气候资源对我国农业生产发展的影响

气候资源对我国农业生产发展的影响

摘要:近10多年来,气候变化问题被列为全球十大环境问题之首。人们已切身感受到冰川融化、干旱蔓延、作物生产力下降、动植物行为发生变异等气候变化带来的影响 [1]。自20世纪80年代以来,我国科学家开展了多方位的全球气候变化研究[2]并在全球气候变化对农业及农业生态系统影响的研究成果取得了显著进展。本文阐述了气候资源与农业生态系统之间的关系,分析了气候资源在农业生产方面的利用和发展前景及全球气候变化对我国农业生产发展的影响。

关键词: 全球气候变化农业生产与发展气候资源

一、气候资源对我国农业生产与发展方便的影响现状

气候资源是指大气圈中光、热、水、风能和空气中的氧、氮以及负离子等可以通过开发利用为人类形成使用价值的气候条件。它是自然资源的重要组成部分，是人类赖以生存和发展的基本条件。气候资源与其它自然资源一样，能够为人类生产与生活提供不可缺少的能量和物质。但气候资源又有与其它自然资源不同的特点，气候资源具有资源数量无限性和有限性并存的特点，它是一种可再生资源性、清洁性资源，但其价值只有在使用中才能得以呈现。只要使用开发得当,它将永无止境。而对其开发利用对象来说，其资源量及开发利用程度又是有限的，是有风险的。气候资源还具有普遍存在性，但其在地理分布、丰富程度和结构上有很大的差异，而且气候资源的季节变化和年际变化很大。充分认识气候资源的这些特殊性，对开发利用气候资源十分重要。

在全球气候变化的背景下,过去的50年，我国气候经历了暖冬、高温、干旱等一系列变化。虽然对全球气候变化究竟发生在怎样的时间尺度上，它变化的原因是什么，以及怎样理解全球变暖等一系列科学问题,很多学科还众说纷纭 ,并没有形成统一的观点[4],但是全球变暖是不争的事实,只是在变暖的幅度、原因或区域分布,特别是未来气候变化预测方面,还存在许多不确定性 [5]。全球气候变化已经对我国农

业和农业生态系统造成明显的影响。尽管国内外关于全球气候变化对作物生长发育影响的研究取得了一定进展,但是有关未来全球气候变化(或未来区域气候变化) 对农业生态系统影响的许多内容尚不清楚,还有许多重大的科学问题急需研究和解决。例如，面对未来全球气候变化的渐进过程，作物在一个轮作周期的长时间尺度上或作物套种模式下，全球气候变化对作物总产量的影响，以及对作物种植结构和种植模式影响的研究仍然很少。还不能为决策部门和农业生产者提供相应的理论和技术对策。由于全球变暖的影响，我国西北半干旱地区，经过一个暖冬期,土壤贮存水分减少，春旱有加剧趋势，夏田作物的生产已经受到了严重的影响。特别是在黄河灌区以南与冬小麦种植区以北的一个狭长地带，即陕西北部、宁夏中部干旱带、甘肃定西地区的北部等旱区 , 春小麦生产已经受到严重威胁。在近4年来，这一区域的春小麦几乎连年绝产。面对全球变暖，春小麦是不是已不适宜在这一区域生长 ? 针对这一问题，如何在这些地区进行农业结构调整既是一个重要的科学问题 ,也是政府部门急需解决的现实问题 .

二、气候变化与我国农业生产发展的关系

中国农业近几十年来呈阶梯式增长的背后，是生产力提高和稳定的周期由初期的 6~7 年缩短到最近的 3~4 年，平均年增长率由起初的>4%降低到新近的不足2%。中国粮食生产表现出巨大的区域变异性和年代间的波动性，技术因素对于生产力的贡献愈益受到外部因素的削弱或掩盖[6]。粮食产量年增长率的下降还带来农业物质和能源成本的飙升，这对气候变化产生正反馈。粮食作物的单产水平因作物和区域而表现出显著的差异，稻作区和水稻的产量和稳定性高于旱作区和旱作物，气候边缘区或敏感区的产量变率（不稳定性）最高。我国不同地区均存在气象产量的减产趋势。尤其是北方（西北、华北和东北）地区大陆性气候地区，是我国粮食生产主产区，也是未来潜在增长区，但恰恰明显地表现为气象产量减产的高风险地区；在这些地区，气候变化中降水变化带来的干旱化可能削弱或抑制了升温的有利效应，特别是水资源日益紧缺的华北地区。水稻在西北和东北的扩张可能提高粮食生产能力，但是这些地区的水稻气候变化下的高减产风险不可忽视。综合来说，中国不同

地区粮食生产仍将主要面临不同程度的减产风险和波动风险，将表现为总体的减产和日益增大的生产力的不稳定性和粮食生产能力的不确定性。

从过去几十年农业生产的地区差异的变化中可以预示，在我国耕地和粮食生产重心北移和西移的背景上，在没有适应性技术对策的情况下，未来气候变化可能至少使粮食生产减产 10%以上，而生产的年际不稳定性将提高 15%以上。无论是减产还是产量波动性，在东北、华北、西北地区等 90 年代以来增温和干旱化强烈的大陆性气候地区，粮食生产存在十分严峻的减产风险[6]。气候变化影响将严重制约技术进步对粮食生产的贡献，并将进一步提高农业成本，从而降低农业比较效益。过去几十年来中国农业生产的变化突出地表现为：（1 ）随着总体生产水平的提高，气象产量仍表现为减产的趋势。（2）耕地北移的潜在面积变化与所扩张耕地的生产力及其稳定性的矛盾。（3）气候变化的强烈波动性日益遏制农业技术进步的生产效益。

三、气候资源在农业生产上的开发利用前景

气候资源作为可再生资源，是未来社会开发利用的理想资源。在社会经济发展过程中，合理地开发利用气候资源，可以取得良好的社会、经济和生态效益。开发利用农业生产商气候资源的领域主要有以下几个方面。

1.合理利用气候资源调整农业产业结构

农作物对光照、温度、水分有各自不同的要求。只有尊重客观规律，从作物的气候适应性出发，选择适宜的地区，种植适宜的作物和品种，才能充分利用气候资源，获得稳定的产量和优良的品质。受气候变化的影响，根据我国农业种植制度，水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、油料、糖料等作物生产，如产量、品质、适宜区也将随之变化。因此，在进行农业产业结构调整时，从战略上应重视农业气候资源的动态变化，适时开发利用气候资源与可持续发展开展农业气候动态区划。同时对农业气候资源的利用还须考虑其稳定性和风险性。

2．山区气候资源的开发利用

我国山地（包括高原和丘陵）面积约占国土总面积的2/3，山区气候的时空变化非常复杂，气候资源丰富多样。山区气候的变化特征主要表现在随海拔增高，热量和日照时数减少，降水量和空气湿度增加。山区气候条件的垂直变化使各种农林作物的物候期、生育期、经济性状都随海拔高度而发生相应变化，进而导致农产品产量、品质的改变。我国亚热带东部地区丘陵山区面积占 3/4，气候、土壤、植被随海拔、坡向而异，形成不同的生态环境，为农林牧综合发展、特色农业提供了优越条件。山区农业气象灾害频繁，多暴雨和干旱发生，在合理开发利用山区气候资源时，也应注意防范气候风险。

3.开展农业气候可行性论证

调整农业产业结构、农业新技术新品种引进、农业工程建设等重大农业活动与气候资源存在着相互作用和相互影响，必须遵循气候规律，合理利用气候资源。例如埃及阿斯旺大坝的设计完工，曾一度收到了显著的经济效益，但同时生态环境受到严重破坏，使该地区土壤变得贫瘠，干旱加重，沙漠化扩大，结果是得不偿失。我国某温带地区引种热带咖啡豆种植失败造成了严重损失和不良的社会影响等等，都是在农业工程活动中没进行气候可行性论证的教训。因此，各级政府及有关部门在实施重要农业工程、农业开发项目、新品种新技术引进项目前，必须进行农业气候可行性论证。只有这样，才能做到既充分合理利用气候资源，又保护生态环境，防范不适度的开发利用气候资源所带来的生态恶化和不必要的损失，实现农业气候资源的合理开发和可持续利用。

四、研究展望

为了克服全球气候变化给农业生产以及农业生态系统带来的不利因素及充分利用农业气候资源，研究其相应的理论问题和技术对策 , 做到趋利避害 , 降低气候变化给农业生产带来的风险。加强区域适应气候变化和气候资源利用的案例研究，