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气候变化对农业的影响

发布时间:2014-11-15

农业是气候变化最敏感的领域之一,气候变化对我国农业会产生或利或 弊的影响,但基本上是以不利影响为主。气候变化对农业的影响由于作物种 类、区域、环境条件等因素的不同而不同。有利的影响表现为,由于气温升高和热量增加,作物生育期延长,喜温作物界限北移,有利于作物种植结构调整。不利的影响表现为,使原有作物生育进程加快,生育期缩短,作物减产的风险增大;降低作物抵御气候波动的能力,因气象灾苫而导致的农业损失加重,增加了农业生产的不稳定性;提高农业成本。

  1、对农作物种类、地理分布和种植制度的影响。我国农业生产的一大特点是多熟种植,复种指数达到150%以上。温度升高对种植业的影响首先表现在能扩大作物的种植范围,当前我国的一年一熟制的北界大约可向北推移200〜300 km,一年二熟制和一年二熟制的北界也将向北推移500km 左右。麦稻两熟区、双季稻种植区和一年三熟制的水稻产区,只要水分条件能满足生育期的需要,种植北界均可向北推移,这种变化朽可能使一年二熟、一年三熟的种植面积扩大。据估计,在温度上升1.4℃、降水增加4.2的%条件下,在品种和牛产水平不变的前提下,气候变化后我国多熟种植的面积可能产生如下变化:一熟种植面积由当前的62.3%下降为39.2%;二熟种值面积由24.2%变为24.9%;三熟种植面积由当前的13. 5%提高到35.9%。温度升高对不同的生长季有不同的效果,其影响程度因作物种类、地区和种植水平而异,南疆盆地,20世纪60年代冬小麦种植范围为76°〜83°E和35°〜40°N的地区,到了90年代冬小麦种值范围扩展到76°〜87°E和41°〜42.5°N的地区。甘肃陇中地区,过去冬小麦种植区北界位于通渭县,而近年来种植区域逐年扩大,已经扩种到海拔2000m左右的地方;过去玉米只能在当地热量资源比较丰富的非常有限的范围内种值,进入20世纪90年代后,除了个别高寒山区外,海拔2 200m以下地区几乎都能成功种植;过去糜子和谷子等喜温作物在当地种植往往难以成熟,近年来糜子和谷子都能成熟,其种值面积也在逐渐扩大,并达到了高产、稳产;另外,复种、间作、套种等种植技术也得到了广泛应用,特别是复种面积大大增加,一熟制转为多熟制的地理区域正在扩大(刘德祥等2005〕。

  2、对农作物生长发育和产量的影响。气候变暖对不同地区、不同种类作物产量的影响不同。我国水稻、小麦、玉米等作物品种多,品种间差异也很大,因此气候变暖对我国农作物产量的影响,在有些地区是正效应,在另一些地区是负效应〔王馥棠1994〉。有利的影响表现为:气温升高将减轻冬季冻害和夏季低温的威胁,有利于作物生长,尤其利于喜温的水稻等作物的生长。由于气温升高,使我国东北地区作物的低温冷害有所减轻,促使晚熟高产品种的种植面积不断扩大。吉林和辽宁两省20世纪80和90年代农业低温冷害的发生频数、范围、程度都明显低于60和70年代,特别是气候变暖后的90年代仅在1995年发生了一般性低温冷害。不利的影响表现为:气温升高后,夏季的髙温和干早将抑制作物的生长发育。在气温升高、降水减少 (部分地区增加)的可能范围内,由于生育期缩短、水分短缺,我国主要粮食作物的有效生产潜力最多会下降10外以上。

  3、对农作物光合作用的影响。有利的影响表现为:二氧化碳浓度升高可使作物光合速率增加。如二氧化碳浓度增加可使水稻叶片光合速率提高30%〜70%; 使小麦净光合速率增大.光合时间延长。不利的影响表现为:由于温度升高, 有效水分减少,将在很大程度上制约作物对二氧化碳的有效吸收,减弱作物的光合同化过程和强度;由于温度升高而使作物受高温胁迫的影响,使光合作用受阻,甚至屮断或终止作物的正常生育过程;温度升高将加速土壤中肥料的分解流失,影响光合同化过程中养分的输送与贮存;较高的蒸发率还可能抵消因二氧化碳增加而提高的水分利用率,导致作物的水分胁迫更加严重;由于农作物的呼吸消耗随着温度升高而呈指数递增,直接导致光合同化产物被植株自身为维持呼吸作用而大量消耗;较高的温度还可能会加快农作物的生育进程使之来不及积累同化物,导致子粒灌浆不充分等。

  4、对农业灾害及农业成本的影响。气候变暖会使农业病虫害的分布区域发生变化。低温往往限制某些病虫害的分布范围,气温升髙后这些病虫害的分布区域可能扩大。同时温室效应还使一些病虫害的生长季节延长,使害虫的繁殖代数增加,一年中为害时间延长,作物受害可能加至。在气候变化的背景下,极端天气气候事件增多,区域气象灾害加剧,导致农业生产的不稳定性增加,从而提高农业成本。气候变化尤其是气温升高后,引起农业生产条件的改变,农业成本和投资大幅度增加,土壤有机质分解加快,化肥释放周期缩短,灌溉成本提髙,进行士壤改良和水土保持的费用增大,使农业的投资增大,提髙了农业成本。

  5、对农业水资源的影响。农业作为用水大户,占全社会用水总量的 70%以上。温度升髙条件下,作物需水量加大,直接导致农业单位面积用水量增加,激化了农收、工业和生活用水之间的矛盾。全国现有0.56亿h㎡的灌溉地,约占耕地面枳的52%。粮食产量的2/3以上来自灌溉农业,而灌溉的作物主要是水稻、小麦,水资源减少1%,灌溉面积将减少1%以上,粮食产量减少75亿kg。足以影响我国的粮食总产量,而且大面积的旱地作物减产更严重。将使水资源本来短缺的北方农业生产面临更严重的威胁。