气候变化对河西走廊地区农业的影响及措施①

刘 慧 马丁丑

（甘肃农业大学财经学院 甘肃兰州 730070）

近年来全球气候发生变化，已对水资源、自然生态系统、农业、农村和城市、人类健康与安全等造成影响，而人类对气候变化的适应和减缓行动以及相关的治理又将影响气候变化带来的风险［1-2］。农业是对气候变化反应最敏感的产业，任何微小的气候变动都会给农业的正常生产带来严重影响，特别是极端气候如干旱、洪涝、冰雹等，对粮食安全、农民收入、社会稳定造成波动，甚至会影响国家经济的可持续发展［3］。河西走廊是中国西北内陆著名灌溉农业区，也是西北地区最主要的商品粮基地和经济作物集中产区。在全球气候变化的背景下，该地区的气候也发生了一定程度的变化，并对当地的农业生产及经济发展造成了很大影响。因此，探究河西走廊气候变化对农业生产的影响及应对措施，对中国西北地区粮食安全和经济发展的稳定性具有重要的意义。

目前已有河西走廊气候变化对农业影响的相关研究：郭良才等［4］对河西走廊地区四季的光、热、水等主要农业气候资源要素进行分析，发现河西走廊农业气候变化以“气温升高，降水略增，日照增加”为主要特点；王鹤龄等［5］说明不同农作物需水量不同，河流分布及降水量不同而农作物结构不同，从而形成了河西走廊农作物种类多，种植方式多样的农业形态。可见相关研究都是对河西走廊地区气候变化特征及对主要农作物的影响研究，关于气候变化对整个农业生产过程的影响及已采取的应对措施是否合理这些问题的研究较少。基于此，通过分析气候变化对农业的影响以及当前所采取的应对措施，并给予合理科学的建议。

1 河西走廊气候变化的特征

分析河西走廊地区主要农业城市武威、张掖、酒泉在2008～2017 年年均气温、降水量、光照时数的变化特征。

1.1 气温变化

气候的变化最直观的就是气温的变化。本文根据武威、张掖、酒泉站台监测点的2008～2017年均气温的数据来分析河西走廊气温变化特征。如图1所示，河西走廊农业生产区年平均气温总体上呈上升趋势，武威、张掖、酒泉气温变化趋势基本一致，均呈现增温趋势，表明近10 年来各市区呈气候变暖趋势。河西走廊农业产区2008 年的年平均气温为8.4 ℃，近10 年年平均气温为8.9 ℃，比 2008 年升高了 0.5 ℃，2017 年平均气温为9.3 ℃，与2008 年相比升高了0.9 ℃。气温升高幅度最大的区域是酒泉，由2008 年的7.8 ℃升高到2017 年的9 ℃，升高了1.2 ℃；最小的是张掖，由2008 年的8.2 ℃，升高到2017 年的8.9 ℃，升高了0.7 ℃。

图1 2008～2017年武威、张掖、酒泉年均气温

1.2 降水量变化

气候变化将改变区域降水量和降水格局。如图2 所示，近10 年，河西走廊农业生产区各地降水量均明显增加，平均年降水量由2008 年的115.8 mm 增加到2017 年的154.4 mm，平均每年增加3.86 mm，其中武威地区增加最为明显，平均每年增加6.2 mm。

1.3 光照时数变化

图2 2008～2017武威、张掖、酒泉年降水量

光促进绿色植物的光合作用，保障植物正常生长。如图3 所示，河西走廊农业生产区，近10 a光照时数变化的整体趋势是逐渐减少。2008 年平均光照时数3 052.2 h，近10 年平均光照时数为3 049.2 h，比2008 年减少3 h。武威的光照资源相较于河西走廊地区属光照欠缺区，且整体依然呈下降趋势。张掖和酒泉自2010 年光照时数呈增加趋势，尤其是张掖市，变化波动较大，增长趋势较为明显。

图3 2008～2017武威、张掖、酒泉光照时数

2 河西走廊气候变化对农业生产的影响

2.1 影响农作物的生长发育

河西走廊地区主要农业城市武威、张掖、酒泉在2008～2017 年气温升高、降水量增加、光照时数增加，从而导致玉米、小麦、葡萄等主要农作物的生长周期大幅缩短，且播种期，收获期都发生不同程度的变化。同时，气候变化的变化也会使农作物的生长发育存在不稳定性，直接影农作物的产量。

2.2 导致灾害性气候事件的频发

河西走廊气候以温带大陆性季风气候为主，气候变化使干旱、洪涝、冰雹、霜冻等气象灾害频发，从而严重影响该地区农业生产的稳定性。通常春季和夏季就容易发生春夏连旱灾害或冰雹、洪涝等，造成农业生产不可估量的损失。据统计，疏勒河流域和黑河流域上的酒泉绿洲由于受时空分配的制约，每年4～6 月河道的天然来水量只占年径流量的19%～31%，而目前农业灌溉的需水量却占全年径流量的34%～45%，来水量满足不了农业灌溉的需要，受旱农田占30%左右，被当地农民为“卡脖子旱”［6］，例如 2016 年 3 月上旬至 4 月中旬的干旱使河西大部分地区连续无降水日数达11～36 d，此时正是小麦拔节的关键期。

2.3 增加农业的成本及投资

河西走廊地区气温的升高，不但使得需灌溉的农作物面积大幅度增加，需水量大大增加，而且，温度升高时会对土壤中的有机碳含量造成影响，会直接导致土壤肥力下降进而导致土地资源的使用率受到影响，需增施肥料以满足农作物生长的需求。温度升高有利于杂草的生长及幼虫的越冬，将会加剧杂草与病虫害的扩散，因此，必须加大除草剂及农药的施用量，农业生产的投资成本增加。

3 河西走廊现阶段应对气候变化的主要措施

河西走廊地区气候变化对农业生产的影响有利也有弊。农户为了保证农作物的产量稳定不遭受损失，采取转变农业生产方式、改变农作物种植类型、加强农业管理等措施来应对气候变化。

3.1 转变农业生产方式

气候变化的不确定性影响了作物产量，为稳定农业生产，农业生产方式发生了转变。河西走廊地区农业生产由大田露地生产转为大棚设施农业；人工、机械混合作业转为机械作业，逐渐出现了戈壁农业、光伏农业等现代新型设施技术农业。河西走廊大棚设施农业及农业机械等的逐步普及，成为发展农业的主要方向，在充分利用了自然资源，减少了资源浪费的同时，更有效地面对因气候变化带来的灾害等对农作物的影响。

3.2 调整农作物种植结构

在河西走廊地区，随着气候变化，主要农作物种植结构发生了变化。以前，酒泉的敦煌和金塔适合种植棉花，张掖的甘州、高台等以制种玉米产业为主，武威的小麦和玉米种植面积相当。但是伴随着气温的升高，河西走廊地区降水量也不断增加，同时河西走廊地区种植的农作物种类以及数量也发生了一定变化。2008～2017 年，玉米的种植面积发生变化不明显，小麦种植面积变化较明显。在2011 年之后，武威市小麦种植面积减少，而张掖市小麦种植面积增加，居河西走廊小麦种植区首位。这种变化都是根据每年不同的气候条件和不同的农业生产要求进行的调整；同样棉花种植产区的调整也比较明显。武威和张掖的棉花种植面积逐年减少，张掖市2017 年棉花种植面积几乎为零，且种集中在酒泉市的敦煌市和金塔县。

3.3 加强农业生产管理

面对河西走廊地区气候的不断变化，农户为了保证农业生产稳定，采取了加强田间管理的措施。例如，农户应对旱灾、高温天气时，最多使用的方法是建造蓄水池和覆盖地膜，设施农业也迅速发展，但是因设施农业需整套设备体系建设，资金投入大。因此，大部分农户依然是大田生产模式。在高温天气发生频率较高时，就需要加大灌溉频率，且病虫发生的概率和杂草的数量加剧［7］，就需要及时防治，从而加大了农户田间管理的工作的强度；在水肥管理方面，目前张掖、武威研究出了水肥一体化技术，但由于气候变化，导致农作物生长周期发生了变化，需要农户时刻关注农作物生长情况，掌握在作物不同生长周期如何进行精细化水肥管理。因此，对于一些成规模生产的农户，势必会增加雇工数量，专门负责农业田间管理相关工作。

4 河西走廊地区农业发展建议

4.1 加强作物新品种的培育及资金支持

河西走廊地区，在当前农业发展的基础上，一方面，要加强培育具有抗干旱、高温、紫外线及病虫害的农作物品种或引入新作物。另一方面，提倡政府和企业联合起来整合优化资源，企业在资金、资源、专家、技术等方面给予农户基础设施建设大力的支持，带动引领农民加入由企业主导的专业合作社组织，从而减少农民的投入，降低农业生产的成本。

4.2 加强农业基础设施的优化及技术支持

河西地区应加强农田灌溉、水利基础设施的改进，使农业对气象灾害的防御能力更强。在建设农田水利方面要重视科学性，积极开发具备智能化、自动化农业灌溉技术，实现节水灌溉。并能研制出与气候变化相适应的农业生产新技术，对气象灾害综合防治的基础设施进行强化［8］，提高农业适应气候变化的能力。一方面，节约水资源，建立“总量控制、定额管理”的农业用水体系，严格水资源管理制度；另一方面，加快发展设施农业，政府应加大财政支持，强化项目扶贫，可以引进国家试验示范项目，对设施农业发展基地进行基础设施建设，搭建大棚、铺设喷滴灌等配套设施以及推广新品种、新技术等。

4.3 调整农作物种植结构及布局

依据河西走廊气候变化对农业的不同程度的影响，在现有农业种植结构及布局基础上，科学合理利用充足的光照资源、水资源等有利条件，适当对农作物的种植结构进行再调整，选种更优良的作物品种或引入新品种，从而保证农作物的品质及产量［9］。在确保国家粮食安全和区域粮食生产规划目标的前提下，按照“现代丝路寒旱农业”的要求，引导农民调整农作物种植结构和实施农田休耕［10］，鼓励发展绿色高产优质的现代农业。