農(nóng)業(yè)領域應對氣候變化的適應措施與對策

　　摘要農(nóng)業(yè)是對氣候變化反應最為敏感和脆弱的領域之一，任何程度的氣候變化都會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其相關(guān)過程帶來潛在的或顯著的影響，而提高適應能力是農(nóng)業(yè)領域應對氣候變化的主要對策。氣候變化對農(nóng)業(yè)領域的主要影響包括:氣候變暖使我國年平均氣溫上升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的熱量資源都有不同程度的增加，延長了氣候生長季，氣候變化對農(nóng)業(yè)氣候資源產(chǎn)生影響;氣候變化使我國的種植制度和農(nóng)業(yè)布局發(fā)生改變，導致種植區(qū)和種植制度分界線北移;氣候變化對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響;氣候變化還對農(nóng)業(yè)旱澇及病蟲害等氣候災害及糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易產(chǎn)生影響。中國幅員遼闊，受氣候變化影響的農(nóng)業(yè)領域區(qū)域差異特征顯著，開展適應措施與對策研究已成為農(nóng)業(yè)領域科學應對氣候變化的重要內(nèi)容。當前主要適應技術(shù)措施包括:調(diào)整農(nóng)業(yè)種植制度和布局;選育優(yōu)良農(nóng)作物品種;加強農(nóng)業(yè)氣候災害防控;加強農(nóng)業(yè)基礎設施建設等。在此基礎上，本文分析了農(nóng)業(yè)領域在適應氣候變化中存在適應技術(shù)薄弱分散，尚未建立完善的適應技術(shù)清單;評估方法中缺少對適應技術(shù)的成本效益分析以及資金和政策障礙等問題。提出將來應對氣候變化中農(nóng)業(yè)領域適應技術(shù)措施的發(fā)展趨勢和方向，主要包括通過對氣候變化影響的科學系統(tǒng)研究，減少不確定性，提升農(nóng)業(yè)在全球氣候談判中地位;建立適應技術(shù)清單和技術(shù)集成體系以及建立科學選擇和評估適應技術(shù)的方法步驟，在一定程度上通過增強適應能力來減輕氣候變化的不利影響，以促進我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞氣候變化;農(nóng)業(yè);適應措施;對策

　　IPCC第五次評估報告指出，1880－2012年全球地表平均溫度約上升了0．85°C。與1850－1900年相比，2003－2012年這10年的全球地表平均溫度上升了0．78°C。近百年來，全球平均降水量變化不明顯，但區(qū)域差異明顯，極端干旱洪澇事件頻發(fā)［1］。根據(jù)《中國氣候變化監(jiān)測公報》(2012)，1901－2012年，中國地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢，并伴隨明顯的年代際變化特征，其中1913－2012年中國地表平均氣溫上升了0．91°C，氣候變暖導致中國部分地區(qū)的氣溫、降水、日照等主要氣候因素發(fā)生改變。農(nóng)業(yè)是對氣候變化反應最為敏感和脆弱的領域之一，任何程度的氣候變化都會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其相關(guān)過程帶來潛在的或顯著的影響，特別是極端天氣氣候事件誘發(fā)的自然災害將造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的波動，危及糧食安全，社會的穩(wěn)定和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展［2］。中國地域遼闊，各區(qū)域之間自然資源條件、經(jīng)濟社會發(fā)展條件等差異較大，因此受氣候變化影響的農(nóng)業(yè)領域區(qū)域差異特征尤為顯著［3］。東北區(qū)氣溫呈顯著升高趨勢，農(nóng)作物種植面積擴大，生長季延長，干旱趨勢增大，水稻產(chǎn)量減少，病蟲害出現(xiàn)，次要病蟲害發(fā)展為主要病蟲害。華北區(qū)隨著氣溫升高和降水減少，糧食產(chǎn)量降低，水資源短缺加劇，積溫增加，作物生長季縮短，可能復種指數(shù)增加，晚熟品種種植增加。華東區(qū)增溫速率呈加快趨勢，區(qū)域旱澇事件趨多趨強，雙季早稻和夏糧種植面積呈減少趨勢。華中區(qū)氣溫呈顯著升高趨勢，雙季稻，春性小麥種植區(qū)域增加，水稻生育期縮短，氣候變暖病蟲害發(fā)育速度加快。華南區(qū)主要植物，動物的春季物候期提前，秋季物候期推遲，氣候帶有加速北移趨勢，雙季稻中高適宜種植區(qū)面積增加，水稻生育期縮短，產(chǎn)量波動增大。西南區(qū)主要表現(xiàn)在氣候帶向高海拔和高緯度的位移和作物產(chǎn)量和品質(zhì)上，山區(qū)水稻和玉米等中晚熟品種產(chǎn)量會提高，春旱尤為突出，大田作物產(chǎn)量受影響。西北區(qū)無霜期顯著延長，提早了春播作物播種期，推后了秋播作物播種期，加快了作物生長發(fā)育速度，種植區(qū)域向北和高海拔區(qū)域擴展，干旱加劇，種植結(jié)構(gòu)改變，病蟲害增多。

　　1氣候變化對農(nóng)業(yè)領域產(chǎn)生的重大影響

　　1．1氣候變化對農(nóng)業(yè)氣候資源的影響

　　農(nóng)業(yè)氣候資源直接影響農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與布局，光、熱、水資源是農(nóng)業(yè)氣候資源的重要組成部分。氣候變化已對農(nóng)業(yè)氣候資源產(chǎn)生了重要影響。氣候變暖使我國年平均氣溫上升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的熱量資源都有不同程度的增加，延長了氣候生長季，研究表明［4］，年平均溫度增加1°C時，≥10°C積溫的持續(xù)日數(shù)全國平均可延長15天左右。如東北地區(qū)近50年平均氣溫上升1．5°C，增溫率為每10年0.3°C。當熱量資源滿足的情況下，水分則是決定農(nóng)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)量水平的主要因素。然而氣候變暖使土壤水分蒸發(fā)量加大，熱量資源增加的有利因素可能會因水資源的匱乏而得不到充分利用，作物產(chǎn)量波動的氣候風險性增加，如華北平原地區(qū)作物生育期內(nèi)的自然降水和底墑水只能滿足冬小麥全生育期需水的1/3－2/3，如果沒有灌溉，冬小麥全生育期缺水率20%以上出現(xiàn)的概率大都在80%以上，缺水率30%－40%的重旱年出現(xiàn)的概率高達30%［5］。

　　1．2氣候變化對農(nóng)作物種植制度和布局的影響

　　氣候變化使我國的種植制度和農(nóng)業(yè)布局發(fā)生改變。氣候變化使我國年平均氣溫上升、積溫增加、作物生長期延長，從而導致種植區(qū)成片北移，有研究表明，平均氣溫每升高1°C，年平均氣溫等值線將北移1．76°N，種植制度分界線將北移2．44°N，相當于復種指數(shù)提高7．2%。據(jù)估計，在品種和生產(chǎn)水平不變的前提下，到2050年，氣候變暖將使目前中國大部分兩熟制地區(qū)有可能成為三熟制適宜種植區(qū);兩熟制北界將北移至目前一熟制地區(qū)的中部，一熟制地區(qū)的南界將北移250km－500km，一熟制地區(qū)的面積將減少23%［6］。如東北地區(qū)隨著氣溫的升高，喜溫喜濕作物水稻的種植北界已經(jīng)移至大約52°N的呼瑪縣等地區(qū)，玉米的栽培北界向北擴展到黑龍江呼瑪縣，向東擴展到遼寧東部山區(qū)，小麥作為喜涼作物，在溫度、經(jīng)濟和技術(shù)等多重因素的影響下呈現(xiàn)出顯著的北退現(xiàn)象［7－10］。

　　2農(nóng)業(yè)領域應對氣候變化的適應技術(shù)措施綜合相關(guān)文獻分析，目前農(nóng)業(yè)領域應對氣候變化的主要適應技術(shù)措施包括:

　　2．1調(diào)整農(nóng)業(yè)種植制度和布局

　　針對氣候變化對農(nóng)業(yè)種植制度和布局的影響，在分析和預測農(nóng)業(yè)氣候資源條件變化的基礎上，調(diào)整農(nóng)作物的種植模式，改進農(nóng)作物的品種布局，提高復種指數(shù)，調(diào)整作物種植季節(jié)［21］。如西北干旱區(qū)減少高耗水量的農(nóng)作物種植，增加馬鈴薯等節(jié)水、耐旱型農(nóng)作物的生產(chǎn)。東北地區(qū)利用氣候變暖熱量增加趨勢，應適當推進水稻種植區(qū)域北移，華南地區(qū)適當增加雙季稻中高適宜種植區(qū)面積，西南地區(qū)應向高海拔和高緯度地區(qū)增加農(nóng)作物種植面積［22］。

　　2．2選育優(yōu)良農(nóng)作物品種

　　針對氣候變化對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，開發(fā)農(nóng)作物高光效育種，抗高溫育種技術(shù)，選育抗逆品種，提高作物的光合效能以及對逆境的抵抗能力，不但可以抵消氣候變化引起的不利影響，還可以充分利用未來農(nóng)作物的高CO2肥效作用使糧食獲得增產(chǎn)，保證子孫后代的糧食安全。如隨著氣候變暖，熱量資源的增加，玉米早熟品種逐漸被晚熟品種代替，過渡型、半冬性或弱冬性生態(tài)類型的冬小麥品種逐漸取代強冬性冬小麥品種，這些都是應對氣候變暖的適應性行為，有助于農(nóng)作物總產(chǎn)的穩(wěn)定和提高。

　　3農(nóng)業(yè)領域在適應能力建設中存在的問題

　　3．1農(nóng)業(yè)領域適應技術(shù)薄弱分散，尚未形成和建立適應技術(shù)清單和適應技術(shù)集成體系

　　農(nóng)業(yè)領域適應氣候變化技術(shù)還處于發(fā)展的初步階段，各類技術(shù)分散于不同部門，其應用領域、影響范圍和成熟度均有不同，限制了適應氣候變化技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)領域適應技術(shù)主要集中在農(nóng)作物品種改良、農(nóng)業(yè)氣候災害防控和基礎設施條件建設上，適應技術(shù)的自主研發(fā)能力較弱，適應技術(shù)之間相互聯(lián)系和依賴性相對較差，適應技術(shù)缺少典型區(qū)域示范，有效的適應技術(shù)薄弱，如在西北、高緯度和高海拔地區(qū)適應溫度升高的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，目前仍在試驗中，尚未形成配套和示范規(guī)模［18］。部分適應技術(shù)措施可操作性不強，尚未形成和建立可操作性的適應技術(shù)清單和適應技術(shù)集成體系。

　　3．2農(nóng)業(yè)領域適應技術(shù)評估方法中缺少對適應技術(shù)的成本效益分析

　　選擇適應技術(shù)和措施是存在風險和成本的，目前我國對氣候變化適應的農(nóng)業(yè)技術(shù)尚停留在對現(xiàn)有可用技術(shù)的分析篩選，基于氣候變化影響的風險分析，采取有效性的針對適應技術(shù)措施以及對各可行農(nóng)業(yè)適應技術(shù)的評估研究還很缺乏，對適應技術(shù)的表達方式和適應效果分析比較薄弱，目前對適應成本效益分析的全面評估仍然非常缺乏，應推進相關(guān)研究，以便為制定和實施適應對策提供科學依據(jù)。

　　4未來農(nóng)業(yè)領域適應技術(shù)措施發(fā)展對策

　　4．1加強氣候變化對農(nóng)業(yè)領域影響的科學系統(tǒng)研究，減少不確定性，提升農(nóng)業(yè)在全球氣候談判中地位

　　農(nóng)業(yè)領域溫室氣體排放增長快、減排潛力大以及較高的生態(tài)脆弱性等決定了其在全球氣候談判中的地位隨著國際應對氣候變化努力的發(fā)展而日漸提升。農(nóng)業(yè)在氣候談判中地位的變化對氣候談判產(chǎn)生了重大而深遠的影響［24］。然而由于氣候變化事實研究的不確定性，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加，產(chǎn)量波動加大［25］。因此，加強氣候變化對農(nóng)業(yè)領域影響的科學系統(tǒng)研究，開展適應技術(shù)的成本效益分析，農(nóng)業(yè)適應技術(shù)選擇與評價既要考慮區(qū)域之間的差異性，還要考慮區(qū)域內(nèi)部的相對一致性和可操作性，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不確定性，進一步提升農(nóng)業(yè)在全球氣候談判中地位。

　　4．2建立區(qū)域性和綜合性的農(nóng)業(yè)適應技術(shù)清單和技術(shù)集成體系，并示范推廣

　　在充分收集和總結(jié)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)適應技術(shù)基礎上，根據(jù)不同區(qū)域氣候變化對農(nóng)業(yè)領域的影響和響應特征，構(gòu)建應對氣候變化的農(nóng)業(yè)適應技術(shù)清單(見表1)，并選擇典型區(qū)域進行示范，全面推廣成熟與無悔的農(nóng)業(yè)適應技術(shù)。建立農(nóng)業(yè)適應技術(shù)集成體系，對各種適應技術(shù)進行選擇、優(yōu)化、配置，形成一個由適宜要素組成的、優(yōu)勢互補的、匹配的有機體系，當前階段，我國適應氣候變化技術(shù)體系整合集成亟需開展的關(guān)鍵工作包括:國家適應氣候變化技術(shù)體系構(gòu)建與技術(shù)清單編制;優(yōu)選現(xiàn)有比較成熟的適應技術(shù)，吸收最新適應技術(shù)研發(fā)成果，評估其綜合效益與適用范圍，構(gòu)建中國適應氣候變化的基本理論與技術(shù)體系框架［26－27］。同時為避免人類無序適應活動所可能產(chǎn)能的不利影響，需開展相應的科學研究，并在此基礎上協(xié)調(diào)不同部門以形成有序適應，從而實現(xiàn)科學應對氣候變化，達到“有序適應、整體最優(yōu)、長期受益”［28］.

　　參考文獻(Ｒeferences)

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　　作者錢鳳魁1，2王文濤2，3劉燕華2，4

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