关键词:极端气候;粮食生产;研究综述
中图分类号:F320文献标志码:A文章编号:1673-291X(2013)15-0239-02
虽然极端气候变化才在近几年成为专家学者及媒体关注的热点话题,但至今也取得了不少研究成果。通过“中国知网”与“中国期刊网”对文献标题在不同关键词下进行文献检索,检索结果显示,专家学者对气候变化进行了广泛研究,气候对农业产生的影响也进行了较多的学术探讨,并在如何响应或适应气候变化对农业带来的影响取得了较多研究成果。
一、关于极端气候变化的趋势研究
世界气象组织2012年11月《世界气候状况年度声明》,在《声明》中指出,全球各地频现极端气候事件,主要表现为热浪、干旱、洪水和低温。美国赖斯大学气候变化专家罗恩·萨斯在2012年9月也指出,极端天气和极端气候将变得越来越常见,这会是一种全球现象,人类需要提早采取措施,积极应对,否则将会面临灾难性严重后果。2012年8月28日的经济参考报也指出,有迹象显示,气候变迁正在成为常态,年复一年愈演愈烈。
二、关于气候变化对粮食安全的研究
不论是发达国家还是承载能力较弱的发展中国家,极端气候变化对全球经济系统产生的影响多为负面(SternN,2006)。比如,温度的变化会影响农业的地域分布(Rosenzweig和Hillel,1995);温度升高带来的作物病、虫、草害的增加也会影响作物生长,从而对作物产量带来负面影响(Rosenzweig,Hillel,1995)。还比如,气候变化带来的土壤含水量的变化、生长季起始时间和长度变化,将影响各地农作物的生长季长和种类(Conway,1998;Rosenberg,1990);未来水分状况是决定未来很多地方,特别是干旱半干旱地区农业生产的重要因素,降水的变化和作物生长季的变化将是决定未来气候变化对农业生产是利还是弊的决定因素(Hulme,1996;Fischer,1996;StrzepekandSmith,1995;Sivakumar,1992)。虽然全球二氧化碳浓度持续升高促进了光合作用,或将提高作物产量,但海平面上升、极端气候事件频发及病虫灾害高发等将抵消有利因素,从而引起粮食产能的不确定性(潘根兴,2009)。气候变化在中国的区域格局不同,气候变化对不同区域和不同类型农作物生产的影响也不同(林而达,2007;张厚瑄,2000;周舟,2010)。但是,极端天气气候因子与农业经济产出之间存在长期均衡关系,对中国农业经济有显著的负面影响(刘杰、许小峰,2012)。
三、关于气候影响粮食生产的机理研究
国内外有关气候变化对农作物生产影响的研究成果表明,气候变化主要从四个方面影响作物的生产。一是温度的变化会影响农业的地域分布(Rosenzweig和Hillel,1995),气候变化带来的土壤含水量的变化、生长季起始时间和长度变化会影响各地农作物的生长季长和种类。二是二氧化碳将直接在生理上影响作物生产,对作物的生产产生有利的效果,大气中的CO2浓度可以提高作物的水分利用效率和光合作用效率(Conwayetal.,1998;Rosenbergetal.,1990),浓度的升高对C3作物(如小麦、水稻和大豆)会产生显著的正效应,对C4作物(如玉米、高粱)产生的正效应较小(Ringiusetal.,Hulme,1996)。但由于温度升高带来的作物病、虫、草害的增加也会影响作物生长,从而对作物产量带来负面影响(Rosenzweig,Hillel,1995)。三是未来水分状况是决定未来很多地方,特别是干旱半干旱地区农业生产的重要因素,降水的变化和作物生长季的变化将是决定未来气候变化对农业生产是利还是弊的决定因素(Hulme,1996;Fischer,1996;StrzepekandSmith,1995;Sivakumar,1992)。四是气候平均状态的变化可以影响未来农业的生产,但对未来农业生产影响最大的莫过于极端气候事件(洪水、干旱、极端高温等)。国内外学者对前三个方面的研究关注较多,研究的时间较长,取得的成果较丰富,但对第三个方面的研究起步较晚,研究成果也很少。
四、关于气候变化影响粮食生产的定量测算研究
国内外专家学者通过观测实验(Finnetal.,1982;Nieetal.,1995;刘建国,1992;曹仁林,1994;林而达等,1997;蒋高明,1997;李吉越,1997;林伟宏,1999;李伏生,2003)、动态数值模拟(HoogenboomG,1999;金之庆,1996;Huang,1998)、统计分析(赵宗慈,1989,1993;程延年,1993;张全武,2003;杨文钦,2004;彭少兵,2004)、经济模型(周应恒,2011;LiangzhiYou,MarkWRosegrant,2005;Fuhrer,2003;Ciaisetal.,2005;DavidHaimetal,2007;Torrianietal.,2007;RobertFinger,StephanieSchmid,2007)和Logistic模型(SeoandMendelsohn,2008)等对气候变化影响粮食产量作了较好研究,取得了较好的研究成果。
五、关于粮食生产适应气候变化的响应行为研究
中国农业的地域性差异非常显著,需要因地制宜采取不同对策(马世铭,2009)。各地区的适应措施应有侧重,要因地制宜(李希辰、鲁传一,2011),制定应对气候变化差别化策略(刘彦随、刘玉、郭丽英,2010)。中国主要农业气象灾害大类有干旱、洪涝、低温、台风等(徐联,2011)。江南、华南及东部沿海地区,洪涝、高温、低温、暴雨等极端气候事件对农业生产带来高度风险(李希辰、鲁传一,2011)。而江西省绝大部分县市处于高度脆弱和中度脆弱状态,整体上水稻对气候变化脆弱性较大(朱红根、周曙东,2010)。相关部门应采取防灾减灾工程建设、加强监测预警能力、加强生态环境建设、加强农田水利基础设施建设、选育抗逆品种、对病虫害进行综合治理、调整种植结构、提高复种指数等适应行为(周曙东、朱红根,2011;张兵、张宁、张轶凡,2011;谢立勇、郭明顺、刘恩财、张雯,2009;翟晓慧、刘孝勇、宋乃平,2011;刘彦随、刘玉、郭丽英,2011;李希辰、鲁传一,2011;王雅琼、马世铭,2009)。
参考文献:
[1]ShaobingPeng,JianliangHuang,JohnE.Sheehy,etal.Riceyieldsdeclinewithhighernighttemperaturefromglobalwarming.Proceed-
ingsoftheNationalAcademyofScienceoftheUnitedStateofAmerica(PNAS).2004.
[2]NhemachenaC,HassanR.Micro-levelanalysisoffarmers’adaptationtoclimatechangeinSouthernAfrica.IFPRI.DiscussionPaper,
No.00714,2007.
[3]周力,周应恒.粮食安全:气候变化与粮食产地转移[J].中国人口·资源与环境,2011,(7):162-167.
[4]周力,周曙东.极端气候事件的灾后适应能力研究——以水稻为例[J].中国人口·资源与环境,2012,(3):167-174.
[5]姚凤梅.气候变化对中国粮食产量的影响评价——以水稻为例[D].北京:中国科学院研究生院,2005.
[6]张劲松,王雅鹏.中国粮食增产影响因素的实证分析[J].湖北农业科学,2008,(4):36-40.
关键词:极端气候;粮食安全;影响;措施
在人类赖以生存的各种自然社会系统中,农业生产是弱质性产业,即农业是受气候变化影响最直接、最脆弱的部门之一。经过几十年的发展和科学技术的利用,我国农业的生产条件得到一定程度的改善,但从根本上说,农业无法摆脱耕地、水资源、气候变化、自然灾害等条件的制约,依然是“靠天吃饭”[1]。粮食等农产品作为主要的食物种类,是人类生存与发展必不可少的必需品。这决定了人类对食品的需求弹性非常小,也就是所谓“刚性的需求”。因而,粮食等农产品供求两端的任何细小变化,都可能会产生剧烈的价格反应。确保粮食安全,不仅仅是一个经济学命题,更是一个政治学命题[2]。全球变暖,极端气候频发,粮食生产环境和条件恶化,粮食生产的自然风险不断加大,对粮食安全造成了极大的压力。必须通过加大科技投入,政策扶持,多渠道、多方面防范极端气候带来的负面效应,将损失减少到最低,确保国家粮食安全[3]。
1极端气候对我国粮食生产的影响
我国季风气候特征显著,气候要素变率大,旱、涝、低温等气象灾害频繁。同时,农业基础比较薄弱,抵御灾害的能力较差。在气候变化的大背景下,全球范围异常气候出现的概率大大增加,这种变化对农业可持续发展具有重要影响,尤其是极端天气现象的增多,势必导致世界粮食生产的不稳定,造成巨大损失。在中国不稳定的气候背景下,再叠加气候变化带来的水分胁迫、高温热害、暴雨洪涝、臭氧浓度增加带来的危害等负面效应,很可能加大农业的不稳定性和风险,直接影响到中国农业的可持续发展。
气候变化使中国未来农业可持续发展面临3个突出问题,一是使农业生产的不稳定性增加,产量波动大,对产量的影响可能主要来自于极端气候事件频率的变化。民政部数据显示,2009年我国农作物受灾面积达到4721.4万hm2,绝收面积达491.8万hm2。极端灾害天气的发生,对我国部分区域的粮食生产造成了显著影响。二是带来农业生产布局和结构的变动,气候变暖一方面将使中国作物种植制度发生较大的变化,另一方面将使中国主要作物品种的布局发生变化。有关研究表明,气温每升高1℃,水稻生育期缩短7~8d,冬小麦生育期缩短17d,直接影响单产水平。冬小麦的安全种植北界已由长城沿线向北扩展了1~2个纬度(100~200km)。华北地区冬小麦正由冬性向半冬性过渡。三是气候变暖导致病虫害发生规律性变化,引起农业生产条件的改变,农业成本和投资大幅度增加,气候变化将改变施肥量,不得不施用大量的农药和除草剂。与20世纪80年代相比,小麦条锈病越夏区的海拔高度升高了100m以上,发生流行时间提早15d左右。近10年来,水稻螟虫成灾的早发和高发,成为影响我国南方水稻高产最严重的病虫害。稻飞虱和南方果树黄萎病的发生区域也明显逐步向高纬度、高海拔地区扩张。草地螟在北方则连年暴发。近5年来,我国每年因自然灾害造成的粮食损失达5000万t左右,占粮食总产的10%。
2极端气候背景下确保粮食安全的措施
2.1科学规划农业生产格局
要高度重视和着力缓解极端气象灾害和不利气候条件对粮食增产、稳产的不利影响,重点加强主要粮食作物和粮食主产区农业气象灾害应对防范体系建设。采取切实有效的综合措施,加大农业抗御干旱、洪涝、冻害、热害等气象灾害和农业病虫害的投入力度,加强农田水利工程、农业基础设施和人工影响天气工程建设,提高农业抗御自然灾害工程标准。从保障农业持续增产和粮食长期安全角度出发,进一步挖掘粮食生产潜力,优化配置粮食生产资源。深入分析未来光、温、水资源分配和农业气象灾害的新格局,开展农业气候资源的调查和利用途径研究,加快更新农业气候区划。通过对现有农业结构和品种布局进行重新规划,尽快适应新的资源环境,提高气候资源利用效率。
2.2依靠自己力量保障粮食安全
由于气候变化导致主要粮食作物生产潜力下降、不稳定性增加的影响具有全球性,世界各国尤其是发展中国家都会面临不同程度的粮食安全问题。世界粮食市场可交易量、库存量在不同年份会有更大波动;加之全球应对气候变化政策分歧,粮食用于生产生物燃料的趋势难以根本扭转,加大了粮食需求压力,全球粮食贸易可用于我国进口的总量微乎其微。因此,我国粮食安全不能依赖国际市场,只能立足于自身。当前,要更加严格地执行党中央、国务院禁止用粮食生产生物质燃料的政策。国家保护耕地、促进农业生产、保护农民种粮积极性的各项政策措施应当长期坚持并认真落实,夯实我国农业生产和粮食安全应对气候变化的基础。
2.3适时加大粮食储备
粮食储备是为保证非农业人口的粮食消费需求,调节省内粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害或其他突发事件而建立的一项物资储备制度。在正常年份,即便遇到一些极端气象灾害,我国粮食生产的总体波动幅度也能控制在10%~20%。但是,在全球气候变暖的背景下,极端气象灾害的发生时间、空间、强度及其持续性在很大程度上具有不确定性,主要粮食产区极有可能同时发生具有较大影响的极端气象灾害,发生连片、连年、高强度的干旱、暴雨、洪涝灾害的可能性依然存在。由于气候变化影响的不确定性,我国粮食生产波动幅度甚至会扩大至30%~50%。因此,要认真对国家现有的粮食库存进行一次彻底摸底,适时加大粮食储备,建立健全粮食储备的法律制度。
2.4重视农业气象灾害监测、预测和防御
着力加强农业生产适应气候变化的能力建设,大力加强干旱、洪涝、风雹和低温等重大农业气象灾害的监测、预测和防御技术研究,加强长期天气预报和极端气候事件预测及极端气候事件对粮食生产影响的评估研究,建立农业气象灾害监测预警和调控服务体系,建立健全气象防灾减灾预警系统,为最大限度地减轻农业气象灾害造成的粮食损失提供科技支撑。从防范气候变化的风险角度来看,农业生产应当加强能力建设,如加强粮食主产县数据的监测及处理能力,增加监测站点,推行全国统一的监测标准,推进监测“三网”合一;加强气候变化对农业生产、农业灾害的监测评估;加强培训和服务,让农民了解如何应对气候变化。
2.5加强农业病虫害发生的气象条件预测和防治
加强主要农作物病虫害发生、流行与气象条件、气候背景的关系研究,加强气候变暖对病虫害发生、流行趋势的影响研究,建立病虫害预测预报的气象指标体系,重点做好农作物病虫害大发生年份的气象预测预报服务。有计划地培育和选用抗旱、抗涝、抗高温等抗逆品种,采用防灾抗灾、稳产增产的技术措施及预防可能加重的农业病虫害。
关键词气候变暖;农业;影响;应对措施;安徽滁州
中图分类号S161.2文献标识码A文章编号1007-5739(2017)01-0198-02
农业是对气候变化敏感的行业,气候变暖对农业造成的影响有利有弊,但弊大于利。气温不断上升,积温增加,虽然在一定程度上延长农作物生育期,喜温作物界限不断向北移动,农作物产量增加,有利于调整农作物种植结构,但气候变暖现象增加农业生产不稳定性,农作物产量、布局和结构发生变化,部分农作物品质下降,含水量增加,农作物病虫害加剧,影响农业收入。本文利用滁州市近53年气象资料分析滁州市气候变暖对农业的影响,以推动当地农业可持续发展。
1滁州市气温变化特征
1.1年际变化
1961―2013滁州市年平均馕鲁手鹉暝黾忧魇疲ㄍ1),气候倾向率为0.26℃/10年。1961―1969年滁州市年平均气温不断降低,从1961年的16.63℃降至1969年的14.28℃,共下降2.35℃;1969―2013年滁州市年平均气温不断上升,年平均气温最小值出现在2007年,为17.02℃,1997年前有8年年平均气温为正距平,而1997年以后,滁州市年平均气温要高于近53年平均值。
1.2年代际变化
20世纪60年代初到70年代末,滁州市年平均气温逐渐降低;80年代初至21世纪初年平均气温逐渐上升,2001年后再次呈减少趋势。其中70年代滁州市年平均气温最低,仅15.25℃;21世纪后年平均气温最高,为16.34℃。说明滁州市从1970年后增温明显,增温趋势从2000年后相对减弱。
1.3四季变化
滁州市季平均气温与年平均气温变化趋势一致,都呈逐年增加趋势。以春季增温趋势最为明显,气候倾向率为0.33℃/10年;夏季平均气温增温趋势较弱,气候倾向率为0.09℃/10年。1961―2000年气温有较大波动,但变化趋势不明显,2000年后增温趋势显著,2013年平均气温最高,为28.40℃。秋季和冬季的气温也呈逐年增加趋势,气候倾向率分别为0.28、0.32℃/10年,年际变化都是先减少后增加。
2气候变暖对滁州市农业的影响
2.1对农作物的影响
气候变暖提高大气CO2浓度。在一定情况下,CO2浓度越高越有利于植物生长,但不同农作物对CO2浓度增加反应不同。CO2浓度的增加将会使植物光合作用的最适温度增加。CO2浓度越高,细胞内外的CO2浓度差就越大,对于提升植物光合速率较为有利,进而增强水分利用率,但是气温升高时会增加蒸发量,又会降低水分的有效性。若气温增加、水分减少,农作物将会减产,反之增产[1]。
2.2增加农业成本
气温上升后将会加快土壤内有机质微生物的分解,导致地力下降。以氮肥为例,经过相关部门的研究表明,温度每升高1℃,被作物直接吸收利用速效氮的释放量将会增加4%左右,同时释放期也将缩短。为了确保原来的肥效,就需要增加4%的肥料用量。CO2的浓度越高,其光合作用越强,进而增加根部生物量,虽然补偿了土壤内的有机质,但若遇到干旱现象,会抑制根生物量的积累和分解。为了满足农作物的需求就要施用更多的肥料,增加施肥量也代表着增加经济投入,增加农业成本。
2.3加剧农业病虫害
随着滁州市气候变暖现象不断加剧,将会破坏水热平衡和季节分配,进而加剧病虫害的发生危害。冬季气温越高,越有利于害虫和虫卵越冬,死亡率降低,从而引发病虫害;同时病虫害抗药能力不断增强,增加了防御难度,严重威胁着农作物的正常生长,这种现象在小麦和棉花种植区内表现尤为明显。由于气温升高,使得小麦和棉花的病虫害加剧,再加上农作物复种指数提升,对农作物病虫害的越冬繁殖十分有利,造成病虫害基数增加[2-3]。
3气候变暖的主要应对措施
3.1调整农业种植结构和布局
结合滁州市现有的气候条件,对农业种植结构进行合理调整,选择优良的农作物品种,扩大晚熟品种的种植面积,增强农作物的抗旱和耐高温能力,确保农作物稳产丰收[4]。
3.2积极培育适应气候变化的作物新品种
加强培育具有抗旱、抗高温和抵抗病虫害的作物新品种,使其更好地适应气候变暖现象。加强农业基础设施建设,提升各个地区排涝、抗旱能力,提高农业气象灾害的防御能力。在对农田水利进行建设的过程中应重视科学和节水灌溉的理念,使农业生产技术朝着智能化和自动化的方向发展,并能研制出与气候变化相适应的农业生产新工艺。
3.3做好农业气象灾害的防御
滁州市政府部门应制定出科学合理的应急预案,有效应对频繁出现的农业气象灾害;气象部门还应加强气象灾害的预警预报工作,并进行深入研究,提升气象预报的准确性。除此之外,还要拓宽气象灾害信息的渠道,使农民可以及时接收到气象信息,降低气象灾害对农业生产的影响[5-6]。
4参考文献
[1]田祥东,韩景红,韩依水.浅析气候变暖对农业的影响及应对措施[J].农业与技术,2014(4):1.
[2]龚年祖,胡珊珊,金华星,等.1961―2013年滁州市气温和降水变化特征[J].中国农学通报,2015,31(35):198-203.
[3]盖小波,蔡冬梅,黄丹萍,等.大连气温变化趋势分析及对农业的影响[J].安徽农业科学,2009(30):14772-14774.
[4]彭长林,曾建华.吉安地区气温变化及其对农业的影响[J].江西气象科技,1995(3):29-31.
1全球气候变化对农业的影响
联合国政府间气候变化专门委员会评估报告显示,过去50年中极端天气事件特别是强降水、高温热浪等极端事件,呈现不断增多增强的趋势,预计今后这种极端事件的出现将更加频繁。近年来,不少国家都遭遇了历史上罕见的暴雨洪水、高温干旱、严寒等极端天气气候事件,对农业生产造成极大影响。
1.1农业生产被迫调整
气候变暖会导致部分农作物的种植时间、周期、地域、品种等产生相应的变化,给农业生产带来极大的不稳定性,甚至被迫调整种植的结构及布局。以中国种植业为例,北方地区传统的农谚———白露早,寒露迟,秋分麦子正当时,因近年的冬小麦最佳播种时机从秋分已经推迟到寒露,已经不能指导当下的农业生产;此外,病虫害发生频率的升高又需要施用更多农药,不仅造成生产成本的提高,环境压力也随之加大;同时,作物生长速度加快,生长期缩短,生长过程中抵御灾害的能力降低,直接影响产量和品质[1]。德国农作物专家经过多年的试验也证明,气候变暖及二氧化碳浓度的变化通常使农作物的质量下降[2]。气候变化也影响到动物的新陈代谢、生长速度、繁殖情况以及对于疾病和毒素的抵抗能力。新发疫病不断出现,畜禽疾病的防控难度加大,畜禽养殖风险增加,导致生产的波动。
1.2全球粮食危机爆发
气候变化造成近年全球粮食减产。从2003年开始,全球主要的产粮国,如澳大利亚、乌克兰、加拿大等国连续遭受自然灾害,粮食产量下降。据统计,2004-2006年,由于干旱等气候原因,澳大利亚小麦产量下降52%,美国粮食产量下降13%,欧盟粮食产量下降14%,直接影响各国的粮食库存,部分国家甚至由粮食出口国变为粮食进口国。粮食减产又助推了国际粮价飞涨,一些粮食依赖进口的发展中国家粮食问题日益突出,饥民数量不断增加。据联合国粮农组织和联合国农发基金联合公布的一项预测称,世界饥饿人口2009年达到10.2亿人[3]。多种因素导致的高粮价还引发了部分亚非、加勒比地区国家的暴乱。2008年4月,由于连续飙升的食品价格使海地爆发了大规模骚乱。尽管粮价飞涨的诱因是多重的,但不能否认和忽视气候变化对农业生产的负面影响日益显著。
2极端天气气候事件对中国农业的影响
2.1对农业生产环节的影响
气候变化引发的极端天气气候事件对近几年中国经济社会造成的损失是不可弥补的,甚至影响到农业的全年收益。2008年1月中国南方大部分地区和西北地区东部出现了建国以来罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻的极端天气,截止2008年2月14日,农作物受灾1186.7万公顷,因灾死亡畜禽6956万头只,水产养殖受灾面积97万公顷,部分设施损毁严重[4]。2009年2月中旬至3月中旬,上海遭受持续性阴雨、低温天气,地产蔬菜不同程度的出现了长势差、各种病害,甚至沤根、坏菜等现象,直接影响了市场供应,造成菜价波动。同年10月底至11月初,由于大气环流突然调整而袭击中国的寒潮天气使中东部部分地区农作物受到不同程度的冻害,在浙江舟山,寒潮侵袭造成露天养殖的对虾大面积死亡,经济损失约600万元[5]。
2.2对农产品运输环节的影响
极端天气气候事件常会给交通带来极大压力,如冬季道路积雪、结冰、大雾等天气影响,造成部分道路封闭管制,影响农产品运输;夏季暴雨、洪水、泥石流等灾害会造成道路阻塞,公路养护和维修难度加大。上述灾害使鲜活农产品的公路运输受阻,甚至出现车辆的长时间滞留,大大降低了农产品物流配送的效率,增加了农产品流通成本,市场供应的时效性受到影响,农产品销售价格会产生相应的波动。
3多措并举应对气候变化对中国农业的影响
3.1农业内部的调整
3.1.1加强农业生态环境建设。农田基础设施衰退和环境条件改善缓慢是中国农业环境质量不高的重要原因[6]。因此,在中国农业转型的重要时期,要切实加大力度控制和治理农业点源、面源污染,控制农药、化肥的施用量以减少其对土壤和水环境的污染,推广生物防治技术及农业废弃物资源化利用,提高水、土、气等利用率,降低农业生产对气候变化的脆弱性。另一方面,农村生活污水、垃圾等废弃物处理方式及生活方式的改变不仅使居民生活更有序、村容更整洁,也改善了农业生产的大环境。如沼气等清洁能源的使用,可使农村居民的厨房、厕所、废水、畜禽圈舍等都得到改善,彻底改变了生活方式,为农业生态环境的改善提供了条件。
3.1.2加强农业生产性基础设施建设。极端天气气候事件对中国农业造成的影响,也暴露出中国农业生产性基础设施抗灾能力不强的问题,尤其是农田水利设施滞后,需要不断加强水利设施建设以改善农田灌溉,提高水利设施和资源利用率,重视建后管护,并加强标准农田建设和中低产田改造等工程项目的实施,实现灌排设施的配套、田间道路畅通、农田林网健全,提高农业综合生产能力和防灾减灾能力。
3.1.3农业科技的研发及推广农业科技的研发。通过生物技术与常规农业技术的融合,积极研发、选育适应气候变化、抗逆性强的作物、家畜新品种,抵御气候变化。农业科技的推广。农业技术推广机构应当加强对耕作制度和耕作方式的指导,加强各项农业基础设施的改进以及先进技术的推广,如节水农业的推广以应对干旱缺水的条件,实现农业生产用水的高效利用,缓解部分地区的资源性和结构性缺水,确保农产品的产量和品质的稳定。相关科普宣传。农业科技推广人员要加强对农民的技术指导、服务和宣传,采用各种灵活、通俗易懂的形式使农民认识到气候变化给农业生产带来的影响,并提高广大农民的环境意识和防灾减灾意识,以科学方法和技术处理农业生产中出现的灾害问题[7]。
3.2政策及制度的外部协调
3.2.1“绿色通道”政策的完善和实施要按照交通部、发改委下发的《关于进一步完善和落实鲜活农产品运输绿色通道政策的通知》要求,切实宣传、严格执法,保障运输安全、提高农产品流通效率,尤其是应对极端天气气候事件发生时,各项应急措施、预案的启动,保证鲜活农产品的及时运送、供应。
3.2.2加强农业保险制度的完善及宣传要加大农业保险开发力度,加强农业保险宣传,使农民了解保险、接受保险、使用保险,增强农民通过参加农业保险来规避风险的意识,实现快速生产自救。如天气指数农业保险,使安徽省长丰县水湖镇颜湖村482户农民的84.6公顷稻田在2009年11月的寒潮侵袭后挽回了一定经济损失,每667平方米保额为300元[8],使农民能够快速恢复生产,降低了农户应对自然灾害风险的脆弱性。
3.2.3农业气象监测预报制度的健全[9]为应对气候变化,服务于现代农业发展及保障国家粮食安全,需要完善专业化的农业气象监测预报技术,建立气象灾害早期预警与防范应对的联动机制,促进农业减灾增收;并准确把握不同地区农业气候资源条件和农业生产的适应性,为科学规划农业生产布局、合理调整种植结构提供决策支撑。
关键词:气候变化;农业;气象灾害;病虫害;
中图分类号:P46文献标识码:A文章编号:
引言
近十几年来,以气候变暖为主要特征的气候变化已经成为各国政府社会和科学界共同关注的全球性问题。气候变化背景下,极端天气事件趋多趋强,导致气象灾害发生频率、强度和区域分布变得更加复杂。气候变化对农作物生产已经产生了深刻,本文综述国内气候变化对农业生产的影响文献,综合分析气候变化对我国农作物生产的影响。
1农业气象灾害类型
1.1干旱灾害
农业干旱不同于气象干旱和水文气象干旱,气象干旱是由降水和蒸发的收支不平衡造成的异常水分短缺现象。农业干旱是由外界环境因素造成作物体内水分失去平衡,发生水分亏缺,影响作物的正常生长发育,进而导致减产或绝收的现象。农业干旱涉及到土壤、作物、大气和人类对资源利用等多方面因素,而且与社会经济关系密切。中国大部地区旱灾严重,干旱缺水对农业生产所造成的损失比洪涝更为严重,是农业稳定发展和粮食安全的主要制约因素。
1.2洪涝灾害
农业洪涝可分为洪灾、涝灾、湿害,这3种类型的洪涝密不可分。洪涝的形成与降水量、地理位置、土壤结构、植被、以及季节、作物生育期、防洪设施等密切相关。但多数情况下是由于持续性暴雨、特大暴雨造成江河洪水泛滥淹没或冲毁作物,造成减产或绝收。全国大部地区年降水量集中在夏季,年际变化十分明显,洪涝灾害较为频繁,是影响作物产量的重要气象灾害。
1.3热害
气候变暖,高温热害、伏旱将更加严重,目前对中国亚热带农业生产的影响已十分突出,暖温带也有不同程度的类似问题。热害高温胁迫已经限制了作物生产,影响玉米、大豆、高粱、谷子等的种植和产量,水稻、棉花的生长发育也受到强烈抑制。高温是灾害性天气,对农业的危害主要是几个方面:在高温的影响下,农作物的呼吸消耗急剧增加,使净光合积累迅速下降,持续高温下作物会很快衰弱;作物的花器官对高温最为敏感,如水稻盛花期遇高温,花粉粒发育畸形率显著增加,花粉管尖端破裂而失去授精能力,形成秕粒;高温还可使作物的蛋白质凝固变性,或积累有毒物质而直接受伤;高温使处于乳熟期的早稻逼熟,降低千粒重而减产。中稻空壳率和秕谷率随着开花期的平均最高气温的上升而增大,千粒重随着开花期的平均最高温度的上升而减小。另外,高温往往和少雨相伴出现,由于高温少雨,造成土壤失墒严重,极易造成干旱,还有利于某些耐热的作物虫害发生等等。
1.4冷冻灾害
农业冷冻害主要包括低温冷害和冻害,而冻害包括霜冻害和寒潮冻害。低温冷害主要是指作物在生长期间因温度偏低,影响正常生产,或者使作物的生殖生产过程发生障碍,导致减产的农业气象灾害。冻害是在植物越冬期间,在低于0℃的严寒条件下,作物体原生质受到破坏,导致植株受害或死亡的现象。冻害包括霜冻害和寒潮冻害。冻害一般发生时间是秋、冬、春季,冷害发生在春、夏、秋季。由于不同地区作物的种类不同,在某个发育期对温度条件要求的差异,因此,冷害具有明显的地域性,亦有不同的灾害名称,如“倒春寒”、“夏季低温”、“秋季低温”以及“冬季寒害”等。
2气候变化对农业生产的影响
中国农业种植结构的空间分布主要是由自然条件决定的,而其分布的变化除了受经济行为的影响外主要受气候变化影响。气温升高增加了各地的农业热量资源,促进了复种指数增加和农业气候带向北向西推移。气候变暖使各地的潜在生长季有所延长,≥0℃积温有所增加,双季稻种植北缘由原先的28°N推进到31°―32°N地区,稻麦二熟由原先的长江流域推进到华北平原的北缘(40°N);华北地区两年三熟制已改为冬小麦—玉米一年平播两作;我国冬小麦种植北界(长城沿线)与我国20世纪50年代所确定的冬小麦种植北
界(长城沿线)相比,从大连(38°54′N)推移到了抚顺—法库—彰武一线(42°30′N),北移了近4个纬度,这些导致我国复种指数逐年增加,有效地促进了粮食增产,随着热量增加,喜温作物播种面积比例增加。甘肃省因气候变暖使喜热作物棉花和玉米的种植面积迅速扩大,棉花种植海拔高度提高100m,其主产区河西走廊的种植面积比20世纪80年代扩大了7倍,喜温作物玉米、谷子等作物种植面积也有所扩大,复种指数提高。气温增加明显,越冬作物冬小麦、冬油菜西伸北扩,冬小麦的种植海拔高度超越2000m。我国北方干暖化趋势明显,南方洪涝灾害频发,不同地区的种植制度也随之发生变化。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,是农民适应干暖气候特点而自觉调整了作物种植比例;甘肃省中部半干旱地区,干旱灾害发生频率非常之高,小麦产量低而不稳,而耐旱作物糜、谷、马铃薯、胡麻、豆类等作物的种植面积迅速扩大。在洪灾胁迫下,地跨湖南和湖北的两湖平原,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。
3分区域农业病虫害变化
中国幅员辽阔,地跨亚热带、暖温带、寒温带,各地区气候差异显著,种植的主要农作物也相差很大。尽管50a来,全国大部分地区气温均升高了,但各地区降水量的变化却不同,如,华北、西南地区降水减少,松花江、长江、珠江流域,以及西北地区降水却增加了。
因而,分区域探讨气候变化对农业病虫害的影响十分有必要。
将全国各地区气象要素与当地主要农作物病虫害发生面积做相关分析,发现中国西南地区农业病虫害主要受日照时数、降水量与冬季最低温度的影响。中国西南部地区,山区丘陵较多,近40a(1961-2000年)西南大部地区降水增加、湿度增大明显,气温升高,日照时数减少,而四川盆地气温则呈下降趋势。此类地区病虫害发生面积与日照时数呈反比,也就是说日照时间越长越不利于农业病虫害的发展。而冬季降水与病虫害发生面积呈正比,夏季则刚好相反。冬季最低温度越低越不利于病虫源越冬。西南地区气候变化的趋势均有利于农业病虫害的发生发展。
西北地区不同于西南部,近30a(1961-1990年)升温显著,部分地区降水增加,表现出暖湿化趋势。温度与降水是影响该地区农业病虫害发生面积的主要气象因子。降水多、空气湿度大有利于喜湿性病害如小麦条锈病、小麦赤霉病等的发生发展,但对蚜虫、棉铃虫等虫害的扩展蔓延会产生一定的抑制作用。像小麦条锈菌这类好阴凉喜湿,怕干旱高温的病害,冬季气温高有利于其发展而夏季高温则不利于小麦条锈病的发生发展。同时,该地区降水对农业病虫害的影响小于温度的影响。也就是说该地区气候变暖对农业病虫害的影响将更加显著。
4结束语
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。为了充分利用热量资源和保证水分的可持续利用,并需要兼顾考虑气象灾害风险,我们迫切需要对作物配置和种植制度进行重新分析和规划,减少风险,增加效益。
参考文献
[关键词]气候变化、农业气象灾害、病虫害、影响
中图分类号:S42;S43文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)10-0158-01
随着经济的不断发展,环境的污染问题日益严重,气候变化也成为人们关注的焦点,越来越受到人们的普遍关注。全球性的气候变暖是当今气候变化的主要特征之一。随着“暖冬”问题越来越严重,中国的农业气象灾害与病虫害都出现了新的发展趋势。所以对气候变化的研究已经刻不容缓。
1.气候变化的概述
在很长一段时间内气候平均状态的变化就是所谓的气候变化。其主要表现在离差和气候平均状态两个方面。如果这两个方面其中之一或者是同时在统计意义上发生了比较显著的变化,这就说明气候发生了变化。多层次、多方位、多尺度是气候变化影响的显著特点。当然,气候变化产生的也不一定都是不好的影响,比如说气候变化提高了我国有些地区的农业生产。但是我们并不能因此以偏概全。如果就对整个中国而言,那么气候变化给我国的农业生产带来的主流影响就是负面的。随着全球环境的不断变暖,我国南方的春季开始出现霜冻、冰冻等自然灾害,这样就会导致农作物的抗寒性不断减弱,发育期也较之前提早了。在南方出现高温干旱、洪涝灾害严重的同时,北方的干旱面积也在不断地扩大,从而使得农业生产过程中的不稳定因素逐渐增加。农业气象灾害被看做是我国粮食发生大幅度减产的重要影响因素之一,其中旱灾是影响我国农业生产最大的气象灾害,接下来依次是洪涝、大风冰雹等气象灾害。除了这些我们知道的气象灾害之外,还有一个非常重要的因素就是病虫害。从某种程度上来说,农作物的施肥措施以及作物品种和地理环境的变化可以说是微乎其微,不易被人发现,所以气候条件就成了影响农业病虫害波动变化的主要影响因素。气候变化和农业病虫害的产生及普遍流行有着非常紧密的联系,甚至于有可能引发新的农业病虫害,对我国的农业生产造成不可估量的损失。因此,对气候变化进行研究从而得出其对我国农业气象灾害及病虫害的影响,这样就会对以后的发展具有非常大的指导意义[1]。
2.气候变化对中国农业气象灾害产生的影响
2.1对洪涝灾害产生的影响
我国的洪涝灾害根据季节划分可以分为春季洪涝灾害、初夏洪涝灾害、夏季洪涝灾害和秋季洪涝灾害。从洪涝灾害的划分我们可以看出洪涝灾害在一年之内的任何时刻都有可能发生,不会受季节限制。在四种洪涝灾害中,夏涝产生的危害最危险并且发生几率也很高。就我国而言,洪涝灾害主要发生在东南地区,在黄河、淮河及长江流域最为集中。台风、暴雨等洪涝灾害是由全球气候变暖,海水的逐渐温度提高所造成的。在我国淮河、长江及太湖等大型河流、湖泊区域,洪涝灾害不断发生,使我国的农业生产受到严重损失。根据2000年至2015年的数据分析,得知洪涝成灾率逐年不断上升,与此同时极端气候时间的发生概率也在呈上升趋势。
2.2对旱灾产生的影响
自二十一世纪以来,在我国的经济不断发展的同时全球气候变暖问题也日益加剧。在某些干旱地区,土地大面积的干旱问题时有发生,这样就会使土壤里面的十分不断加剧蒸发,以致土壤内的水分逐渐匮缺,从而使得受灾面积日益增加。众所周知,长江以北区域是我国的干旱集中地,而我国的农业生产区也主要集中在我国北方。在我国华东北、华北地区干旱情况越来越严重,干旱的范围也越来越大;而相对来说我国华中北、东北地区干旱面积的增加速度就比较小,西北东部干旱面积的变化更是不明显。而我国降水变化趋势和我国的干旱情况基本一致。近几年来,我国华东北、华北地区的降雨天数逐渐减少,降雨间隔加大,长期不降雨的次数不断增加,降水量也是逐年下降,这就导致了这些地区的干旱情况更加严重。
2.3对大风冰雹灾害产生的影响
除了洪涝灾害、旱灾对我国的农业生产产生影响之外,大风冰雹便是我国的第三大农业灾害。现如今,全球气候变暖的问题越来越严重,大风冰雹灾害也随之呈现出逐年上升的趋势。大风冰雹灾害的主要特点就是发生频率高、涉及范围广。这样就会使得灾情在局部地区比较严重,同时累积损失也就会非常严重。大风冰雹灾害所造成的损失在农业自然灾害中占据十分之一左右。
3.气候变化对中国农业病虫害产生的影响
3.1气候变暖对农业病虫害的影响
现如今,全球气候变暖越来越乐兀这就导致了农业害虫的发育提前,繁殖数量也就增加了。据统计,全球气候变暖会使害虫增加一至三代。随着农业害虫的不断增加,其对农作物危害的时间就会增长,与此同时也就会使农业生产的经济损失严重,不利于病虫害防治工作的进行。全球气候变暖的日益加剧使得我国有些地区的“暖冬”问题也越来越严重。大家都知道害虫繁殖需要温暖的环境,这样一来随着冬季温度的不断升高,对害虫的繁殖就变得更加有利。害虫的繁殖数量增加,则它的死亡率就会逐渐下降,那么总体来说害虫的数量始终处于增加的状态。另外,气候变化也会使新的农业病虫害产生,以至于对农业的生产造成更加严重的损失[2]。
3.2不同地区的气候变化对农业病虫害的影响
对农业病虫害产生的影响也和不同地区的气候变化有密切的联系。比如说,我国西南地区及长江流域是我国水稻的主要生产区域,但是由于受到气候变化的影响,暖干化的趋势更加严重,病虫害也变的越来越严重。由于气候变暖的原因,我国西北地区的降水量逐渐增加,暖湿化的迹象频频出现[3]。我国重要的粮食产地之一东北地区地处最北方,纬度比较高,冬季的气温也比较低。而由于受到全球气候变暖的影响冬季的温度逐渐升高,使得病虫害的分布范围逐渐扩大。而另外一个我国重要粮食产地华北地区,由于气候变暖越来越严重使得华北地区的降水量逐年减少,温度的升高为病虫害的繁衍提供了便利条件。
总结
随着经济的发展,全球性气候变暖的问题也越来越严重,这样也就会对中国农业气象灾害和病虫害的影响越来越严重,使得我国的农业生产受到了严重的影响,损害了我国的根本利益。本文主要对气候变化对我国农业气象灾害与病虫害产生的影响进行了分析,或许认识并不充足,但仍希望可以对以后我国的农业安全生产能够有所帮助。
参考文献
[1]顾娟.浅谈气候变化对我国农业气象灾害及病虫害的影响[J].农业科技与信息,2016,(28):65-66.