浅析气候变暖对农业的影响及应对措施

浅析气候变暖对农业的影响及应对措施

作者：田祥东韩景红韩依水

来源：《农业与技术》2014年第04期

摘要：气候始终是影响农业生产的首要决定因子，全球绝大部分农业生产直接受控于气候要素和气候系统。近10a来，我国平均气温更是明显增加，增幅在0.5～0.8℃。在全球变暖背景下已使得部分地区冰川融化、全国干旱蔓延、作物生产力下降，并且温室效应将继续造成深远而巨大的影响。本文简要介绍了气候变暖对农业的影响，并浅析了一些应对措施。

关键词：气候变暖；农业；新品种

中图分类号：S162.3 文献标识码：A

前言

气候始终是影响农业生产的首要决定因子，全球绝大部分农业生产直接受控于气候要素和气候系统。自工业革命以来，大气中二氧化碳浓度已从280ppm（百万分之一单位）上升到2005年的379ppm，近百年来全球地表平均温度上升了0.74℃，我国近百年来经济迅速发展，与之相伴的是环境剧烈恶化，近10a来，我国平均气温更是明显增加，增幅在0.5～0.8℃。在全球变暖背景下已使得部分地区冰川融化、全国干旱蔓延、作物生产力下降，并且温室效应将继续造成深远而巨大的影响，其中不少影响是负面的或不利的，全球气候变化将使我们面临前所未有的严峻挑战，而“靠天吃饭” 的农业是必然受冲击最大的行业之一。

1 气候变暖对农业的影响

1.1 农作物病虫害问题更加突出

随着气候变暖，区域性水热平衡和季节分配失调，各种病虫害将会激增，暖冬为越冬害虫及虫卵提供了温床，使其死亡率降低，存活数量上升，易造成常发性病虫持续出现大发生；次要或潜在性病虫不断上升；一些原已控制的病虫再度严重回升；同时病虫害抗药性不断增强。从而导致防治难度增大，对农作物的正常生长产生威胁，尤其在小麦种植区和棉花种植区更为明显。以小麦种植区为例：由于气候变暖，导致小麦病虫害暴发严重，同时由于农作物复种指数的提高，将对小麦病虫害的越冬繁殖创造有利条件，从而导致病原虫源基数增多。特别山东冬春麦区，随着农田水肥条件的改善，灌概面积和化肥施用量的扩大，小麦生长茂盛，必然将导致发生麦蚜的程度明显加重，今后麦蚜可能呈上升趋势，乃至普遍发生。

1.2 农业成本大幅提高

肥效对环境温度的变化十分敏感，尤其是氮肥，气候变暖后，土壤有机质的微生物分解将加快，造成地力下降。研究表明在温度升高1℃的情况下，能被作物直接吸收利用的速效氮的

释放量增加约4%，释放期缩短3.6d。因此，要想保持原有的肥效，就必须加大施肥量，相应每次的施用量需增加4%左右。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。这意味着需要施用更多的肥料以满足作物的需要，施肥量的增加意味着投入的增加。同时，由于气候变暖后，农药的施用量将可能加剧病虫害的流行和杂草蔓延。另外，气候变暖后各种害虫出现的范围也可能向高纬地区延伸，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。所有这些都意味着气候变暖后可能不得不大量施用农药和除草剂，而这将增大农业生产成本。

1.3 对农作物的影响

温室效应导致大气中CO2浓度升高，同时CO2又是植物光合作用的主要原料之一。在其他条件不变的情况下，其含量增加有利于植物生长，但是不同作物对CO2浓度增加的反应不一。C3植物（小麦、水稻、豆类等）通常比C4植物（玉米、甘蔗等）对大气CO2浓度的增加更敏感，C4植物适应高温下的低CO2浓度环境，而C3植物则适应低温下的高CO2浓度环境。随CO2浓度升高，植物光合作用的最适温度将增加。高CO2浓度环境增加了细胞内外的CO2浓度差，通常会提高植物的光合速率，使水分利用率升高，但气温升高使蒸发量增加，又会减小水分的有效性。如果气温升高而水分减少，农作物将减产；如果气温升高和水分增加相匹配而且同季，农作物将增产；如果气温升高而水分无变化，冷凉湿润地区作物将增产。

气候变化还将影响土壤肥力，改变土壤中的有机质含量，从而改变土壤结构、水平衡和营养状况，大多数非灌溉耕地受到的影响将更加严重；气候变暖会对农作物的品质产生影响。以水稻为例，气候变暖将会影响稻米的外观和品质，开花至成熟阶段的高温可显著缩短水稻的成熟天数，造成成熟后的稻米籽粒充实不良，胚透明度低，精米率降低，米粒无光泽。

2 应对气候变暖对农作物影响的措施

2.1 调整农业布局和结构

应根据未来气候变化的实际情况，调整农业结构和布局，避开或减轻气候变暖造成的不利影响。通过有目的的针对未来气候可能的变化，深入分析温度、水分、温度等的可能变化，调整产业结构和作物品种，达到有计划的培育和选育抗旱、抗高温和低温等抗逆品种，采用防灾抗灾、稳产增产的技术措施以应对气候变暖的挑战，从而在气候变化的情况下仍能做到粮食产量稳定增长。山东各地应根据当地的气候变化特征，及时调整种植结构，优化种植模式，提前挖掘气候资源，做到防患于未然，已达到提高农业经济效益的目的。

2.2 通过引种提高单产

通过从外地区引入能供生产上推广栽培的优良品种的方式，在气候条件或主要气候因素相同的地区之间相互引种，通过适应性试验，直接在本地区推广利用，该方法具有简便易行、见效快的优点。

2.3 技术革新、推广适应气候变化的作物新品种

面对气候变化的压力，育种机构应选育抗逆性强的新品种，以增强农作物适应气候变化和抵御自然灾害的能力。选育作物的抗逆性应该达到以下几点：抗紫外线，特别是要增强对UV-B的抗性；耐盐碱，目前海平面正日趋升高，沿海农作物土壤盐碱加重；耐高温、耐干旱和抗病虫害。选育优良品种是农业应对气候变化最根本的适应性对策之一。

3 结语

总之，气候变暖必然对农业格局与分布产生深远影响，需要科学地把握气候变化背景下农业生产系统中水热资源条件、土壤肥力、品种资源等变化趋势和规律，定量分析气候变化对种植制度、区域布局和生产结构的影响，并努力做好防范措施，防范于未然，避免发生由于环境变化造成对农业生产无法挽回的损失。