气候变化对种植业的影响及应对策略
江慧珍,等:气候变化对种植业的影响及应对策略
资源·环境气候变化对种植业的影响及应对策略
江慧珍,朱红根
(江西农业大学经济管理学院,江西南昌330045)
[摘要]分析了气候变化对种植制度、作物产量、病虫害、荒漠化和种植业投入要素的影响。分别从政府、农户、企业和社会四个层面提出了应对气候变化的措施。政府层面,应大力加强农田水利基础设施建设,积极鼓励优化能源使
用结构,合理规划土地利用,完善气象预测系统建设,提高灾害应急反应能力;农户层面,应积极调整耕作制度、采用新
品种、增加抗灾投入并积极加入各类农业合作组织;企业层面,应当自觉优化产业结构、节能减排,研发新作物品种、增
强作物抵御能力;社会层面,应该积极呼吁减排,防止气候继续恶化,并积极关注种植业和粮食安全。
[关键词]气候变化;种植业;影响分析;应对策略
[中图分类号]S162.5[文献标识码]A
近年来,全球环境不断恶化,主要表现为全球气候变化、环境污染、生态破坏、生物多样性减少和荒漠化等,其中气候变化作为全球环境问题的重要组成部分,自20世纪80年代以来,引起政府和学者的高度关注,成为跨学科研究的前沿领域。
农业是国民经济的基础,种植业在整个农业部门有着特殊的地位,是整个农业的基础。作为种植业大国,我国受气候变化的影响大,依然没有完全摆脱靠天吃饭的现状。《中国应对气候变化国家方案》指出,我国气候条件差、生态环境脆弱,农业气象灾害多发。可见,我国种植业未来发展形式依旧严峻,应对气候变化任务艰巨。因此,研究气候变化对种植业的影响具有重要意义。本文在现有研究成果的基础上,综合分析气候变化对我国种植业的影响,旨在为相关部门和农民采取适应性对策提供决策依据。
1 气候变化对种植业的影响
1.1    气候变化对种植制度的影响
气候变化会改变种植制度,使种植界限发生变化。例如,美国的玉米带随着生长季平均温度的升高,玉米生长临界积温等值线、土壤等值线北移东扩。对我国而言,气温升高增加了热量
资源,≥0℃积温的增加使我国多熟制地区北移西扩,加上气温升高幅度由南向北递增,这就客观上增加了一年二熟和一年三
我眼中的苏轼熟的种植面积。
在气候变暖背景下,我国南方地区和北方地区的种植制度发生了较大的变化:南方地区多熟种植界限向北、向西扩展,多熟制作物种植区域扩大,一定程度上有利于单位面积作物产量增加,例如,当考虑80%气候保证率时,我国热带作物种植北界在最近的30 年大约北移了0.86 个纬度,热带作物区域的适宜种植面积增加了8100km2;北方地区≥0℃积温增加,年降水量[收稿日期]2014-10-21呈减少的趋势,东北部种植界限敏感区域种植北界空间位移明显。
在未来的趋势中,气候变化对种植制度具有潜在影响。未
来气候变化将会造成我国种植制度界限不同程度北移。据未来
气候变化的A2和B1情景模拟显示,东北三省春玉米不同熟型
品种的种植北界都有不同程度的北移趋势,未来降水量的增加
将使得热带作物及南方水稻种植北界北移,大部分地区雨养冬
小麦—夏玉米稳产种植区域向西北方向迈进,春玉米的北移受
降水量的约束。
1.2    气候变化对作物产量的影响
1.2.1气候变化对作物产量有利的影响。气候变暖使全国种植
北界不同程度北移、气候变暖使全国种植北界不同程度北移,
扩大了作物适宜种植区域;热量区域分布的改变将会导致熟制
的变化,进而可能使种植制度界限变化区域的粮食单产增加。
例如,首先,气候变暖使作物种植带范围向西北推移,使二熟制
和三熟制适宜种植区域随之扩大,有利于扩大冬小麦和双季稻
种植面积;热量和降水的增加使某些原本不适宜种植农作物的
北方干冷地区也变得适宜起来;此外,气候变暖加速冰川融化,
雪线不断上升,高山作物的种植上限提高,降水量的增加也使
得东北地区的粮食作物的种植面积不断扩大。其次,有研究表明,如果年平均温度上升1度,≥10℃积温的持续日数全国平均
可延长15天左右。积温的增加可使小麦、油菜等喜温作物的生
长期发生变化,生长期延长可以增加作物的单产,如冬季增温可使小麦越冬率增加,作物充分生长发育,有利于单产的提高。因此有学者认为,气候变暖之后,我国的粮食产量呈增加趋势。1.2.2
气候变化对作物产量不利的影响。国内学者有大量研究表明,气候变化将导致三大作物减产明显。例如,姚凤梅根据A2B2增温梯度敏感性分析指出,温度的增加会导致水稻产量下降,且水稻产量下降的幅度大于温度增加。居辉的PRECIS预
[基金项目]国家社科基金重大项目《农产品安全、气候变暖与农业生产转型研究》(13&Z D160)、国家自然科学基金项目《南方稻区农户适应季节性干旱行为选择、绩效评价与防灾策略研究—以江西为例》(41361007)。
[作者简介]江慧珍(1991—),女,江西上饶人,江西农业大学经济管理学院硕士研究生,研究方向:资源与环境、农业经济理论与政策。
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[通讯作者]朱红根(1976—),男,江西吉安人,博士,教授,硕士生导师,研究方向:资源与环境、农业经济理论与政策。
资源·环境
测结果显示,温度升高导致春小麦减产明显,雨养小麦和灌溉小麦都有很大幅度的减产趋势,其中雨养小麦更为明显,东北春小麦区和西南冬麦区为主要减产地区。熊伟等也初步预测,在其他条件不变的情况下,仅仅由气候变化导致的我国玉米主产区玉米单产普遍降低,总产量下降明显。气候变化引起海平面上升,随之而来的海水倒灌、沿海农田被淹没和入海口农田盐碱化等现象使耕地面积减少、土壤肥力下降,对作物产量造成巨大威胁。持续暖冬和暖春加速病虫滋生,而病虫害发生范围的扩大和危害程度的加深威胁作物出苗、生长,造成作物产量不高,尤其对玉米、小麦的生长不利。
1.3    气候变化对病虫害的影响
1.3.1气候变暖对病虫害的影响。①气候变暖扩大了病虫害发生范围。病虫在地球上的分布受温度的限制,伴随气候变暖而来的温度升高必然会对病虫的地域分布产生重要影响。气候变暖使病虫向两极和更高海拔迈进。病虫害的越冬生存北界会随着温度变化而移动,如日本小花蝽的活动区域在过去的半个世纪北移了一个纬度,暖冬是最可能的原因;在19世纪60年代后的40年间,温度升高导致日本主要水稻害虫稻绿蝽的分布北界北移了70km,气候变暖还导致了对冬季最低温反应敏感的桔小实蝇从目前
的栖息地非洲南部、中美洲等热带和亚热带地区向美国南部、欧洲地中海南部等温带地区扩展。对我国而言,近年来的持续暖冬使小麦白粉病从最开始的滇、黔、川偶发病窝区扩展到长江中下游麦区,而后又向北扩展到黄淮海麦区,长江中下游成为重发区,黄淮海成为常发区;90年代后进一步北移,扩展到东三省的春小麦区,目前已覆盖全国,成为我国20多个主要麦产区省小麦生产上的重要常发病害。此外,与上世纪90年代相比,陇南地区冬小麦的种植海拔高度和条锈病的越冬高界都提高了100~300m。②气候变暖加重病虫发生的危害程度。气候变暖加重病虫危害程度主要通过病虫种类和数量的增加来体现。例如,暖冬可降低害虫越冬死亡率,影响病虫发育繁殖;暖春导致某些病虫发生期提前、加剧病虫危害程度。暖秋有利于害虫滞留危害,增加发生世代数。气候变暖还会使耐高温的病虫数量大增,例如,日本稻灰飞虱、荷兰瑞士等地的葡萄小卷叶蛾、巴西的咖啡潜叶蛾等由于气候变暖而增加了发生世代数。有研究表明,我国全国性暖冬时,黄河滩区平均蝗卵密度是常年的
2.3倍,越冬死亡率降到历史最低水平。
1.3.2降水变化对病虫害的影响。降水变化对病虫害发生概率、危害程度的影响也是显著的。干旱期害虫繁衍速度快,种密度增大快;持续降水年份可使病虫发生界限北移,发生范围变宽,尤其是降水多的地区害虫迁入明显,危害程度升高;台风会增加害虫的迁入,厄尔尼诺是农作物病虫害的预兆,但是强降水以及暴雨的增加会提高某些害虫的死亡率。
杂粮煎饼的做法和配料1.4    气候变化对荒漠化的影响
荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。土地沙化和盐碱化对种植业造成极大的威胁,它不仅风干、盐化土地,减少-38-
农村经济与科技2014 年第25 卷第12 期(总第355 期)
作物适宜种植面积,而且造成土地肥力下降,因此荒漠化也成为了影响作物产量和质量的重要因素。
1.4.1气候变化加重土地沙化。气候变化改变气温、地表蒸腾速度、降水量等影响沙化范围、扩展速度、危害程度的因素,由此加剧土地沙化进程。例如,美国西北部、南美洲南部、南非以及澳大利亚的干旱地区变暖明显,这对土地沙化的过程有巨大的推动作用,我国塔克拉玛干沙漠、河西走廊沙漠区和柴达木沙漠区土地沙化也在加剧。对于降水减少的干旱、半干旱地区或者降水增加速度小于地表蒸腾速度的地区,土地沙化进程也会加剧,例如,柴达木盆地。
1.4.2气候变化加剧土地盐碱化。土地盐碱化受人为因素和气候因素的双重影响,而气候因素则是土壤盐碱化加剧的根本原因。气候变化主要通过气温和降水来影响土地盐碱化进程。近年来气温上升导致海平面升高、海水倒灌,致使盐分滞留地表,因而土壤盐分密度升高;气候暖干,降水量减少的附近流域种植业靠采用地下水维持生产,盐渍化现象严重。
1.5    气候变化对种植业要素投入的影响
1.5.1气候变化增加化肥投入。由于大部分化肥不耐潮、不耐高温,如硝酸铵吸湿性很强,易结块、潮解,影响使用效果;碳酸氢铵易吸湿,造成氮挥发损失,碳铵等在高温条件下又容易分解,造成损失。气候变暖、降水量的增加使化肥养分被快速挥发、快速溶解,降低了化肥的使用效率,不利于作物的生长,因此,为维持产量必须大量增加化肥投入。
1.5.2气候变化增加农药投入。气温和降水变化对病虫害的发生区域和发生强度都有很大的影响。气候变暖扩大了病虫发生范围,加剧了未来农业病虫害的发生频率和危害程度,增加病虫害的防治难度。降水变化则会诱使病虫迁入,改变特定区域病虫害发生的种类和数量。病虫害发生区域的扩大和发生频率、强度的加大使农业生产对农药的要求和依赖度提高,表现在作物的健康生长要以增加农药的使用量为保证。气候变化还诱发了新的病虫品种,导致以往惯用的农药使用效果不佳,因此,作物生长还对新杀虫农药的要求高。
1.5.3气候变化增加农业基础设施投入。旱涝灾害及极端气候事件的频发加大了种植业对农业基础设施的投入要求。一方面大部分现有的水利工程都是建国初期遗留物,年久失修、质量不过关,使用上存在风险,因此在气候变化过程中,面对极端灾害的频发、重发,种植业的发展对新修水利的需求大。另一方面目前的农田水利数量以及分布区域不能够适应气候变化新形势。以往南方地区以雨养农业为主、靠天吃饭,灌溉设施缺乏。近年来,在气候变化的背景下,南方地区种植业经常遭受极端天气、季节性干旱的影响,作物产量不稳定,使得其对新的灌溉设施要求高而迫切。此外,北方荒漠化加剧
对防护林、农田林网等农业基础设施建设的要求加大。
2    应对气候变化的适应性措施
江慧珍,等:气候变化对种植业的影响及应对策略
2.1  政府层面
2.1.1大力加强农田水利基础设施建设。大力加强水利设施的投入力度。水利设施是应对气象灾害的有力助手,因此,政府应
该提供充足的资金兴修水利,尤其是要完善灌溉体系,充分发挥水渠排水泄洪抗旱功能;政府也应在技术方面加以支持,争取早日建成一系列高技术含量、全自动化、配套完备的农田水利设施,以降低人工参与度,提高水资源利用率。政府在加大农田水利设施投入的同时,还应因地制宜。例如,针对南方季节性干旱和突发强降水的气候特点,应根据当地地势特征,积极修建以蓄水抗旱为重点,以保产增收为目标的小型农田水利,帮助农户降低作物受灾损失;针对北方暖干现象,应大力加强农田林网建设,调节局部气候,促进作物稳产增收。
2.1.2积极鼓励优化能源使用结构。能源消耗产生的C O2是导致温室气体排放总量不断升高的主要原因,而温室气体的增加是导致气候变暖的直接原因。因此,在能源使用中,政府应该扮演好引导者和
监督者的角,积极引导、严格监督企业等调整能源使用结构,鼓励使用新能源,减少温室气体的排放。同时,政府应当加快建立安全、清洁、高效、可持续的现代能源体系,这不仅对温室气体减排有重要意义,也是抑制气温继续上升的有力举措,更是种植业未来可持续发展的重要保证。
2.1.3合理规划土地利用。一方面,政府应积极引导生态脆弱区退耕还林、退田还湖、退耕还湿、退林还草,保护生态环境,并
鼓励农田林网建设,保持局部小气候稳定;另一方面,分散的小农户在抵御自然灾害面前显得比较脆弱,相比于分散经营,规模经营可以更有效地利用信息、各项农业基础设施和相关配套服务,抵御自然和市场风险能力较强。因此,政府应合理规划土地,积极引导农户进行土地流转并实行农业规模化经营,帮助农户提高抵御自然灾害的能力。
2.1.4完善气象预测系统建设。要进一步完善气象预测系统,加强对旱情、汛情、暴雪、病虫害、低温严寒和台风等强对流天
气的监测预报,尤其应该大力加强农村气象监测站点的建设,
将站点的气象消息及时传播到各个地区,提高预报的准确度,保证生产顺利进行。各地区也应该根据主要种植作物进行气象预测,如完善气象的负荷预测法、冬小麦的等级预测模型和棉花的模糊预测法等等。
2.1.5提高灾害应急反应能力。一方面,政府应发挥江河湖泊天然“蓄水池”的作用,充分利用各地的湖泊资源并加强治理,
使其成为突发旱涝灾害的天然应急保护层;另一方面,各地政
府应根据各地自然灾害发生频率、强度以及各地自然、人文环
境的不同制定相应的应对方案和种植模式,以提高种植业应对气候变化的能力。同时,政府必须努力强化人工对气候变化的应急应对能力,如加强人员、资源调动,加大宣传力度,提前做好防范措施,将损失降到最低;组织农民参与气候应对培训,强化农民应对气候变化的意识,尤其要加强农民对突发强降水、季节性干旱等现象的应急处理能力,提高其相关应急能力。  2.2农户层面
资源·环境
2.2.1积极调整耕作制度。气候变暖使作物种植北界北移,当前许多一熟制、二熟制地区将会被二熟制、三熟制取代,有些不
耐高温、不抗旱的作物将难以适应新气候。因此,农户应在政府的指导下,根据所种植区域的气候条件和未来气候演变趋势调整耕作制度,如长江以南农户可增加二熟制、三熟制作物种植面积,以北降水充足区可适当增加水稻种植面积,以充分利用气候变化带来的有利影响,增加粮食产量,从而达到
最佳种植效果。
2.2.2积极采用新品种。气候变化导致作物减产,引进新作物品种是其适应气候变化的重要举措。在作物品种选择上,华中
和华东稻区北部宜选用生育期较长、产量潜力较高的中、晚熟品种替代生育期较短、产量潜力较低的早、中熟品种。西南地区可选择高度耐旱、生长期需水量小的作物。北方地区可改善冬小麦品种,引进耐暖干气候条件的小麦品种。在西北和东北部分热量资源较为丰富的地区可适当选育优质水稻。
2.2.3增加抗灾投入。农户应在村组带领下应对气象灾害,积极增加相关投入。一方面农户自愿集资,以解决水利设施维修
过程中的资金难问题,使水利设施能够及时得到维护;另一方面,农户应自觉投劳,积极参加管道清淤、水坝加固等以人力支援为主的项目,为水利设施的维护和修建作贡献。此外,面临重大旱涝灾害时,农户应团结一致,贡献出自家的机器设备,如收割机、抽水机等,尽最大努力降低灾害带来的损失。愿你三冬暖歌曲原唱
2.2.4 积极加入各类农业合作组织。首先,农户作为单独的个体,抵御气象灾害的能力和技术都有限,加入农业合作组织可
以有效利用集体的人力、物力和信息,从而使资源达到最优配置,增强抵御灾害的能力。其次,农户目前节水意识淡薄,缺乏“居安思危”的前瞻意识,在水资源相对充足时往往选择大规模排灌,而通常此种情况下水资源得不到最有效的利用,也不利于蓄水应急。因此,农户应积极加入农业节水协会,培养节水意识,提高水资源的利用效率。
2.3  企业层面
2.3.1自觉优化产业结构,节能减排。温室气体对气候变暖的贡献率最高,而企业作为社会经济的主体,承载着发展经济使
命的同时消耗了大量的高碳物质及能源,是产生大量温室气体的主体。企业无论从经济角度、社会法律角度,还是从伦理角度、慈善角度都应该承担节能减排的社会责任,减少温室气体排放,缓解气候变暖。一方面,企业要自觉优化产业结构,提高能源利用效率,减少生产过程中排放的温室气体;另一方面,企业应自主研发新能源,积极寻求可替代能源,从而减少对碳物质、能源的依赖。在此过程中,农业企业更有责任和义务去研发、推广方便农民使用、碳排放低的新型能源,为农村的减排事业做出贡献。
2.3.2 研发抗旱耐热御虫新品种,增强作物抵御能力。气候变化背景下,一些原本适宜种植的作物品种变得不能适应新的气
候环境,作物减产明显。未来气候变化情景对南方水稻产量的影响以减产为主,通过品种改良、新品种选育来降低(下转P31)
倪冰莉:我国农村土地流转问题文献综述组织上来,形成完善的市场化流转机制。
5 简要评述
现有的研究成果,对于土地流转模式的研究主要是基于现有的模式进行的,对于不同的模式在实地调研基础上进行了充分的论述,也形成了较为一致的意见。对于土地流转的影响因素的研究,大部分的研究都集中在产权、市场化方面,而缺乏对参与主体影响方面的研究。对于流转绩效的研究,还未形成统一的衡量绩效的标准,这一方面的研究有待加强。
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2.4.1积极呼吁减排,防止气候继续恶化。民众对气温上升、自然灾害和极端天气事件频发都有切身体
会。作为气候变化的“受害者”,一方面,广大民众应以身作则,选择健康环保的出行方式,减少温室气体的排放;另一方面,应积极呼吁社会各阶层节能减排,减缓气候继续恶化的步伐。
2.4.2关注种植业,心系粮食安全。“农业丰则基础强,农民富则国家盛,农村稳则社会安”。种植业不仅是农业的基础,更是关乎农民收益、农村进步、农业可持续发展的大事,社会各阶层人民都应该密切关注种植业在气候变化背景下的发展现状,做一个心系“三农”和粮食安全的公民。
学生会招新宣传语[参考文献]
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