气候变化对我国农业的影响

全球气候呈现变暖的趋势,对农业生产和粮食安全产生重大影响，并成为当今全球环境变化关注的热点问题之一。气候变化对中国农业生产的影响日益受到国内学术界的广泛关注，以下综述了一些气候变化对中国农业生产的影响的观点和看法；系统阐述了气候变化对农业气候资源的影响、对农作物种植的影响，对农作物病虫害、农业旱涝等气象灾害的影响，对农田管理与农业经济的影响等等。根据气候变化对我国农业生产的具体影响，相应地提出降低气候变化对我国农业生产的不利影响的解决对策：根据气候条件的变化合理调整农业布局、提高农业生产技术、选育新品种、加强农业气象预报的准确性和及时性，加强农业基础设施建设。

以气候变暖为主要特征的全球气候变化,对当今世界经济、生态和社会系统产生了重大影响,并通过农业生产及其相关产业的危害威胁到国家和全球粮食安全。农业作为基础产业、国民经济中最基本的物质生产部门,是人类衣食之源和生存之本,农业生产直接关系着人类生存、发展与社会稳定。而农业是对气候变化反应最为敏感和脆弱的领域之一，任何程度的气候变化都会给农业生产及其相关过程带来潜在的或显著的影响，特别是极端天气气候事件诱发的自然灾害将造成农业生产的波动，危及粮食安全、社会的稳定和社会经济的可持续发展。气候变化对农业生产的影响已成为全球关注的热点问题之一,对中国农业生产的影响尤为深刻。譬如，受全球气候变暖的影响，自2015年7月以来，河南、山东、陕西、内蒙古、山西、新疆等12个省区遭遇了严重干旱，使水库、河道干涸，人畜饮水困难，局地秋粮作物或面临绝收局面。持续多日、致农作物受灾面积逾5800万亩的旱情迅速蔓延，引发国内外人士的广泛关注。气候变暖对我国农业生产和粮食安全产生的不利影响日益显现,极端气候使我国大部分地区的农业生产面临减产，加剧了农业生产的波动性,甚至带来严重的农业灾害。预测未来气候的可能变化,研究其对生态系统、经济和社会的影响及其响应,积极探寻减缓和适应气候变化的策略，比以往任何时候都显得异常迫切。

一、气候变化对农业气候资源的影响

农业气候资源直接影响农业的生产与布局，光、热、水资源是农业气候资源的重要组成部分。气候变化已对农业气候资源产生了重要影响。气候变化将通过温度与降水变化的综合作用,使光、热、水资源等农业气候资源要素发生变化，进而对农业生产产生重大影响。

（一）气候变化对光资源的影响。光资源是重要的农业气候资源之一，光以热效应形式给地球创造了生物得以生存的温度环境，光对绿色植物表现出光合效应、形态效应和光周期效应，保障植物正常生长、发育并形成产量；光资源是光合作用的动力,过高或过低均会导致农作物光合效应的能力下降，进而导致农作物产量下降。我国长江中下游地区水稻生育期间常因强光高温而引发光合作用的光抑制,且每隔2～3年又会因连续阴雨的低光强造成严重减产。

（二）气候变化对热量资源的影响。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。一定界限温度以上的积温及其持续日数是评价某地区农业热量资源的重要指标之一。一般以日均气温≥0℃的持续时间与积温来反映该地区农事季节的总长度和农事季节内的热量资源。以日均气温≥10℃的持续时间与积温反映喜温作物的生育期和生长期内的热量状况。

（三）气候变化对水资源的影响

气候变化将改变区域水资源的数量和水资源的分布格局。一般而言，北方江河径流量减少、南方径流量则会相对增加；如果各流域年均蒸发量增大,其中黄河及内陆河地区的蒸发量增加15%，则会导致流域流量下降乃至断流。区域降水变化波动较大,对种植业灌溉用水的影响巨大。过去50年来，东北、华北和西南地区全年降水量呈减少趋势，我国北方地区水资源脆弱性持续加剧，未来农业水资源量将日益短缺，灌溉农田面积将显著减少。未来气候变化下，全国将以旱灾多发、水灾减少为特征，特别是三北地区。长江中下游地区和中南地区涝灾频率呈波动升高，华南和西南水灾和旱灾频率均呈波动增加，气候变化将进一步加剧南涝北旱局面，这将进一步加剧中国未来农业生产的波动性。

二、气候变化对农作物种植的影响

由于气候变化，未来我国农业的可持续发展将主要面临以下问题：一是农业生产布局和结构的变动。全球气候变暖一方面将使我国主要农作物品种的布局发生变化；另一方面将较大地改变我国农作物种植制度。二是增加农业生产的不稳定性，农作物产量产生大的波动。三是改变农业的生产条件，增加农业成本和投资。气候变化将导致化肥、农药和除草剂等的施用量增加，农业生产成本也随之增加。农作物以小麦为例的最新研究表明，随着气温的升高，1981～2007年间中国一年两熟制、一年三熟制的种植北界都较之1950～1980年有不同程度北移，我国北方辽宁省、河北省、山西省、陕西省、内蒙古、宁夏、甘肃省和青海省冬小麦的种植北界不同程度北移西扩。在未来100年内，气候变化将会使我国华北地区冬小麦产量有不同程度的下降，平均减产10.1％。张明伟指出，未来90年内气候变化可能导致华北地区冬小麦发育速度加快，生长期变短，使小麦平均减产8％左右。秦大河、林而达等的模拟研究表明，未来30年内我国种植业产量在总体上将因全球变暖而可能会减产5％～l0％，其中小麦、水稻和玉米三大作物均以减产为主。

三、气候变化对农作物病虫害、农业旱涝等气象灾害的影响

农作物病虫害具有种类多、影响大等特点,是我国农业生产不稳定的重要因素之一。近年来,耕作熟制改进、水肥条件改善及气候变暖有利于害虫和病原体安全过冬,农作物病虫害的发生世代、越冬北界及分布范围发生变化,病虫害发生面积、危害程度和发生频率均呈逐年增长的趋势。气候变化会加剧农作物病虫害的流行和杂草蔓延，病虫害出现范围也可能向高纬度地区延伸。研究表明，生长季变暖可使大部病虫害发育期缩短、危害期延长，害虫种群增长力增加、世代增加，发生界限北移和海拔界限高度增加，危害面积和程度不断加大加重，尤其是水稻病虫害早发和向北扩张趋势突出，气候变暖背景下,黏虫在冬季繁殖、越冬、春季迁入等气候带均增殖1～2代。在温度升高2.69℃的情景下,黏虫的越冬北界将向北推移3℃左右。我国大部分地区气温接近或略高于常年,病虫越冬基数较大。春季以后,大部分地区迁飞性害虫发生较重,小麦白粉病、条锈病、纹枯病等也较为严重。

中国气候独特，大范围的气候干旱成因是中国气候形成基础的大气环流尤其是东亚夏季风、副热带高压、西风带环流热带高空环流的异常变化。青藏高原对我国西北干旱气候形成有不可推卸的作用。在厄尔尼诺和南方涛动事件处于活跃发展的时段，我国江淮流域夏季的降水量就会相应地异常偏多，往往造成较大范围的洪涝灾害；相反，当导致厄尔尼诺和南方活跃时，我国黄河流域和华北地区的降雨量明显偏少，导致严重干旱。当东太平洋海温处于下降阶段，我国淮河流域的降雨往往会偏少，发生干旱；而黄河流域和华南地区降雨量则偏多，造成洪涝灾害；当西太平洋暖池的海温偏低时，长江中下游地区和淮河流域往往出现较强的降雨，造成严重的洪涝灾害。2008年初中国南方遭遇严重的冰雪灾害、2009年初中国北方小麦集中产区发生极大干旱灾害、2010年初我国新疆、内蒙古等北方地区发生严重的雪灾冻害和西南地区持续干旱，很大程度上和气候变化导致我国大气环流产生季节性和区域性振荡有关。未来全球气候变化仍将持续加剧，对我国气象灾害发生的频率、强度和区域分布产生作用，进而影响到粮食主产区农业旱灾、洪涝、台风、低温冷害、高温灾害等气象灾害时空格局的变化，威胁粮食生产持续稳定发展，影响国家粮食安全。

四、气候变化对农田管理和农业经济的影响

气候变暖使农业单位面积用水量增加,生产成本提高。近些年来,气温升高和降水量明显下降加剧了我国华北地区的农业用水紧张度。由于光呼吸生化机制的差异,未来气候暖干化将有利于大多数C3类田间杂草丛生,而C4类粮食作物很有可能因竞争不到正常生长所需的水分和养分而使产量下降。气候变暖引发的病虫害流行和杂草蔓延的加剧,将增大农药施用量,增加控制难度。虽然气候变化使部分地区的粮食产量得到提高,但气候变化,尤其是极端气候条件对粮食生产的冲击强度加大。

五、我国应对气候变化的农业发展策略

我国是农业大国、人口大国,而且巨大的地域差异和农业生产本身面临的许多现实问题,决定了我国应对气候变化的农业策略必须符合基本国情。既要借鉴发达国家在农业领域应对气候变化的适应与减缓战略,也要突出中国特色及发展阶段的具体特点,制定切实可行的应对策略。

（一）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，随着一些农作物种植的“北界北移”，其复种指数也相应增加。另外，气候变化会增加或减少各地区的降水量，水稻、小麦等农作物的种植结构和分布也需随之调整。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。

（二）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概率也随之增加，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学技术，培育耐高温、耐干旱、抗病虫害、抗冷冻害的农作物优良品种，以对应不同地区气候变暖的影响。

（三）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。运用农业卫星遥感技术，以及其他高新技术指导区域内农业的发展，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。

(四)加强农业基础设施建设

加强农业基础设施建设可以提高农作物抗旱、抗涝等能力，有利于增强应对气候变化的适应能力和防御灾害能力，如推广膜下滴水等节水灌溉技术、地膜和秸秆覆盖技术，可以提高地温，减少土壤水分蒸发及增加土壤有机质。在干旱缺水山区兴建一批蓄水塘库，普及集雨设施与补灌技术，开展坡改梯和沟坝地农田基本建设等，提高农业领域应对气候变化的物质基础与适应能力。