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气候变化对农业的影响范例(12篇)

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气候变化对农业的影响范文篇1

【关键词】托克逊县气候变化农业危害

一、引言

托克逊县位于新疆维吾尔族自治区的中东部,天山南麓,吐鲁番盆地西部,境内三面环山,地势高低悬殊,西、北、南高而东部低。属暖温带干旱荒漠气候,夏季气候炎热,昼夜温差大且多风。

二、资料与方法

本文选取托克逊县气象局1961~2010年的气象观测资料,包括气温、降水、日照、大风气象要素的年、季、月的统计。

三、气候变化特征

1.温度变化特征

1.1年平均温度

由托克逊1961~2010年年平均气温可知,托克逊近50年年平均气温虽出现高低波动,但总的趋势是升高的。60年代年平均气温为14.0℃,70年代年平均气温为13.9℃,80年代平均气温为14.1℃,90年代气温继续上升,年平均气温达到14.4℃,而2001~2010年的年平均气温已经升高到15.1℃;与1961年(14.1℃)相比,2010年(15.1℃)较之升高1.0℃;在这50年中,年平均气温最高值(2007年的15.7℃)较最低值(1984年的13.1℃)升高了2.6℃;年平均气温在14.3℃以上的年份,60年代出现3次,70年代仅出现2次,80年代出现4次,90年代达到了6次,而2001~2010年就出现了9次,其中7次年平均气温都在15.0℃及以上。尽管90年代平均气温出现了下滑,但从这种线性变化趋势可以看出,托克逊近50年气候变暖趋势较为明显。

1.2季、月平均温度

从托克逊60、70、80、90年代与2001~2010年月平均温度看出,托克逊温度由20世纪60年代到21世纪,变化最大的是11月份,由1.8℃上升到4.5℃,上升了2.3℃;其次是2月,上升了2.3℃;其中20世纪90与60年代相比,3月、5~10月温度分别下降了0.3℃、0.4℃、0.2℃、0.3℃、0.1℃、0.1℃、0.3℃。各季平均温度以秋季变化较为明显,冬季次之,再次之为春季,夏季增温幅度小,其中夏季平均气温80、90年代又较60~70年代有所下降。由此可见,托克逊近50年温度的变化主要体现在秋季平均气温的升高。

2.降水量变化特征

年降水量变化

从托克逊1961~2010年年降水量可以看出,降水量年份之间波动较大,近50年年降水量最低值出现在1968年(0.5mm),最高值为2002年(25.1mm);20世纪60年代年平均降水量为3.9mm,70年代为6.5mm,80年代为8.2mm,90年代为8.9mm,21世纪前10年年平均降水量为7.4mm,可见,年均降水量在持续30年增多后出现低滑现象,下滑原因是主要是由于年份间降水不均造成的。

3.日照时数变化特征

日照时数季变化

由托克逊20世纪60~90年代及2001~2010年季日照时数看出,春季日照时数成逐年增加,80~90年代增幅较小,2001~2010年较60年代增加了58.9h;夏季日照时数在90年代时为最低值;80~90年代秋季日照减少,2001~2010年间又达到最高值。

四、气候变化对农业生产的影响

1.各种极端气象灾害事件频发对农业的影响

据大概统计,1955~2007年期间,托克逊县出现大风灾害达63次,平均每年1~2次,洪水13次。2007年2月28日大风沙埋了大面积的农业用地;2009年9月18日,大风造成166.7公顷高粱、1.3公顷红枣、75个大棚菜苗受灾。温度高,自然降水少,蒸发量大,每年气温在30℃以上的天气长达20多天,最高气温接近50℃,地表水年内分配不均形成的春旱、夏涝、秋缺局面是农业经济发展的主要障碍,1996年7月19~20日托克逊山区普降暴雨,阿拉沟、白杨河等9条河流汇集形成洪峰流量达1570m2/s,淹没农田10万亩。随着气候的变暖,托克逊气象灾害发生的频率和强度有逐年加大的趋势。

2.气候变暖对农业的影响

2.1对农作物种植界限和制度的影响

托克逊气候变暖,有效积温增加,农作物的种植制度也随之变化,终霜提前,春作物播种期也相应提早,喜温作物生育期延长;初霜推迟,越冬作物晚播,生育期缩短,复种指数增加。托克逊秋冬季增温明显,有利于棉花采摘以及冬小麦的分蘖增长,形成壮苗安全越冬。

2.2对作物生长发育的影响

温度升高和光照增加有利于提高作物的光合作用速率,延长全年生长期,对多年生果树有利,而对生育期较短的栽培作物却产生不利的影响,较高温度加速了作物发育,使其生育期缩短,不利于积累光合同化物,导致产量降低;同时较高的蒸发率可导致作物生长的水分胁迫加重。

五、小结

1.托克逊年平均气温有明显的上升趋势,特别是21世纪上升幅度明显,其温度的变化主要是由秋季温度升高引起的。

2.降水有增多趋势,主要表现为夏季降水量增多。

3.光照时数经历了70年代的增多、80~90年代的减少、21世纪前10年的又增多趋势。

4.随着气候的变化,农业气象灾害频率和强度逐年增加,对托克逊农作物种植、生长发育以及病虫害发生发展等方面都带来了一定的影响。

参考文献:

[1]葛洪燕.气象为托克逊县农业保驾护航[J].新疆农业科技,2009(1):22-22.

气候变化对农业的影响范文篇2

【考点整理】

【方法点拨】

进行农业区位选择的基本思路如下:

1.从自然因素角度分析农业区位。首先,综合考虑影响农业区位选择的自然因素,从当地气候、地形、土壤、水源等因素入手,逐个分析,并确定影响当地农业区位的最主要的自然因素。其次,了解农作物的生长习性,根据农作物的生长习性选择适宜种植的地区。

2.从社会经济因素角度综合分析农业区位。社会经济、文化、科技的发展对自然环境的影响很大,进而对农业区位选择的影响也很大。在进行农业区位选择时,应从社会经济因素入手,并着重考虑市场和交通运输条件这两个最富变化的社会经济因素的发展变化,最终确定比较合理的农业区位。

【典例导航】

(2012年高考海南地理卷)下图中甲地出产的小枣因核小肉厚、含糖量高而成为优质红枣品种。据此完成(1)~(3)题。

(1)甲地因地制宜种植该品种枣树,主要是因为其

A.耐旱B.耐涝

C.抗病虫害D.占耕地少

(2)对甲地枣树生长威胁最大的自然灾害是

A.干旱B.洪涝

C.台风D.冻害

(3)甲地小枣品质优良,主要是因为该地

A.光照强,气温日较差大

B.气温日较差小,降水多

C.降水少,地形平坦

D.绿洲广布,土壤肥沃

解析:本题主要考查自然条件对农业生产和农业区位选择的影响。根据经纬度可以大致判断出该区域位于我国西北的河西走廊,甲地年降水量为100~150mm,气候干旱,所以要考虑农作物的耐旱特征。甲地位于河西走廊,由于其特殊的地形与位置(是冬季寒潮南下的通道),所以对枣树生长威胁最大的自然灾害是冻害。甲地小枣品质优良,主要是因为该地气候干旱,降水稀少,白天大气对太阳辐射削弱少,光照强,便于作物的光合作用,夜晚大气保温作用弱,气温低,导致气温日较差大,便于作物养分的积累。

答案:(1)A(2)D(3)A

易错点击:易误认为发展农业生产的有利条件就是农业区位选择的主导因素。农业区位选择的主导因素与发展农业生产的有利条件是有区别的,如影响河西走廊农作物分布的主导因素是水源(甲地有河流水),而非光热条件。光热条件优越是河西走廊发展农业生产的有利条件,而气候干旱、水资源不足是其发展农业生产的限制性因素,是进行农业区位选择的主导因素。

二、农业地域类型的种类

【考点整理】

【方法点拨】

在一定的地域和一定的历史发展阶段,在社会、经济、科技、文化和自然条件的综合作用下形成的农业生产地区称为农业地域。同一农业地域内,农业生产的条件、结构、经营方式、发展方向等具有相同的特征。由于自然条件、社会经济条件的地域差异,世界上形成了多种农业地域类型。如澳大利亚混合农业形成是因为降水、温度、水源等自然条件为发展小麦种植业和牧羊业提供了必要条件,并在早期形成了以牧羊业为主的农业,而随着社会经济的发展又逐渐演化为以小麦种植、牧羊为主的混合农业。因此,澳大利亚混合农业是当地居民充分利用当地自然条件,适应社会经济条件的变化,逐渐发展而来的。自然条件是基础,而社会经济条件的变化起了主导作用。

【典例导航】

(2012年高考福建文综卷)气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。下图示意中国东北地区玉米气候生产潜力的空间分布。读图完成(1)~(2)题。

(1)影响甲处等值线向北凸出的主要因素是

A.纬度位置B.大气环流

C.地形因素D.海陆分布

(2)在中国东北地区,与玉米气候生产潜力空间变化规律基本一致的指标是

A.≥10℃积温B.日照时数

C.太阳辐射量D.年降水量

解析:本题主要考查区域环境与玉米带分布的关系。读图可知甲地区等值线向北凸出,又根据等值线分布与变化的规律可知甲地区玉米气候生产潜力比同纬度其他地区高,说明生产条件优越。玉米气候生产潜力要根据光、热、水等要素综合分析。结合该地区地形分布对气候的影响可知,甲地区为平原,相对于东、西两侧的高原与山地来说热量充足。在中国东北地区,玉米气候生产潜力的空间变化规律是从低纬度向高纬度递减,且同纬度平原比高原和山区高,这一变化与≥10℃积温变化规律相似,所以与玉米气候生产潜力的空间变化规律基本一致的指标是≥10℃积温。

答案:(1)C(2)A

易错点击:农作物的生长发育离不开自然条件,因此考生易误认为自然条件是影响农业区位的决定性因素。影响农业区位的自然条件、社会经济条件、技术条件的地位和作用是不一样的。自然条件是农业区位选择的基础,是重要因素,但不是决定性因素,人类可以利用技术条件对自然条件进行改造;社会经济条件和技术条件是不断发展变化的,是决定性因素。

三、农业发展对环境的影响

【考点整理】

农业生产涉及人类生产生活的各个领域,也影响着整个生态系统的稳定循环。它对地理环境的影响体现在很多方面,而这些方面又是相互联系的。

对气候:农业生产对气候有利有弊,过度开垦、盲目扩大耕地面积会破坏气候,但合理耕作有利于气候的保持。

对水文:为满足农业生产用水,人类建设了很多水利工程,改变了径流的时间与空间分布,这往往对水文和自然环境造成一定破坏。另外,农药与化肥的大量使用也可能导致水污染,围湖造田等也会破坏水域环境。

气候变化对农业的影响范文篇3

关键词:气候变化;农作物病虫害;预防措施

中图分类号:S431文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20170432216

1当前气候变化的基本概况

受到厄尔尼诺现象的影响,全球的气候整体呈现异常态势,极端天气气候事件增加,气温持续上升,暴雨洪涝灾害严重,对农业生产造成极大的影响。

气温方面。根据《2016年中国气候公报》资料,2016年,全国平均气温较往年偏高0.81℃,其呈现高低温异化,极端气温事件出现频率增加。

降水方面。全国平均降雨量达730mm,较2015年偏多13%,且降雨多为暴雨等极端降水,对农业生产造成极大的不利影响。

除了气温、降水的变化以外,2016年国内的台风、强对流等气象灾害也呈现多发态势,导致农作物大面积受灾,严重影响农作物的产量。

2气候变化与农作物病虫害的关联影响

气温升高、降水异常和极端天气增多等气候变化导致农作物的生长环境发生了一定的变化,形成了适宜农作物病虫害生存和发展的条件,导致病虫害的种群数量、种类和发病时间发生较大的变化,整体呈现爆发态势。

气候变暖导致病虫害的存活时间延长。近些年,气候的持续变暖导致暖冬现象极为明显,给予病虫害适宜的生存空间,延长了病虫害的存活时间,加重了病虫害对越冬农作物的侵染。部分病虫害甚至能够安然渡过寒冷的冬季,在低温环境下保持种群的生存和繁衍,导致其地理上的危害范围不断拓展,危害程度不断加剧。

降水异常导致病虫害的危害性增强。一般来说,降水稀少是有利于大部分害虫的繁衍的,如玉米粘虫等,在干旱高温的环境下能够快速繁殖,形成极为庞大的种群数量,对玉米的生长造成极大的影响;然而,降水增加同样对农作物产生不利影响,连日降雨也会导致农作物病害呈现高发态势,危害性加剧。

气候变化导致病虫害发生变异。在自然环境中,生物种群以生物链的形式存在,当气候发生较大的改变时将促使生物种群发生变异,形成新的病虫害类型,在适应环境的同时,其危害性和危害机理发生相应的变化,导致常规的病虫害防治措施效果降低或失效,造成病虫害的迅速蔓延态势。

3气候变化背景下的农作物病虫害的具体预防措施分析

建立高效的农作物病虫害预警机制。农作物病虫害并非突兀发生,其发生和蔓延具有极强的规律性,如温暖干燥的气象环境将导致青椒白粉虱的发病概率大幅增加。所以,应该加强对区域农作物病虫害的监控,根据农作物的生长特点和环境特征,重点监测农田中可能发生的农作病虫害情况,一旦发现病虫害的爆发征兆,及时采取措施采取有针对性的处理措施,将病虫害的危害降到最低,保护区域内农作物的正常生长。

积极开展农作物病虫害的综合防治工作。针对农作物病虫害的危害机理,应该从如下方面进行病虫害的综合防治工作:注重农作物品种的选择,积极培育并选择具有较高病虫害抵抗能力的农作物品种进行种植,从而降低病虫害的危害性;深耕灭茬,改变病虫幼虫的生存环境,提高农作物害虫的死亡率;科学施肥,适当增加氮肥的施肥比例,增强农作物的抗病能力;加强药剂的合理应用,选择合适的药品种类和施药时间,取得最佳的病虫害防治效果;构建生态农业体系,借助生物链理论进行病虫的防治,降低病虫的数量。

加强农作物病虫害防治的技术支持力度。整体来看,国内农作物病虫害呈现高发、频发态势,危害性不断加剧,相关部门和人员应该引起重视,加强对农作物病虫害防治的技术研发力度,形成科学合理的防治体系。加强技术研发和实际应用的联系,组织技术人员深入田间地头,收集农作物病虫害的第一手资料,宣传和推广先进的病虫害防治技术,切实发挥技术的先进性,提高农作物病虫害的防治效率。

4结束语

在未来的一段时期内,气候恶化将进一步加剧,农作物病虫害的发病几率和危害性将不断加强,这对农业生产是极为不利的。农技科研人员应该加强气候变化与农作物病虫害之间的关系分析,掌握农作物病虫害的变化规律,制定针对性的预防措施,实现农作物病虫害的可防可控,将因病虫害发生导致的农业经济损失降到最低,为农业生产的可持续发展而不断努力。

参考文献

[1]冯金蓉.气候变化背景下农作物病虫害的变化及区域动态预警研究[J].农家致富顾问,2016(04):91-92.

[2]赵敏琦.气候变化对中国农作物虫害发生的影响分析[J].文摘版:自然科学,2015(02):108.

气候变化对农业的影响范文篇4

关键词:气候变化农业影响应对

Abstract:ThispaperdescribestherelationshipbetweentheMeteorologicalfactorandThegrowthofcropsandtheeffectofclimateresourcesinagriculturalproduction,andhowtoprotecttheclimateenvironment,avoidandmitigatemeteorologicaldisasters.

Keywords:climatechangesagricultureInfluenceanswer

中图分类号:S5文献标识码:A文章编号:

农业发展中,气候条件的变化对于农作物的种植以及生长影响作用最直接。气候变化对于农作物的种植布局以及生长情况等都有着重要的影响和作用。在我国,不同地区分布的种植农作物对于气候资源的要求也不相同,农业气候资源条件对于农作物的生长以及发展等有着不同的作用影响。在农业发展领域建立农业气候资源的适宜度模型,进行不同气候资源条件下的农作物生长情况评估对于农业的成长以及发展有着积极的作用。

1农作物生长与外界环境

作物生长的外界环境主要指土壤、气候、地形等,它们相互依存、相互制约,但不能互相代替,辩证地对作物产生综合影响。在影响农业生产的外界自然环境的诸因子中,气象因子是十分重要的,它是植物生活所必需的基本因子,光、热、水、气等气象因子的。不同组合对农业生产会有不同的影响,不利的组合将使农作物减产,甚至绝收。有利的组合必使农业增产。

2农业生产与气象条件

2.1光照对作物的影响。光对作物的影响是从光照强度和光照时间两个方面起作用的,增加光照强度,可以获得优质高产,不同光谱成分对植物生长的影响不同,适当延长植物的光照时间,可以增加植物体内有机物的积累而提高产量。植物对光的吸收利用是个复杂的过程,不同植物对光照的要求也不尽相同,有时会需要光照强度和光照时间互相配合,两者的不同组合,其对作物的影响也是不同的。

2.2温度对作物影响。作物生长需要在适宜的温度条件下进行,温度除直接影响植物生长发育外,环境温度对作物的影响也极其重要,我国南北温差较大,在植物的选种上要根据植物的生长习性选择合适的作物种植。耐温植物一般要求生长发育的起点温度和全生育期所需要的温度较高,适宜在南方种植,如:棉花、高粱、甘蔗等,耐寒植物要求起点温度和全生育期温度相对较低,适宜北方播种,如:麦类、油菜等。但异常的温度也是病虫害发生、发展的重要因素之一,提前预防将有效遏制病虫害的发生、发展,保证作物产量[2]。

2.3水对农作物的意义。水是重要的农业环境因素,水分的多少影响着生物体的各个方面,水即是作物制造有机物的原料,也是植物进行光合作用过程中所需要的矿物质营养元素的传输者。其中,植物的蒸腾作用约占植物全部吸收水分的4/5还多。

2.4风对作物的影响。作物生长需要在通风条件较好的环境下,风是植物被动吸水的原动力,能使矿物质盐分随水分运至植株上部,风还能使植物叶片变薄,减少二氧化碳进入植物体内的阻力,并改变植物叶片大小对生长量所起的作用。

3气候变化对农业生产的影响

3.1干旱、霜冻天气对农业生产的影响。近年来,我国每年因自然灾害造成的粮食损失达5000万t左右,为粮食总产的10%,其中,因旱灾造成的损失约占全部灾害损失的60%左右。到21世纪后半叶,水稻、小麦、玉米等主要作物的产量整体上可能下降13%~24%。从2009年辽宁的干旱到2010年云南的干旱,包括2009年整个东北的低温冻害等,极端气候事件频繁发生[1]。

3.2灾害性天气频发对农业生产的影响。在人为因素的作用下,灾害性天气的发生频率正在加快、强度正在加强。气候变化增加了农业生产的不稳定性,使产量波动大[3]。

3.3霜期延长对农业生产的影响。在全球气候变暖的大背景下,界限温度的积温值在近50年明显增加,在近20年里该积温线明显向外扩张,无霜期延长,使作物品种由中早熟型向中晚熟型发展,农作物种植结构出现适应性调整,这种变化直接导致现有农业生产的地理布局发生改变[1]。

3.4气候变暖对农业生产的影响。近几年来冬季气温偏高,冬季冻土期缩短,冻土层厚度变薄,有利于病虫害的安全越冬,使越冬虫源、菌源增加,起始发育时间提前,虫害越冬界限向北扩展,危害范围扩大,病虫害危害时间延长,程度加重[3]。

4气候环境污染对农作物的危害

4.1水体污染。被污染了的水体,作物不能有效吸收,进而会造成作物干枯死亡,或严重减产。水体污染源分为自然污染源和人为污染源两大类。例如,几十年前DDT作为一种高效农药,曾经广泛用于防治害虫。美国某地曾经使用DDT防治湖内的孑孓,使湖水中残存有DDT,而浮游动物体内DDT的含量则达到湖水的一万多倍。据调查,中国5.5万公里河段有23.7%的水质不符合灌溉要求,4.3%的河段严重污染、鱼虾绝迹;受污染的农田面积达1亿亩。

4.2大气污染。当烧煤的烟囱排放出的二氧化硫酸性气体,或汽车排放出来的氮氧化物烟气上升到空气中,这些酸性气体与天上的水蒸气相遇,就会形成硫酸和硝酸小滴,落到地面的雨水就成了酸雨。例如,我国西南某地区,1982年的三个月内就降了四次酸雨,雨水的pH为3.6~4.6,致使大面积的农作物受害。

4.3土壤污染。土壤污染是指进入土壤的有害物质破坏了土壤的结构,改变土壤的物理、化学及生物性质,使土壤板结、酸化或碱化,不利于作物生长发育,造成作物的减产或死株现象。

4.4气象灾害。气象灾害对社会经济发展和社会物质财富具有很大的破坏性,特别是暴雨洪涝、风灾、冰雹、雪灾等气象灾害会造成房屋倒塌、牲畜死亡、道路中断、桥梁冲毁、直接财产损失等等。全国水土流失面积达29.1亿亩,土地沙漠化继续加剧,面积已达19.5亿亩;盐碱地1亿多亩。

5农业生产中应气候变化的对策

5.1调整种植结构。针对未来气候变化对农业的可能影响,根据未来光、温、水资源匹配状况和农业气象灾害的新格局,改进作物、品种布局,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[2]。

5.2选择抗逆性品种。近年来,农业生产适应气候变化,在作物和品种布局上发生了较大的变化,但这种变化使自然灾害“受体”改变,加剧了灾害风险,旱涝灾害、冻害等发生后造成的损失加大,原因就是很多作物品种的高产性上去了,抗逆性下来了。

5.3加强农田生态保护。加大科技投入,发展旱作农业、节水农业;有效利用水资源,控制水土流失,增加灌溉和施肥,防治病虫害等,以提高农作物适应能力;保护土壤环境的可持续利用;施用无公害农药控制有害杂草、害虫发生,严格控制残留;应用测土配方施肥技术控制化学肥料的施用,合理使用化肥、农药,增加农田生态承载力,同时确保粮食生产安全,使农田生产赖以存在的土壤、水源、空气等一切要素向良性方向发展。

5.4采取相应技术措施。根据对未来气候的预测调整农业结构,即要在适宜的时间、地点种植最适宜的作物;加强管理,改善农业基础设施,特别是要根据未来的气候变化预测改善灌溉和排水设施;采用新技术,提高农业生产对气候变化不利影响的抵御能力;增强农业抗灾能力,最大限度地减少损失。

6结束语

农作物的生长发育有它自己的特定规律,而气候条件也有它发生、发展的必然规律,气候条件适宜作物生长,就有利增收,不利就减产欠收。由此可见气象与农业生产的关系极为密切。保护气候资源,减少自然灾害,让天气、气候和水为未来增添动力。

参考文献:

[1]《农业综合开发项目适应气候变化农业措施研究》课题研究报告,扬州大学

气候变化对农业的影响范文1篇5

关键词气候变化;农作物;影响

中图分类号p467文献标识码a文章编号1007-5739(2010)01-0292-02

气候变化是当今世界备受关注的全球性问题,是人类社会发展面临的巨大挑战之一。1988年联合国环境计划署与世界气象组织联合成立了政府间气候变化专门委员会(ipcc),迄今已连续了4次评估报告。国务院于2007年4月首次了《应对气候变化国家方案》,十七大报告中又明确提出“加强应对气候变化能力建设,为保护全球气候做出新贡献”。大量研究表明,气候变暖的趋势将进一步持续,并继续对自然生态系统和社会经济系统产生重要影响[1-6]。我国是农业大国,生态环境脆弱,经济发展水平较低,在应对气候变化方面临严峻的挑战,关注气候变化对我国农业的影响具有重大现实意义。

1气候变化情况

1.1大气co2浓度增加

陆地生物圈通过光合与呼吸作用与大气不断交换co2气体。经过漫长的时间推移,大气中co2浓度达到了相对稳定的时期。但是自工业革命以来,人类对石化燃料的大量使用、森林破坏、人口与饲养家畜数量的急剧增加等人为因素的作用,引起全球大气co2浓度增加的速度比过去任何时期都快,已由1765年的275μmol/mol增至2007年的425μmol/mol,并且还以每年0.5%的速度增长,预计到2050年,co2浓度将增加至550μmol/mol,21世纪末可增加至700μmol/mol。

1.2气温升高

ipcc第4次评估报告(2007年)指出近100年来全球温度升高0.74℃,这是近1000年来温度增加最大的一个世纪。尽管气候变暖问题仍然存在科学上的不确定性,但有90%的可能性是人类活动造成的。ipcc报告还指出,如果人类继续按照目前速度排放温室气体,那么co2有效倍增将出现在2060年左右,届时全球平均气温将增加1.4~5.8℃。全球温度增高将改变各地的温度场,影响大气环流的运行规律,各地的降水量和蒸发量的时空分布也会改变;增温造成的海冰、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升。将给地球水资源、能源、土地、森林、海洋以及人类健康、物种资源、自然生态系统和农业生产带来巨大冲击,造成许多目前仍无法估计的重要影响。气候变化国家评估报告(2007年)指出,过去100年间,

3参考文献整理

[1]郭明顺,谢立勇,曹敏建,等.气候变化对农业生产和农村发展的影响与对策[j].农业经济,2008(10):8-10.

[2]崔向慧,李昊,卢琦,等.全球face实验的进展与展望[j].世界林业研究,2007,20(5):1-6.

[3]陶宗娅,邹琦.强光和短期高浓度co2对玉米和大豆光能转化效率的影响[j].西北植物学报,2005,25(2):244-249.

[4]黄建晔,杨连新,杨洪建,等.开放式空气co2浓度增加对水稻生育期的影响及其原因分析[j].作物学报,2005,31(7):8820-887.

气候变化对农业的影响范文

黄土高原曾是我国文化的发源地之一,秦、汉、唐等兴盛的朝代都建都在黄土高原,但是由于气候干旱,降水变率大,植被破坏,水土流失严重,土地贫瘠化和土壤荒漠化问题日趋突出,气象灾害尤其是旱灾频繁,加之长期不合理开发,区内各地农业生产差别很大,对气候变化反应敏感。在西部大开发过程中,政府和农业部门在进行农业发展规划时需要了解当地农业生产对气候变化可能带来的有利和不利影响及其可能的响应程度,以便有的放矢,合理安排开发资金,防患于未然;同时也可为当地农业种植结构调整、中低产田改造、推广生态农业和精准农业以及实施退耕还林还草等生态再建设工程提供科学的参考。根据IPCC和FAO有关脆弱性的定义[1,2]及已有研究成果[3~7],本文认为农业生产的气候脆弱性问题,即农业生产对气候变化可能响应问题,主要关心的是农业生产过程对各种气候因素变化反应的敏感性以及当地社会经济、环境和农业生产条件对气候变化的适应程度。也就是说,农业生产的气候脆弱性是指某地区农业生产过程对各敏感气候因素变化的可能反应,以及当地社会经济、生产、生态环境要素对气候变化可能适应的综合响应程度。

2农业生产的气候脆弱性评估方案

本评估方案首先确定了敏感性和适应性评估指标,采用AHP层次分析法分配指标权重,其次根据有关研究成果确定单指标评估标准和敏感性、适应性计算方案,最后给出了脆弱性计算方案和等级划分标准。

2•1脆弱性评估指标体系及其权重

本文农业生产气候脆弱性研究指标体系的确定,是在参考已有生态脆弱性研究和有关气候变化对农业影响研究成果及考察调研的基础上,充分考虑研究区域内的实际生产状况,选取和农业生产条件密切相关的气候、生态和持续发展能力的因子,采用数学分析和专家推荐相结合的办法,分别选取敏感性指标和适应性指标组合,根据专家打分结果,利用AHP层次分析法确定指标权重[8]。

2•2敏感性指标分级及计算方案

敏感性各指标的评判标准主要参考了有关文献和前期科研成果[9~11],各指标值具体分级及相应敏感性程度等级划分。

2•3适应性指标分级方案及计算方法

根据各地农业经济发展状况、各种可持续发展指标体系和有关科研成果[12~14],可确定适应性各指标判别标准及适应性程度等级划分方案。

2•4农业生产气候脆弱性分级及计算方案

综合考虑上述两方面的影响,农业生产的气候脆弱性Vp可由式(3)计算得出,并由式(4)作归一化处理,具体等级划分方案。

3农业生产的气候脆弱性现状评估

本文选取的研究区域为黄土高原地区陕西、甘肃、宁夏3省区内130个县市。鉴于收集到的1990年和1997年资料最全,故本文以这两年作为现状研究个例年。根据前文介绍的评估方案和收集到的初始资料,可以估算出每一个县市相应的敏感性Vp1、适应性Vp2和脆弱性Vp,从而确定研究区内农业生产的气候脆弱性分布现状。

3•11990年农业生产的气候脆弱性分析

1990年各县市农业生产对气候变化的敏感性、适应性和农业生产的气候脆弱性估算结果。研究区内1990年农业生产对气候变化反应最为敏感的区域主要分布在陕北东部、关中东南部、陇东北部和宁南地区。适应性较好的地区主要是在陕西关中地区渭河流域,兰州市附近和宁夏引黄灌区等工农业比较发达的地区,较差的地区主要集中陕北大部、陇东北部和宁夏南部。综合两个方面的结果可知气候脆弱性程度最高的地区主要分布于黄土高原中部黄土丘陵区和东部水土流失严重区。

3•21997年农业生产的气候脆弱性分析

同上可以得到1997年研究区内130个县市敏感性、适应性和脆弱性等级分布情况。从图2来看,研究区内1997年农业生产对气候变化响应最为敏感的区域主要分布在陕西关中东部、陕北大部、陇东和陇中西部、宁南地区等。农业生产对气候变化影响响应的敏感性较高的县市增加,说明1997年的气候条件更不利于农业生产。适应性较好的地区仍主要分布在陕西关中地区渭河流域和兰州附近一带,宁夏引黄灌区适应性有所下降,榆林市及附近有所增加;适应能力较差的地区主要集中陕北部分、陇东、陇中大部和宁夏南部。综合两个方面的结果可以发现气候脆弱性较高的地区主要分布在陕北中部、陇东、宁夏南部和陇中南部一带。

3•3农业生产的气候脆弱性变化分析

研究区内1997年农业生产对气候变化最为脆弱的县市有9个,与1990年持平;最不脆弱的县市有22个,比1990年增加4个,说明有所减轻。综合两年的估算结果可以发现,农业生产气候脆弱性较高的地区主要分布在陕北中部、陇东、宁夏南部和陇中南部一带,主要是由于当地农业生产对气候变化影响的反应比较敏感,而当地社会经济和生态环境状况也不利于减轻气候变化的不利影响,这与当地农业生产现状基本一致。应该指出的是,影响农业生产气候敏感性和适应性因素很多,相互关系也十分复杂,限于资料和种种原因,本评估方案仅选取了若干主要的因素,设计了一个比较简单的评估方法,与实际相比是不够完整的,还存在着许多科学上的不确定性。但上述分析可以反映出黄土高原农业生产气候脆弱性现状的一个大致轮廓,以供进一步研究借鉴和参考。

4未来农业生产气候脆弱性的可能演变

4•1我国西北地区未来气候变化情景

为了了解未来气候变化情景下,农业生产的气候脆弱性可能变化,本文采用国家气候中心提供IPCC推荐的5个最新GCM模式(CGCM、CSRIO、DKRZ、GFDL和HADLEY)模拟结果[15]来确定未来气候变化情景。根据5个模式平均的模拟结果,我国西北地区在未来50年内温度和降水均有增加的趋势,其中温度增加的幅度比全国平均大,降水增加的幅度与全国平均持平。表5给出了西北地区未来50年温度和降水的季节变化。可以看出,温度和降水在春、冬季增加的幅度比夏、秋季大,可以认为我国未来气候变化对西北地区作物越冬和春季生长有利。

4•2基于1997年适应性情景的未来气候脆弱性可能变化

采用上述气候脆弱性现状评估方法,在上列未来气候变化情景基础上,估算了有关敏感性指标的未来可能变化(图略),结果表明未来敏感性将呈波动型变化:2010~2022年增加,随后减小,2040~2050年又稍微增加。为了解未来气候变化对农业生产的气候脆弱性影响,首先假定以1997年社会经济发展和环境治理的适应性情景为基础,分析脆弱性的可能变化,结果如图3。从图3可以看出,在只考虑气候变化因素影响下,研究区内农业生产的气候脆弱性一直较高的地区集中在研究区中部,呈东北-西南向一线,其中2010~2022年脆弱性程度有微弱的增加趋势,其他年份变化不是很明显。显然,这与未来气候变化引起的敏感性波动趋势有关。

4•3基于未来社会经济发展情景的气候脆弱性可能变化

为了检测环境治理和未来社会经济发展对脆弱性的影响,本文首先根据现行国家有关可持续发展战略规划[16]、五年计划发展纲要等[17,18]、西部大开发政策[19]和近期生态环境治理、退耕还林还草的实施情况,初步设定有关环境治理指标变化如下:水土流失面积以1%a-1递减,森林覆盖率以0•2%a-1增加,需退耕还林还草的≥25°陡坡耕地比例按5%a-1递减,土壤侵蚀模数按1%a-1递减;进而设定了一个简单的社会经济发展情景(表6),用上述同样评估方法模拟研究区内农业生产对气候变化的敏感性、适应性及其脆弱性的未来可能变化。脆弱性变化总的分布趋势为:2010~2022年有增加趋势,随后逐渐下降,高脆弱性的区域逐渐从研究区中部向中西部转移并呈减少趋势,脆弱性较高的区域逐渐缩小。2010~2022年有增加趋势,与同期农业生产对气候变化的敏感性较高相一致,同时相应的环境治理、社会经济发展还不足以抵御较高敏感性的影响。综合以上结果可以发现,最为脆弱的县市主要集中在六盘山西部会宁—武山一带以及陕北中部、宁南和陇东部分县市。

4•4未来气候脆弱性的可能变化分析

综合以上两种方案,我们可以得出以下结果:在不考虑社会经济发展和环境治理情景下,农业生产的气候脆弱性主要受气候要素变化影响,2010~2022年有增强趋势;在一定的社会经济发展和环境治理措施下,未来脆弱性的变化在2010~2022年虽有增强趋势,但总体上脆弱性的变化逐渐减弱,高脆弱区向研究区西部转移。这说明东部水土流失区和中部黄土丘陵区农业生产的气候脆弱性在社会经济发展和实施一定的环境治理情景下比西部地区更快地减轻,因而在这些区域增加投资,加大水土流失和环境治理力度,推广农业综合开发的潜力比西部大。研究区内西部地区由于自然环境恶劣,经济发展缓慢,加之受到西北部沙漠化和荒漠化的影响,近期内农业生产的气候脆弱性还会维持较高水平,很难降低,在以后的规划中应综合考虑有关对策,增强适应能力,抵御气候变化的可能不利影响。但是由于本评估方案与GCM模式本身存在科学不确定性,上述模拟结果也只是一种初步的探讨,仅给出了黄土高原农业生产气候脆弱性未来变化的可能趋向和概貌,供讨论。

5农业可持续发展的对策措施讨论

黄土高原有着特殊的地理地貌,水土流失严重,气象灾害频繁,同时长期以来农业的过度开发给当地生态环境造成很大破坏,不利于农业的可持续发展。如何面对现实,采取积极的适应措施,防御气候变化可能带来的不利影响,防止环境进一步恶化,促进地方经济持续、稳定发展,是决策者需要认真考虑的重大问题。本文仅在此提出能提高当地农业生产对气候变化的适应性,走可持续发展之路的若干对策措施建议,以供各级决策者讨论参考。

(1)防御与治理并重。调整现有农业结构、改变种植制度和耕作方式,采用农业高新科技,主动防御气候变化可能带来的不利影响,趋利避害,以降低当地农业生产系统对气候变化影响的敏感性;同时加强对水土流失、土地退化等生态环境恶化的治理,促进自然生态系统的自我恢复,提高当地农业生产系统和自然生态系统对气候变化影响的适应能力,实现发展农业与保护环境相协调的可持续发展。

(2)合理有效地利用农业自然资源,保障农业生产稳定、持续发展。研究区内人均耕地较我国东部地区多,但区内东部坡耕地多,水土流失严重,西部土壤贫瘠,自然条件差,造成农业生产的后劲不足。在适宜的地方实施退耕还林还草,减少坡耕地,改造中低产田,发展旱作节水农业和生态农业,提高光、热、水资源的综合利用效率和现有耕地的生产力,以降低遭受不利气候变化影响危害的风险,减弱农业生产对气候变化反应的敏感性,促进农业自然资源合理高效的可持续利用。

(3)因地制宜,走综合开发道路。研究区内各地区的自然条件和经济条件差别很大,农业比重也很大,不可能采取统一的农业经济开发模式。节水农业、生态农业、设施农业和小流域综合治理等方式或模式,都可以因地制宜地借鉴采用。尤其是针对研究区内矿产资源和旅游资源比较丰富的特点,应特别注意加强这些资源的有序开发;将矿产、旅游资源开发和环境保护、扶持农业、增加农业投入和转移农业劳动力协调统一起来,推进农业结构调整和农村产业开发;适应市场经济发展需求,走工、农业和农、林、牧、副业综合开发道路,提高各地农业和地方经济适应气候变化的经济实力,为降低其气候脆弱性提供有力的经济基础。

(4)提高农民科技素质,推广农业高新科技。研究区内农业人口比重大,文化水平普遍偏低,对农业高新科技和新品种的推广很不利。应大力推广文化扫盲和科技扫盲,提高农民科学文化水平;同时建立健全农村高新科技推广服务体系,鼓励发展资源节约型和高附加值农产品深加工的乡镇企业,增强农民集体或个体经营农业生产对气候变化的适应能力。

气候变化对农业的影响范文

关键词:温度降水量二氧化碳浓度病虫害土壤肥力农业灾害

1.松原市气候变化及其对农业生产的影响

近百年的时间松原地区气温变化的趋势与全球及我国的气温变化总的趋势一致,呈明显变高趋势,增高率为2℃/100年,特别是1988年以来气温偏高,为明显的偏高期[1]。年降水量及春、夏、冬季降水量均无明显的长期变化趋势,但秋季降水量有减少趋势。近50年松原市平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈明显上升趋势,气候变暖以夜间增温为主,年平均最低气温增高率为0.4℃/10年[1]。未来气候变化对松原市农业的影响主要表现在:一是农业生产的不稳定性增加,如果不采取适应性措施,水稻、小麦和玉米三大作物均以减产为主。二是农业生产布局和结构将出现变动,种植制度和作物品种将发生改变。三是农业生产条件发生变化,农业成本和投资需求将大幅度增加。四是潜在荒漠化趋势增大,土壤肥力进一步降低,初级生产力下降。气候变化对粮食产量的影响取决于诸多因素,包括温度、水分、土壤性质、病虫害、二氧化碳对植物的直接影响,以及气温、二氧化碳浓度和作物适应能力等因子之间彼此的相互作用[2]。下面具体谈一下这些因素对农作物生产的影响。

1.1温度升高对松原市作物生产的影响

温度升高可延长全年生长期,对无限生长习性或多年生作物以及热量条件不足的地区有利,而对生育期短的栽培作物来说又是不利的,因为温度高使作物的发育速度加快,生育期缩短,单产下降。据[3]研究,作物生育期气温每升高1℃,水稻生育期日数平均缩短7~8d,从而减少了光合作用积累干物质的时间,因此温度升高,对松原市水稻产量的影响是不利的;在平均温度升高的同时,极值最高、最低温度的出现频率增加,对松原市作物的生长发育有抑制作用。高温条件下作物生育期缩短,生长量减少,可能会抵消全年生长期延长的效果。高温胁迫的热害已经限制了作物生产,严重影响玉米的种植和产量。总体而言,温度升高,对松原市作物的生产是不利的。

1.2降水量变化对作物生产的影响

松原市大约一半左右的粮食产量来自灌溉农业,而灌溉的作物主要是水稻、小麦。粮食作物对水分的增多与减少反应不同。玉米表现为水分增加产量增加。小麦对降水量的反应表现出缺水和过多都影响产量。水稻的栽培是“以水定稻”,北方水分减少使水稻减产,高粱、谷子在气候变暖、变干或变湿的过程中由于抗逆性较强,将起调节作用,可减少粮食产量的波动。温度、水分变化对作物生产的影响还决定于水、热匹配状况,如气候变暖与变湿相匹配且同季,农作物将增产;如气候变暖、变干,水分不仅限制变暖的效果,而且会加剧不利影响,作物将减产。近五十年来,松原市乃至整个松原地区干旱呈加重趋势,加之气候变暖,松原地区由于降水减少、蒸发量加大,缺水干旱的状况加剧,作物产量受到严重影响。

1.3气候变暖对施肥量的影响

据松原市土肥站的资料显示,松原市绝大部分的土壤肥力为中等偏下。在较暖的气候条件下,土壤有机质的微生物分解将加快,长此下去将造成地力下降。在高二氧化碳浓度下,虽然光合作用的增强能够促进根生物量的增加,在一定程度上可以补偿土壤有机质的减少,但土壤一旦受旱后,根生物量的积累和分解都将受到限制。这意味着需要施用更多的肥料以满足作物的需要。肥效对环境温度的变化十分敏感,尤其是氮肥。温度增高1℃,能被植物直接吸收利用的速效氮释放量将增加约4%,释放期将缩短3.6天。因此,要想保持原肥效,每次的施肥量将增加4%左右[4]。施肥量的增加不仅使农民增加投入,而且对土壤和环境也不利。

1.4气候变暖对病虫害的影响

气候变暖后,因病虫害造成的粮食减产幅度将进一步增加,应引起植保部门的足够重视。由于温度升高,害虫发育的起点时间有可能提前,一年中害虫繁殖代数也因此而增加,在新的有利环境条件下,某些害虫的虫口将呈指数增加,造成农田多次受害的机率增高。另外,病虫越冬状况受温度影响将更加明显,冬季变暖,有利于幼虫安全越冬,虫源和病源增大;害虫的休眠越冬期缩短,世代增多。松原市本来就是农作物病虫害的多发啊地区,因此,气候变暖可能会加剧松原市病虫害的流行。

1.5气候变暖对农业灾害的影响

在气候变化的大背景下,异常气候出现的概率将大大增加,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,巨大损失在所难免。气候变化可能加重松原地区土地沙化、碱化和草原退化,引起区域气候灾害、荒漠化、沙尘暴的加剧。

2.小结

鉴于气候变暖对松原市农业生产可能出现的严重影响,须加强研究并提出相应的对策。⑴研究适应气候变化的农业发展战略问题:粮食生产的趋势与前景、水资源的农业调配与利用、气候变化后的土地生产力等,以确定农业发展的重点与农业技术的政策与导向。⑵根据气候条件的可能变化,通过模拟实验和田间试验,以确定其对农业影响的程度。⑶研究农业生产布局和结构的调整方案,以确定适应各种变化的农业生产形式与内容。⑷研究高温热害、干旱等农业灾害的机制和规律,提出适应、抗御的途径与措施。⑸发展旱地农业和节水农业,增强农业系统抗逆性,以适应气候可能变干的不利影响。⑹培育耐旱、耐湿、耐热性作物品种,改变耕作制度和栽培管理条件,以适应变暖、变干、变湿的气候环境,提高抗御不良环境影响的能力。⑺采取必要措施,减缓“温室效应”引起全球气候变暖的程度和速度。⑻加强病虫害的防治[5]。

参考文献:

[1]吴志祥,周兆德;气候变化对我国农业生产的影响及对策[J];华南热带农业大学学报;2004年02期;9-13

[2]王铮,黎华群,孔祥德,张正远;气候变暖对中国农业影响的历史借鉴[J];自然科学进展;2005年06期;68-75

[3]唐国平,李秀彬,GuentherFischer,SylviaPrieler;气候变化对中国农业生产的影响[J];地理学报;2000年02期;3-12

气候变化对农业的影响范文篇8

关键词:气候变化;粮食生产;影响与适应;敏感性;脆弱性;暴露度;恢复力

中图分类号X196;F062.2文献标识码A文章编号1002-2104(2014)05-0025-06

一般认为,敏感性是指气候变化对系统的正负两方面影响程度,影响可以是直接的,也可以是间接的;脆弱性是指系统易于遭受气候变化(包括与气候变率和长期气候变化有关的极端事件)不利影响的程度及其恢复能力,它随着系统所受到的气候变化的特征、幅度、快慢以及系统的敏感性和适应能力而改变,是系统对气候变化的敏感性和适应能力的综合体现[1]。粮食生产系统对气候变化的敏感性即粮食种植制度和布局、产量和品质等对气候情景的响应程度。在相同的气候情境下,响应的程度越大则敏感性越高。粮食生产系统对气候变化的脆弱性是指粮食生产容易受到气候变化的不利影响,且无法应付不利影响的程度水平,关注的是可能受到威胁和侵害的结果而非原因。由于中国幅员辽阔,气候差异显著,粮食生产系统对气候变化敏感性区域特征复杂而明显[2]。

需要特别注意的是,农业种植和养殖在长期栽培和驯化过程中对气候变化的适应能力远远低于野生动植物,农作物和家畜家禽对气候要素变化更为敏感[3]。IPCC第五次评估报告不仅进一步明确了人类活动对气候变化的影响,也更清晰地表述了气候变化对经济社会发展的影响[1]。种植业是气候变化最敏感的领域之一,气候变化引起了作物生育期、耕作制度等的改变,灾害发生频率和强度更加严重,给全球粮食生产系统和粮食安全带来风险和压力。保证农业可持续发展和粮食安全是应对气候变化的重要目标之一。

1粮食生产系统对气候变化的响应

大量观测资料及研究成果表明,气候变化已经对作物生长发育、种植制度和产量品质都产生了不同程度的影响,利弊并存,但负面影响更多[4-6]。区域变暖延长了作物适宜生长季,温度升高加快了作物发育速度,缩短了实际生育期,大部分作物表现为全生育期缩短[6-7]。30%的农业气象站点观测到整个生育期(播种到成熟)和营养生长阶段(播种到抽穗)呈缩短趋势,水稻的移栽、抽穗和成熟期总体提前,随着温度升高,许多作物的种植界线向高纬度和高海拔移动[8-10]

作物产量已经对气候变化显示出较强的响应。1980年代以来的气候变暖对东北地区粮食总产增加有明显的促进作用,但是对华北、西北和西南地区的粮食总产增加有一定抑制作用[11-12]。由于生长季内积温增加,促进了作物产量提高[12]。1951-2002年间全国粮食总产量每10年大约增长3.2×105t,其中小麦、玉米表现出对气候变化的响应更显著[13-14]。但是雨养农业比灌溉农业更易于遭受极端事件的影响,并且水分供应难于与热量资源匹配,限制了增产潜力的实现[7]。气候变化通过生物胁迫和非生物胁迫,给作物品质带来一定的负面影响,包括改变碳含量和养分摄入量。CO2浓度增高,谷物蛋白质含量呈下降趋势,其中小麦、水稻等降低10%-14%,大豆降低1-5%。与氮含量相同,矿物质含量也有相应程度的降低。极端气温和CO2的协同增加了水稻垩白度,降低水稻加工品质[14-15]。

气象灾害与病虫害也呈现出新的变化。全国每年由于气象灾害造成的农业直接经济损失达1000多亿元,约占国民生产总值的3%-6%[16]。影响中国农业经济的最为严重的是干旱,其次是涝渍。2000-2007年间,每年干旱和洪涝的共同作用会使收获产量损失相当于5万hm2的播种面积。气候变暖对越冬病虫害有利,病虫害侵扰的耕种面积大约由1970年的100万hm2增加到2005年的345万hm2,每年因病虫害造成的粮食减产幅度约占同期粮食产量的9%[5,15]。

2粮食生产系统对气候变化的敏感性分析

2.1作物布局与生长季

气候变暖将延长作物的适宜生长季,缩短作物的实际生育期。如果气温增高l℃,水稻生育期日数平均缩短7-8d,冬小麦平均缩短17d左右,玉米平均缩短7d左右,但地区之间存在差异。如果气温增高2℃,水稻生育期日数平均缩短14-15d,小麦平均缩短34d[16-17]。随气温升高,主要作物品种布局也将发生变化。比较耐高温的水稻品种将在南方占主导地位,还将逐渐向北方稻区发展;华北强冬性冬小麦品种,将被半冬性或弱春性的冬小麦品种取代;东北地区玉米的早熟品种逐渐被中、晚熟品种取代[3]。气候变化将使西北地区复种指数继续增加,复种作物适宜区海拔高度将升高200m左右,复种面积将扩大4-5倍[18]。到2050年作物三熟制的北界北移500km,从长江流域移至黄河流域,目前大部分两熟制地区将被三熟制地区所取代,而两熟制地区将北移至目前一熟制地区的中部[9,19]。在仅考虑热量条件的基础上,假设品种和生产水平不变,2050年一熟制区的面积将由现在的62.3%缩小到39.2%,三熟制区的面积将由目前的13.5%扩大到35.9%,二熟制区的面积基本保持不变[19]。

2.2作物产量与品质

作物产量和品质是反映粮食生产系统质量的核心指标。虽然气候对作物产量的影响存在不确定性,但可以肯定的是,气候变化影响作物产量稳定的风险在增加,并且随着时间的推移,这种威胁将继续扩大[15]。产量对气候变化的敏感性分析依据方式、情景和作物等的不同而不同。王馥棠在三种平衡GCM模式(GFDL,MPI和UKMO-H)产生的2050年气候变化情景的基础上,利用改进的三种作物模型(ORIZA1水稻模型,CERES-wheat和CERES-maize模型)模拟出了作物产量的变化范围[19](见表1)。除春玉米存在轻微增产的可能,其他作物均呈现不同幅度的减产,雨养春小麦下降幅度最大,对气候变化的敏感性最强。

温度升高及昼夜温差缩小不利于作物品质形成,大气中CO2浓度增高也对品质造成负面影响。二者的交互作用对不同作物品质的影响尽管不同,但负面影响居多,并直接影响营养品质。比如大气中CO2浓度增加,冬小麦、水稻和玉米品质均有所下降[22-23]。CO2浓度倍增环境下,冬小麦籽粒粗淀粉含量增加2.2%,而蛋白质和赖氨酸含量却分别下降12.8%和4%;玉米籽粒氨基酸、直链淀粉、粗蛋白、粗纤维和总糖含量均呈下降趋势;大豆籽粒粗蛋白含量下降0.83%。在温度和CO2浓度均增加的环境中水稻籽粒蛋白含量降低,高CO2浓度使稻米的垩白率、垩白度极显著提高,整精米率极显著下降,蛋白质和氨基酸含量明显下降[24-25]。

2.3极端天气事件和病虫草害

未来北方大部分地区将持续暖干化,短期内干旱强化的趋势不会根本缓解。亚热带地区将面临高温、热害和伏旱的不利影响。同时极端天气事件出现的频率将有所增加。CO2的影响不仅与C3、C4类型有关,还与作物品种有关。同样在CO2浓度增高200ppm试验中,不同品种水稻产量增加幅度在3%-36%之间[25]。FACE研究还表明,CO2的影响还因温度、水分和养分供应情况的不同而不同。大气中CO2与O3、温度、土壤水分、光照等环境因子的协同影响也非常重要,作物的病虫害地理范围将向高纬度地区延伸,病虫害发生频度和危害程度将更为频繁和严重[26-27],温度升高还将造成杂草蔓延[15]。在气候变化的大背景下,气象灾害和病虫害现象的加剧,增加了粮食生产系统对气候变化的脆弱性,导致了粮食生产系统的不稳定性增加,同时需要增加杀虫剂的使用,提高了粮食生产的经济成本和环境成本[15]。

3粮食生产系统对气候变化的脆弱性和风险分析

脆弱性指系统易于遭受气候变化不利影响的程度及其恢复能力,是敏感性和适应能力的综合体现。讨论脆弱性至少需要关注四个方面,即敏感性、暴露度、恢复力和适应。敏感性多是系统本身特性所决定的,与恢复力含义相近,但恢复力强调影响后的反应;暴露度既涉及系统本身也与外界因素相关;适应能力则更强调外界干预。

由于中国气候类型多样,农业具有较强的区域性特征,与自然生态、地理环境密切相关,对气候变化的反应不同,但均表现出较强的敏感性[28-29]。农业生产系统具有相当高的复杂性,对环境要求表现在综合性和系统性上。比如东北地区并不是单单因为热量资源的改善,就可以带来作物产量的明显增加。其中水分供应以及水热匹配至关重要,只用综合条件满足需求,才可以实现最大产量潜力[7]。一般而言雨养农业的暴露度明显高于灌溉农业,中国目前灌溉农业约占三分之一,大部处于雨养阶段,这也是受干旱、洪涝等极端事件影响损失严重的主要原因[30-31]。总体上粮食生产系统对温度、降水等指标的均态变化响应幅度较小,适应能力较强;但是对极端事件的响应和适应程度不一样,事实上也非常复杂[32]。未来粮食生产系统的脆弱性主要是面对极端事件的影响,特别是在减小暴露度和提高适应能力两个方面。减小暴露度的压力也越来越大,不仅源于保证耕地面积数量的需要,还由于提高耕地质量的需要。所以适应能力建设需要不断完善,不断加强,对气候变化而言,粮食生产系统的适应能力建设没有完成时,只有进行时。

受到气候变化特别是极端事件冲击之后,系统本身的承受力、抵抗力以及应急措施是恢复力的直接表现。目前大多作物生产的恢复力不强,既与作物生产系统内部要素有关,也与人为调控能力有关。作物生产上可以从作物品种本身和环境条件两方面着手加以改进,把作物抗逆性选择、田间管理措施改进包括到应急对策中,也是提高适应能力的措施和手段。

4降低粮食生产系统对气候变化脆弱性的建议

4.1加强对敏感性的评估能力建设

科学准确地评价粮食生产系统对气候变化的敏感性是有效应对气候变化的前提条件,对于制定合理有效的应对策略具有重要意义。IPCC第四次评估报告以来,敏感性和脆弱性问题越来越引起广泛关注,尝试利用指标、模拟等不同方法和手段开展研究,或者利用农业统计产量定量反应[29-32]。然而,目前还没有统一的研究方法和指标对敏感性和脆弱性进行评估。一方面由于粮食生产系统的复杂性,另一方面气候变化又是渐进的,而其引发和强化了的极端事件又缺乏内在的规律性,气候情景以及社会经济情景存在不确定性,加之研究方法和手段还不够完善,案例研究和评价模式都不够充分。因此,要完善和改进各类评估指标体系和模型,创新和发展评估方法和工具,结合实地观测和案例研究,科学评估气候变化的影响与敏感性,识别和降低研究中的不确定性。开展作物品种抗逆性、生长发育、光合效率、产品形成与品质特性,作物种植制度和布局,农业灾害、病虫害等科学问题研究,提高人类对气候系统及其变化的认识,提高气候变化影响及相应领域敏感性的认识。

4.2加强粮食生产系统适应能力

对于粮食生产系统而言,加强适应能力建设是紧迫的、急需的要求,是减小脆弱性的有效措施。适应能力的增强,客观上减小了农业系统的暴露度,增加其恢复力。适应可以在多个层面上进行[33]:一是对已有的农田基础设施进行改造,增强对气象灾害的防御能力;加强对天气气候及农业灾害的监测、预测和响应能力建设,做好防范措施,最大限度降低自然灾害和气象灾害的脆弱性[34]。二是通过调整农业生产结构,有计划地选用抗旱涝、抗高低温和抗病虫害等抗逆品种和新品种。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,避免干旱、高温热害等气候变化带来的不利因素,进而改进作物布局,科学合理确定种植制度。对于原有种植作物,也要针对气候变暖现象,适当调整播种期。三是发展节水农业,加强推广旱作农业技术。改造老化农业灌排工程设施,采用新的排灌措施,灌溉系统和方式,推行畦灌、喷灌、滴灌和管道灌等灌溉技术,高效利用灌溉水。四是综合多学科的理论方法,加强粮食生产系统和其它系统及领域的交互影响的辨析与识别,开展农业及相关科学问题的试验研究,进一步开展粮食生产系统与气候变化有关的影响和适应研究,包括各生产要素以及加工、分配、零售和消费模式等非生产但同样重要要素的气候影响和适应[7]。

4.3加强自然和社会系统体系和功能建设

粮食生产是第一产业,与社会经济系统关系密切,更与自然生态系统紧密相连。自然生态环境的改善有利于粮食生产条件的改善,从而降低粮食生产系统对气候变化的暴露度,增强恢复力,有利于粮食生产系统的可持续发展[35]。一是加强粮食生产高新技术和适用技术的推广,加快科技创新和技术引进步伐,在单一技术发展的同时,建立和完善适应技术体系的集成创新机制[34],使适应气候变化不同主体的资源、技术、能力等得到优化配置,使各种单项和分散的相关技术成果得到集成,降低农业对气候变化的脆弱性。二是通过立法、行政、财政税收等方式,积极推进农业保险,探索农业政策保险与商业保险相结合的风险分担机制,加大社会宣传和领导,采取政策激励措施等,创造良好的社会保障机制和反馈机制[33]。三是通过调整经济结构、提高能源效率、开发利用水电和其他可再生能源、大力开展植树造林等措施,减少粮食生产系统温室气体排放源,增加粮食生产系统固碳减排能力,提高其碳汇库容潜力,维护良好的生态环境。在应对病虫害和杂草害时,充分考虑生态、环境的保护和维护,使用高效低毒无污染的新型农药,开展生物防治,发挥自然天敌对病虫害的调控作用。

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气候变化对农业的影响范文篇9

关键词:气候;农业生产;影响

中图分类号:S162文献标识码:A文章编号:1671-2064(2017)04-0215-01

气象是大气中的冷热、干湿、风、云、雨、雪、霜、雾、雷电等各种物理现象和物理过程的总称;气候是指整个地球或其中某一个地区一年或一段时期的气象状况的多年特点;天气是指影响人类活动瞬间气象特点的综合状况。气象条件、气候变化与农业生产息息相关,风、雨、雪、雹、冷、热、雾霾、光照等气象条件对农作物的生长、农业生产活动都会产生巨大影响。适时认识并掌握气候规律、气象变化,及时采取有效的防御措施,是促进农业生产、确保农业生产效率的重要途径之一。

农业是民生安全的基础,气候是影响农业生产的重要因素,极端天气引发的自然灾害,不仅直接影响农作物的生长、产量和质量,严重时还会造成绝产绝收,危及粮食安全、社会稳定和经济发展。农作物的生长发育,时刻都在受气象条件的影响,如降水、干旱、雨涝、霜冻、高温、雾霾、冰雹、大风等天气。据相关资料显示,从1949年~1988年的40年里,我国农作物因遭受气象灾害,平均每年受害面积达3300公顷,其中成灾的面积为1400公顷,每年因灾损失粮食达200亿公斤以上,影响面大、损失严重。

气候变化是指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。北方地区气候变化主要体现在馕隆⒔邓的变化以及极端天气气候发生的频率。据资料显示,近100年我国地表年平均气温增加幅度为0.5℃~0.8℃。受空间、地域等因素的影响,降水变化比较复杂。高纬度地区和一些湿润热带地区的降水量有增加趋势,但中纬度和干旱热带地区的降水将进一步减少。西北中部,青藏高原西南部、华中至华北地区和东北中部4个地区的降水则显著减少。气温、降水的不断变化,对农作物的生长也会产生多方面的影响。

气候变暖对农业生产有利有弊。有利的是使农作物种植带逐渐向北延长,尤其是延长了长江以北地区的作物生长期,许多地区的粮食由一年两熟制转变为一年三熟制,提高了农作物的产量;缓解了高纬度地区农业种植热量不足的问题,丰富了当地农作物的种植种类,也减轻了冬季冰冻灾害的发生几率。不利的是易引发干旱、洪涝、病虫害的发生。我国地处北半球,夏季风提前过境就会造成南旱北涝;夏季风推迟过境就会造成南涝北旱。旱涝的发生,不仅影响农作物的正常生长发育,严重时将直接导致作物死亡,造成绝产绝收,给农户带来巨大损失。同时,气候变暖、生态失衡导致的极端天气,如暴雨频发,引发的洪涝灾害,对农作物的生长、产量、质量等都会产生巨大影响。而且,暴雨导致山洪、泥石流、山体滑坡等次生灾害,不仅会对农作物造成二次破坏,更会直接威胁着人民群众生民财产的安危。气候变暖,危害农作物的各类病菌害虫的存活时间不仅会相应延长,而且还会随着种植带的北迁而越冬向北迁移,导致病虫害的危害范围逐渐扩大,大面积暴发流行某一类病虫害,就会造成无法估量的巨大损失。

因此,必须要采取相应的措施及对策,来应对气候变化给农业生产带来的不利影响,趋利避害,才能保证农作物的良好生长,确保粮食安全问题,确保民生安全问题。首先要进一步提高农民的防灾、抗灾、避险的意识和能力。相关单位的技术人员应定时定期的下乡进行气象信息的普及和宣传,传授相关的气象知识和常识。从实际出发,因地制宜,给农民给予技术上的指导和帮助。采取简单易懂方法,做好未来天气预报、农事措施建议、病虫害防治提醒等,逐步提高广大农民的防灾避险能力。根据气候、季节、温度、湿度、降水等方面的具体情况,采取相应的措施,加温降温、补水降湿、防寒防冻、抗旱排涝等方法,为农作物提供适宜的生长环境和条件,从而满足作物对温度、湿度、水分的需求。同时,要根据本地气候特点,合理调整种植结构和种植品种,规避不利因素造成的影响,将危害和损失降到最低程度。减少温室气体排放量,缓解气候变暖趋势。要加强投入力度,对气候进行长期的观测研究,尤其是对应用基础和实用技术的研究,有效防控气候变化对农业生产等方面的影响和危害。

气候的不断变化,对农业生产的影响也日益加剧,积极地采取相应措施加以防控,有效解决或降低对农作物生长、农业生产造成的影响和危害,未雨绸缪,防患于未然,是今后一项长期而艰巨的工作,从而保证农业生产,确保粮食安全、社会经济的长效发展。

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气候变化对农业的影响范文篇10

关键词:水稻;稳产;异常天气;防范措施

中图分类号:S511文献标识码:A文章编号:1674-0432(2012)-09-0201-1

众所周知,我国的农业是气候型农业,通俗的说就是农民常说的“靠天吃饭”。农业生产是不是能够丰收、所生产的农作物品质优秀与否及农业生产效益的高与低,在一定程度上都取决于了气象的条件。因此,我国农业及农业发展很大程度上要靠气象条件的影响。所以我们将研究农业和气象之间的关系和规律作为一个永恒的课题。在研究这些课题的前提下,再根据这些研究对农业的发展提出相应合理的措施和建议,以此达到合理利用气候资源的目的。这样可以就可以尽可能的避免异常天气因素给农业带来的负面影响,从而使农业达到高产稳产,成本低的最终目标。近年来,由于受到异常气象的影响,水稻的产量急剧下降,与此同时,在某些领域来说,也增加了粮食生产的风险性。与此同时对农民增收与农村社会稳定产生直接影响。

1广西水稻生产的种植规划、受灾实例

1.1水稻种植规划

我国生产水稻主要省份之一就是广西省。水稻在生产过程中所遭遇的主要问题就是双季稻生产的问题。双季稻生产的水稻质量相对低劣,而且早稻产量低。而气象条件,如高温逼熟双季水稻在广西省的质量较低,而且产量也很低。而双季种植是从高到低的温度在生长过程中,每日温度是由高到低的过程,产量形成期气温日较差大,这有利于干物质的积累,不仅产量高,质量也很好。一般来说,只要最初选择的水稻的品种是优秀的,并在水稻生长生产过程中采取一定的措施来防御一些气象灾害,例如干旱、寒露风等。只要做到这些,一般来说这个年份都能获得非常可观的优质的高产量。

1.2近年来异常天气对水稻生产影响实例

查看来近20年来,有愈来愈频繁的趋势,因为气候的影响,不时出现水稻歉收现象。2002晚稻抽穗和开花期期间,长江中下游遭受了连续的低温连阴雨,严重影响水稻种子灌浆,广西省9月14~30日,除19~21日外,日平均气温仅17.8℃~21.8℃。对比这些指标不难看出,秋季气象灾害的连续大雨长期在杂交水稻在抽穗和开花生理临界温度下,一些品种结实率下跌约30%,显著减产。从2003年7月11日至8月10日,广西每日平均气温达30℃至32.9℃,大部分地区日最高气温超过35℃。在8月初,持续至40℃,广西其他领域也是连续高温干旱,从指标显示,属于严重高温逼熟灾害天气的天气。受到高温干旱的影响、抽穗和开花的季节水稻结实率很低,一般田块结实率约50%,低于20%,外地结实率农民蒙受了重大损失。

2异常天气对水稻稳产性影响原因分析

2.1影响水稻产量不稳定的气候原因

近年来异常的气象时常导致水稻产量的不稳定。这主要是因为在全球的气候变暖的大趋势下,广西省的气象也出现了异常。而水稻在抽穗和开花期间,对它周围的环境有很高的要求,尤其对温度和湿度的要求尤其高。最适宜的温度是25℃~28℃,最佳湿度为75%~90%;气温在20.0~22.0℃这个区间时就会对水稻抽穗开花造成生理障碍,而当超过35℃会大大增加空秕的概率,而当大于40℃之后,就极其有可能引起花粉管变态。由于全球气候异常,抽穗和开花期遇到的异常高温或低温,一般高温和干旱、低温、阴雨等异常气象,都会直接导致水稻产量的减少,从而直接影响水稻生产的稳定生产。

2.2影响水稻产量不稳定的内在原因

异常气象导致水稻结实率下降的根本原因,是水稻对气候的变化缺乏较强的适应性。有句话叫:物竞天择,适者生存。水稻本身的存在性就说明了它是适应这个环境发展的。而农作物本身对生态环境的适应能力是通过漫长的进化而循序积累起来,并非一蹴而就。而如今,当全球气候变化频率开始异常频繁,农作物对环境的适应性已经跟不上这个生态环境变化的脚步。农作物本身一般并不具有抗气候变化的应激能力,而当农作物对它所面临的生态环境是它所不能适应的时候,自然就会显现出产量不稳定等负面现象。

2.3防范异常天气对水稻稳产性影响的措施

想要解决异常气象对水稻产量的影响,可以从几个方面入手解决。例如我们可以从种子的选育入手,选择优良的种子品种是提高水稻产量的先决条件;还可以对种子进行系统的管理,并配合高超的栽培技术,这一定能使异常气象对水稻生产稳定性的负面影响降到最低。在工作中,要尽量应用到所有可以应用的农业气象预测产品,然后通过各种途径克服异常天气对水稻生产的影响,以此来减少农民的损失。在此同时还能减少种子经营者的风险。而气象部门应该全力协助农业相关部门,努力做好对于异常天气的预测及预报工作。随着科技的进步和时代的发展,气象服务的科技性也有了翻天覆地的变化,气象侦查由最初的只发送文字材料,发展为今天的利用报纸、电台、电视和其他媒体等电脑终端、互联网和其他现代通讯工具,这能够更快速、更直观的传递信息。这也是时代进步的标志。我们所说的农业气象服务,它可分为农业气象信息服务和农业气象工程服务两个类别,农业气象工程技术服务是最终生产农业气象服务的关键。气象工作者要努力提高做好天气的预报及预测工作,努力为各个有关部门提供准确而及时的气象预报,以争取取得生产的最大的经济效益和社会效益。并根据服务部门的服务计划,做出特别的服务。例如:根据近期气候异常和发展趋势,确定抵抗分类指数。

3水稻育种部门注意抗气候胁迫品种选育

想要克服异常气象对水稻生产稳定性的负面影响,我们可以采取相应的措施来解决,培育抗气候胁迫品种就是这其中最为有效的方式之一。异常天气虽然频繁出现,但总的来说程度不是很强,所以受影响规模等都不是很大,对异常天气抗弱性能中只在少数几个物种和几个时区的品种中出现。随着全球气候变化异常频繁,因此而产生的意外现象很有可能会成为一种普遍现象,因此要加快对培养水稻抗气候胁迫种类的培育,广大水稻育种工作者要以认真的态度高度对待。

选育水稻抗气候胁迫新品种,涉及以下几方面的问题:

一是建立科学的育种目标。在全球都在变暖这样的一个大趋势下,气象异常变幻的压力严重影响了水稻的生长,这些影响主要表现为高温对水稻的损害。除了对高温品种的选育,在低温中晚稻抵抗是新晚水稻品种选育目标之一。极端低温和耐低温的水稻新品种选育目标及孵化的生理低温度低于新晚稻品种,这有更大的应用价值。仅有指标明确具有可操作性,抗性的水稻育种和气候应力的评价才可以得以实施。因此,要根据近期气候异常和发展趋势,结合气象部门做出的低中高指数,量化性进行水稻抗气候胁迫性的选育和评价。

二是建立适当的选择压力。在正常的没有异常天气出现的自然条件下某一品种的某一特殊性能未必能够完整的表达出来,同一道理,某一品种的抗气候胁迫性也不一定得到良好的表达。因此必须利用人工创建的办法来满足目标性状所需的异常的气候条件,以确保目标性状鉴定准确性和可靠性。这里充分利用了农业气象工程服务技术,通过这一技术,很好的改变了水稻生长发育的气候环境,通过对这种环境的改变,以达到了满足水稻生长条件下的环境要求,从而对科学观察、培育水稻新品种等提供适当的气象。

三是改善选择技术。我们可以充分利用现代各种发达的高科技手段,采用传统与科学并存的新观念来改善之前固有的水稻技术,使水稻能适应频繁变幻的气象。

4结语

要想做好水稻的培育工作,不能依靠“靠天吃饭”的老思想进行培育。而是在培育的过程中,要充分了解气象等各种外在因素,在不同的外在因素的影响下,我们可以应用不同的措施予以补救。这样,无论天气异常与否,都能保证水稻生长的稳定性。

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气候变化对农业的影响范文篇11

1.1产业水平低,应对能力弱

我国农业经营中存在农户小规模经营与大市场之间的矛盾,且农村专业合作经济组织不健全和农业产业化水平低等问题,这些都严重制约了农业产业结构优化和农产品竞争力的提高。同时,我国农产品种类不够丰富,低质农产品被大量生产和积压,而优质农产品产能不足,不能满足消费者对高质量农产品日益增长的需要,造成国外高附加值农产品的大量涌入,形成发展高产优质农产品的投入不足,发展空间越来越小,应对市场和气象灾害风险的能力下降。

1.2教育程度低,应对水平差

近年来,我国农村人口受教育的程度比以前大大提高,但与发展高产优质农产品,应对气候变化风险等时展的新需求尚有距离。日本农业人口平均受教育程度为11.7年,我国只有6.54年。在西欧,如:德国农业劳动力中有54%接受过至少3年的专业技术培训,而我国几乎是空白,所以,很多农业生产者不具备应对气候变化的基本常识。

1.3人均土地少,应对栽培难

我国人均占有耕地量少,随着人口增加,人均耕地越来越少,农田复种指数高,大区域改变种植方式和种植结构较为困难,因此通过改变种植模式应对气候变化的难度较大,由此造成农作物栽培易受气候变化影响。

1.4气象灾害多,应对成本高

在全球气候变化的背景下,我国气温不断升高,极端天气气候事件有不断增多的趋势,使农业生态环境进一步恶化,使农业生产与农业生态资源之间的矛盾更加突出,如:土地荒漠化危害范围加大,土壤肥力下降,农业灌溉的需水量增加等,从而增加了农业生产应对气候变化的成本。

1.5成果应用慢,应对科技少

目前,我国农业整体科研水平与发达国家相比尚有距离,加之农业科技成果推广应用的政策、资金、人员等与农业科技进步不同步,造成农业科研成果转化为现实生产力的能力弱,制约了通过农业科技应对气候变化的能力。

1.6政策不健全,应对困难多

气候变化问题已经引起各国政府的高度重视,我国政府更是从长远发展的角度,积极参与成因分析、应对机制建立,编制了中国应对气候变化的国家方案,但有关具体行业的应对策略,国内外只有相关研究报告和建议,尚没有完备的政策法规支持,给应对气候变化工作增加了难度。

2气候变化概况

气候是指一个地方多年的天气平均状况,一个地方的气候具有一定的特征,《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第一款中,将“气候变化(climatechange)”定义为:“经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”国内如林学椿等一些气象学者研究近40年我国气候趋势曾得出结论:我国平均气温以0.04℃•10a-1的倾向率上升,降水量以-12.66mm•10a-1的速度减少[5]。

2.1气温

《2010年全球气候报告》指出全球变暖仍是世界气候变化的主要趋势。纳利斯援引报告统计数据报道2001年至2010年是人类自1850年起使用仪器测量温度以来最热的10年。2010年的1月至10月,全球平均气温较往年同期升高了0.55℃以上(数据来自联合国网站新闻中心),仅次于1998年和2005年。这种变暖趋势将在全球范围内广泛蔓延,许多国家和地区都在2010年经历了热浪、洪水和旱灾等自然灾害,而未来由极端天气引发的灾害的发生频率和强度将随着全球气温的持续升高而不断增加。

2.2降水

全球降水在中高纬度和热带地区增加,在副热带地区减少。全球平均气温增加很可能导致降水和大气水分的变化,这是因为在全球变暖的条件下,水循环更为活跃,并且整个大气容纳水的能力增强。有科学家发现,降水具有百年尺度的增加趋势[6]。

2.3农业气象灾害

我国气象灾害主要有:干旱、洪涝、连阴雨、夏季低温、暴雨、台风、寒潮、沙尘暴、高温等。因气象灾害,我国每年农田受灾面积达0.467亿hm2以上,受灾农作物占农作物面积20%~35%,造成粮食损失200亿kg。

2.3.1干旱灾害

从历年统计数据可知,1978—2009年,我国深受旱灾之害,年受灾面积(1.3~2.0)×107hm2,严重年份可达4.0×107hm2,最终成灾比例(成灾面积/受灾面积)达40%~60%。由于降水量显著偏少,连续无有效降水时间长,致使黄淮、华北气象干旱迅速发展。截至2011年2月4日,我国八省冬小麦受旱面积6.4×106hm2,占八省冬小麦种植面积的35.1%,占八省耕地面积的21.7%,受旱八省冬小麦面积和产量均占全国80%以上[7]。

2.3.2洪涝灾害

我国是洪涝灾害发生最频繁的国家,自1970年以来一直呈波动上升的趋势。近几年来,所造成的农作物受害面积占气候灾害总面积的27%,年均受灾作物9.0×106hm2[8]。

2.3.3台风灾害

据近15年统计,我国每年遭台风危害的农作物面积达2.9×104hm2,在太平洋和南海、年均发生台风约27个。

2.3.4高温酷暑

近些年来,高温干旱造成闽、赣、湘、浙四省的4.0×106hm2农作物受灾,其中6.7×105hm2减产。

2.3.5寒潮、低温冷冻害

东北三省1969年、1972年、1976年因低温影响,粮食产量均在1.0×107t,1998年南方遭冻害,有1.0×106hm2作物受灾,1999年华南及长江下游遭冻害,有2.6×106hm2作物受灾[9]

3气候变化对农业影响分析

3.1气候变化对产量影响

中国国土大、生态类型多,农业极易受到气候变化的不利影响。国际水稻研究所的试验表明,最低温度升高1℃,水稻的单产要下降10%。中国华北的试验也表明:在夜间冠层增温2.5℃,冬小麦生育期提前、生长期缩短,产量下降26.6%,所以说气候变暖对农业的不利影响是客观存在的[10]。另外,对过去30年的统计数据(源于中国统计年鉴)进行分析可以看出(表1),中国大部分地区,包括华北、西北、西南等地,温度升高的年份粮食产量下降。此外,国家气候变化专家委员会委员林而达在题为《积极应对气候变化确保粮食安全》的文章中阐述:东北春旱对粮食产量的不利影响,在2030年气候变化的情况下可能会加大40%左右。总的来看,在未来30~50年,气候变暖将导致我国农业生产面临3个突出问题:粮食产量波动增大、农业布局和结构将发生变化、农业成本和投资将增加。崔静等将气候因素以中性的方式引入生产函数模型[11]来研究气候变化对农作物产量的影响,假定这些因素不改变投入要素的价格,主要包括:气温、降水和光照,检验其对粮食作物产量的影响程度。

3.2对农作物生长生育的影响

研究表明:当年平均温度增加1℃时,全国≥10℃积温的持续日数平均可延长约15d[12]。气候变暖对冬小麦生产影响较显著,普遍表现为全生育期与越冬期缩短,返青期与成熟期提前[13-17],气候变暖背景下中国的年平均气温上升、活动积温增加,从而使得霜期缩短、作物的主要发育期提前、生育期缩短。

3.3气候变化对农业种植制度的影响

我国农业以多熟种植为主。种植制度涉及气候、土壤、地貌、人口、作物、水肥及社会经济等多种因素,其中热、水、光等气候因素起着基本而重要的作用。用积温为指标来衡量,气候变暖将使现行的熟制线北移。目前的二熟制地区将北移到目前一熟区的中部,三熟制北界将从目前的长江流域移至黄河流域,复种面积扩大,粮食总产量将增加。气候变化为我国多熟种植制度的增加提供了可能。但如果水分不增加甚至减少,温度升高,也不能完全延长作物的生长期。我国作物的种植制度将可能发生变化。据国内学者的相关研究,一熟种植面积由当前的62.3%下降为39.2%,二熟种植面积由24.2%变为24.9%,三熟种植面积由当前的13.5%提高至35.9%(图1)[18]。气候变暖将使长江以北地区,特别是中纬度和高原地区的适宜生长季开始日期提早、终止日期延后,农业生产潜在的生长季有所延长。

3.4气候变化对作物品质的影响

白莉萍等[19]认为CO2浓度的增高会导致作物的光合作用增强,而使根系吸收更多的矿物元素,这样有利于提高作物产品的质量。例如水果中的糖、柠檬酸、比粘度等均有所提高。但是如果植株中含碳量增加,含氮量相对降低,蛋白质也会降低,粮食品质有可能下降,经济系数也可能下降。因而为了补充茎叶消耗的土壤养分,必须施更多的肥料。同时,其他学者研究表明CO2浓度升高对品质的影响因作物品种而异[20]。如水稻籽粒直链淀粉含量(决定蒸煮品质的一个主要因素)会随CO2浓度升高而增加,而其中对人体营养很重要的Fe和Zn元素则会下降。温度和二氧化碳的浓度均增加的条件下水稻籽粒蛋白含量降低。

3.5气候变化对农业生产成本的影响

在气候变化的大背景下,异常气候出现的概率将大大增加,尤其是极端天气现象会越来越多,同时区域气候灾害、荒漠化、沙尘暴的加剧,必然会导致世界粮食生产的不稳定,从而提高农业成本。气候变化尤其是气温升高后,土壤有机质的微生物分解将加快,化肥释放周期缩短,在高CO2浓度下,虽然光合作用的增强能够促进根生物量增加,在一定程度上补偿了土壤有机质的减少,但土壤一旦受旱,根生物量的积累和分解都将受到限制[21]。这意味着需要施用更多的肥料以满足作物的需要(图2),而施肥量的增加不仅使农民投入增加,而且挥发、分解、淋溶流失的增加对土壤和环境也十分有害。气候变暖后,农药的施用量将增大。随着气候变暖,作物生长季延长,昆虫在春、夏、秋三季繁衍的代数将增加,而冬温较高也有利于幼虫安全越冬,温度高还为各种杂草的生长提供了优越的条件,因此,气候变暖将会加剧病虫害的流行和杂草蔓延[22]。另外,气候变暖后各种病虫出现的范围也可能扩大并向高纬地区延伸,目前局限在热带的病原和寄生组织将会蔓延到亚热带甚至温带地区[23]。所有这些都意味着,气候变暖后将不得不增加施用农药和除草剂,而这将增大农业生产成本。此外,气候变暖还影响了整个水循环过程,使蒸发相应加大,改变了降水分布格局和降水量,加剧了水资源的不稳定性和供需矛盾,使农业灌溉成本提高,进行土壤改良和水土保持的费用增大。据预测,未来气候变化情景下几大玉米种植区将会加大对肥水的投入[24]。

4农业应对气候变化对策

积极应对气候变化是全人类共同的课题,目前,主要从减缓和适应两个方面入手。重点是加强应对气候变化技术研究、制订应对气候变化的产业政策,让全社会关注气候变化,积极投身应对气候变化事业。

4.1发展低碳农业

低碳农业[25]是低碳经济在农业发展中的实现形式,低碳农业是为维护全球生态安全、改善全球气候条件而在农业领域推广节能减排技术、固碳技术、开发生物能源和可再生能源的农业,是以“低能耗、低排放、低污染”为特征,具备“农业生产、安全保障、气候调节、生态涵养、农村金融”多元功能的新型农业。发展低碳农业,主要包括两个主要方面:(1)技术层面。遵循低碳农业的节碳固碳机理,研发并推广各种节碳固碳技术和模式。包括重建农业湿地系统、减少高碳能源及化肥应用、改良固碳型农业品种、推广农业固碳技术、发展农业循环经济。(2)发展机制。建立利益联结机制,让低碳农业成为农民获益的重要途径。包括国际碳汇交易机制,农民合作组织订单机制,农民利益共享机制等。

4.2强化农田水利基础

加强农田水利建设是提高农业综合生产能力、加快现代农业建设的关键措施之一,是应对气候干旱、促进农业增产和农民增收的根本举措。以淮河流域的山东省为例,山东省从该省水资源严重缺乏的实际情况出发,大力加强小型农田水利建设,节约了水资源,增加了农业产出效益,实现了农业增产增效不增水,让有限的水资源有力地支撑了现代农业的发展。截止到2010年,全省重点县共整合各类资金18.26亿元,集中投入到小型农田水利设施建设中,大大减少了农田灌溉用水,不仅节约了水资源,而且减少了农业生产对水资源的污染和农民的水费开支,增加了农业生产效益。2011年是“十二五”的开局之年,山东省正集中力量,继续大力推进小型农田水利重点县建设,努力提高水资源使用效率,不断迈上节水农业的新台阶。

4.3提高农业防灾减灾水平

加强天气气候的监测预报预警,合理利用气候资源,加强生态环境的保护和治理;加快农业高新技术和适用技术的推广应用,提高农业气候资源开发利用的有序性和效率,使单位土地面积的产出大幅度提高,根据我国不同区域地理与气候条件的多样性所产生的极其丰富的区域特色气候资源,开发区域特色农业,节约资源与能源,实现农业的可持续发展。

4.4加快产业结构调整

我国农业已由追求温保的产量型向追求效益的高产优质生态环保型转变,由数量型农业向数质并举、以质取胜方向发展。因此,调整农业结构的指导思想,抓住西部大开发和惠农政策的机遇,在继续改善农业生产条件,稳定提高农业综合生产能力的前提下,适应农业发展新阶段的要求,面向国内、国际市场,依靠科技进步,着力改善农产品的品质和质量,突出区域优势,大力发展高产优质高效农业,努力提高农业的综合效益,不断增加农民收入。

4.5制定配套政策

中国作为一个负责任的发展中国家,对气候变化问题给予了高度重视,成立了国家气候变化对策协调机构,并根据国家可持续发展战略的要求,采取了一系列与应对气候变化相关的政策和措施,积极应对气候变化给农业带来的影响。2009年以来,农业部出台了《热带作物种质资源保护项目资金管理暂行办法》、《热带作物病虫害疫情监测与防治项目资金管理暂行办法》、《植物新品种保护项目管理暂行办法》、《农业转基因生物安全项目管理暂行办法》、《超级稻新品种选育与示范项目管理办法》等文件,这些文件的出台为农业应对气候变化提供了政策支持。

4.6加强科技支撑

农业生产既是温室气体的排放源,又是温室气体的吸收汇。研究表明[1]大气中70%的甲烷和90%的氧化氮来源于农业活动和土地利用方式的转变,而在《京都协定书》中并没有认同土壤固碳和农业土壤碳库,据当前主要研究结论,农业甲烷主要来自水稻田和反刍动物消化排放,因此,强化这方面的减排技术研究,有利于农业减排。化肥硝酸铵可在微热情况下,产生氧化亚氮,氧化亚氮在大气中的存留时间长,并可输送到平流层,导致臭氧层损耗,因此充分利用生物肥料,减少化肥的使用量非常重要,要集成环境友好型农业技术创新,充分利用现有的生态资源,开发和引进先进的农作方式和养牧方式,积极发展低投入、低污染、低风险的农业,充分将固氮技术与生物防治技术相结合,进一步优化大农业匹配结构,特别是农业、畜牧业等产业结构,走低投入可持续农业发展之路。

5结论以及展望

气候变化对农业的影响范文1篇12

关键词:水稻增产;影响因素;对策

1水稻增产的影响因素分析

制约水稻增产潜力挖掘的因素有很多,但黑龙江省水稻生产增产潜力巨大。它包括农业投入、农业科技的影响,也包括土壤条件、气候变化等的影响。

1.1农业投入与科技更新的影响

农业投入与科技进步紧密相连,也就是说农业投入加速了科技的进步。如农业资源的有效配置、水稻产业结构优化及生产设备改进更新等等对水稻农业的投入都是科技进步的重要体现。故黑龙江的水稻生产只要把推动科技进步和增加农业投入水平作为其潜力开发的重要的支撑,黑龙江的综合生产能力一定会有很大的提升空间。如黑龙江省的水稻种植现在正面临的优质高产品种的研发和推广滞后、信息服务体系覆盖面积狭小、土壤抗灾能力差、水利灌溉设备落后、农业机械化设施滞后,等等问题尤为突出。因而以后黑龙江省可把开发潜力的重点放到推广农业科技、加大农业投入上,如加强高产优质高效、低成本的机械化栽培技术、加速水稻超高产抗病抗倒伏品种的选育、可兴建稻田水利设施节水工程等,最终提高水稻的产量、增加水稻的质量。

1.2土壤条件变化的影响

东北地区是世界三大黑土区之一,而黑龙江省也是东北地区土壤最肥沃的地区,耕地比重也较大,其垦种指数相对较高。因为长期掠夺式资源开发,黑土经开垦后,黑龙江省的中低产田面积逐年扩大、土壤的自然肥力普遍下降、抗灾能力也在降低,严重影响和制约了水稻的产量。这些中低产田中土壤黑土层稀薄,蓄水保墒能力差,有机质含量少,对农业生产有较强制约作用。黑龙江省湿地在全国居于首位,面积大,分布广,湿地的防洪调蓄功能得到了充分发挥并得到人们的广泛认可。可随着气候变暖影响,黑龙江的湿地普遍干旱缺水,最终导致湿地面积逐年减少。故从开发潜力方面说,黑龙江应一方面控制稻田开垦挤占湿地情况,退田还沼等;另一方面,改善中低产田,并将中低产田改造成土地资源可持续利用的高产田。

1.3气候变化的影响

因为黑龙江省特殊的地理位置,气候变化对水稻的影响更大。水稻的生长发育是受气候变化影响较显著的一个领域,黑龙江省地处中国的北方,属温带大陆性季风气候区。整体看气候温凉,适宜水稻的生长,但应做好冷害、低温等准备。

近年来,黑龙江省气温呈现明显的上升趋势,气候逐渐变暖。平均气温变化范围约在2.9℃~6.2℃之间,而气候变暖,一方面,气候变暖也显著地改变着水稻的生长环境,影响水稻的生育期进程等,进而影响水稻的产量;另一方面可以扩大水稻种植面积,使当地种植面积逐渐北移至其他地区;再次,气候变暖对黑龙江省未来水分资源的影响也将巨大,如土壤湿度下降、年降水量减少等;此外,气候变暖还可提高水稻生长季的热量供应,从而有利于水稻高产潜力的发挥。

2水稻生产发展的对策

2.1发展规模生产和完善社会化服务体系

黑龙江省属于地广人稀的省份,水源缺乏加上劳动力不足的现状,使得当地的水稻生产必须走规模化、社会服务化、机械化和化学化的道路,只有这样方可获取更大的经济效益。尽管目前黑龙江的水稻生产个别地方还用传统的收插秧为主,但是以机插为主的机械化手段已经成为大势所趋。故这也就要求与此相应的化学除草剂、专用肥料和水田生产机械等农用品也必须加速发展与之相适应,以此来满足生产的需要。此外,防病救灾技术、种子供应站等社会保障服务体系也应尽快完善,全面提高水稻的品质和产值。

2.2防御低温冷害

因黑龙江省纬度偏高,故季节和昼夜温差很大,虽然科技技术可使水稻的抗低温能力成为可能,但是低温冷害还可对水稻的产量有着较大的危害。尤其是在水稻种植面积成倍扩大的情况下,在北方高纬度地区,只要遭遇低温危害,损害的程度也将很大。故怎样抵御延迟性早霜以及冷害对稻米品质和产量的影响,已经摆在农技工作者面前,急需解决此难题。