制技术开发，培育抗逆性强、高产优质的作物品种是最根本的适应性对策之一。然而作物育种周期较长，需要长期持续的研究推进。

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