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气候变化对农业的总体影响,首先表现为全球变暖可使世界主要粮食带向高纬度地区转移。据研究,年平均温度每增加1℃,北半球中纬度的作物带将北移150~200公里,垂直上移100~200米。其次是中纬度“谷物带”的变暖及伴随的作物水分亏缺。高纬度地区增暖,目前农业受到的热量限制会减缓,但这些地区耕地面积有限,所增加的产量不足以补偿中纬度地区的减产。
1.气候变化使中国农业生产面临的突出问题
气候变化使我国未来农业生产面临三个突出问题:一是使农业生产的不稳定性增加,粮食产量波动加大;二是带来农业生产布局和结构的变动;三是引起农业生产条件的改变,农业成本和投资大幅度增加。
2.全球气候变暖的原因
CO2等温室气体浓度增加是气候变暖的公认原因,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。CO2浓度增加可以使C3作物光呼吸耗能减少,光合效率提高,这对小麦、水稻、豆类等作物有利,而C4作物则对此反应不明显。CO2浓度增加对植物生长有明显的正效应,同时也存在潜在的不利影响。在农业实践中,这种有利影响的实现还往往受制于土壤养分和水分的供应,不同作物对有限资源的竞争也使这种有利影响大打折扣。
3.气候变化对农业生产的影响
3.1作物生育期发生变化 气温升高使作物生长发育加快,有限生长习性的谷物由于生育期缩短会降低产量;而无限生长习性的作物如块根作物和牧草,则因为生长期延长而增加产量。在我国,升温能明显延长气候寒冷的东北农业区生长季节,并且减少低温冷害的威胁,是其有利的方面;对于亚热带的农业区,生长季节延长的同时将面临高温热害和伏旱的不利影响。
3.2作物产量发生变化 气温升高对水分有效利用也将产生影响。CO2浓度增加将减小叶片气孔开度,有利于提高水分利用效率,但气温升高也会使蒸发量增加,又会减小水分的有效性。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减少,农作物将减产;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,从而改变土壤水平衡、土壤结构和土壤营养状况,大多数非灌溉耕地受到的影响将更加严重。
3.3主要作物品种的布局发生变化 我国华北地区推广的冬小麦品种(强冬性),将被其他类型的冬小麦品种(如半冬性)取代;比较耐高温的水稻品种将在南方占主导地位,而且还将逐渐向北方稻区发展;对东北地区,玉米的早熟品种逐渐被中、晚熟品种取代,同时可以改善目前热量条件不稳定、冷害频繁发生的状况,还可以提高复种指数,使农业生产更加稳定。
3.4气候变化将对沿海地区的土地利用造成严重的威胁 海平面上升还会推动盐土向内陆地区扩展,土地因海水侵蚀形成严重的盐渍化和沼泽化,大片沿海及内陆临近区域土壤发生严重退化,水资源受海水污染,农业土地利用将大受影响。
3.5气候变化对水资源的影响也将波及到农业生产 气候变化将导致降水更趋极端化,高纬度地区气候变得干热,沙漠化扩大,冰川雪线进一步北退和缩小,暴雨洪水经常发生,这些气候异常变化加剧了全球水资源的不均匀性,区域水环境问题更加突出,对农业可持续发展的影响更加明显。气温升高还会增加地表水的蒸发量,土壤有效水分将会减少,导致危害作物生长的水分胁迫加重,农业水资源短缺加剧。
3.6气候变化对农业灾害的影响 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性,巨大损失在所难免。气候变化可能加重我国华北、西北地区的土地沙化、碱化和草原退化,引起区域气候灾害、荒漠化、沙尘暴的加剧,还有可能加重北方一些地区的干旱天气和长江流域的洪涝灾害。受高温季风气候的影响,东南沿海台风频率、强度可能增加,并将加重沿海地区的风灾和暴雨洪涝灾害。
3.7气候异常对我国农业的发展会产生巨大的不利影响 在我国不稳定的气候背景下再叠加气候变化带来的水分胁迫、高温热害、暴雨洪涝、臭氧浓度增加等负面效应,很可能加大农业生产的不稳定性。气候变暖还会导致生物带的转移,使部分物种灭绝,农业病虫害频繁发生,作物和牲畜病虫害的地理范围扩大,为害期延长,直接影响我国农业的可持续发展。
1.气候变化使中国农业生产面临的突出问题
气候变化使我国未来农业生产面临三个突出问题:一是使农业生产的不稳定性增加,粮食产量波动加大;二是带来农业生产布局和结构的变动;三是引起农业生产条件的改变,农业成本和投资大幅度增加。
2.全球气候变暖的原因
CO2等温室气体浓度增加是气候变暖的公认原因,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。CO2浓度增加可以使C3作物光呼吸耗能减少,光合效率提高,这对小麦、水稻、豆类等作物有利,而C4作物则对此反应不明显。CO2浓度增加对植物生长有明显的正效应,同时也存在潜在的不利影响。在农业实践中,这种有利影响的实现还往往受制于土壤养分和水分的供应,不同作物对有限资源的竞争也使这种有利影响大打折扣。
3.气候变化对农业生产的影响
3.1作物生育期发生变化 气温升高使作物生长发育加快,有限生长习性的谷物由于生育期缩短会降低产量;而无限生长习性的作物如块根作物和牧草,则因为生长期延长而增加产量。在我国,升温能明显延长气候寒冷的东北农业区生长季节,并且减少低温冷害的威胁,是其有利的方面;对于亚热带的农业区,生长季节延长的同时将面临高温热害和伏旱的不利影响。
3.2作物产量发生变化 气温升高对水分有效利用也将产生影响。CO2浓度增加将减小叶片气孔开度,有利于提高水分利用效率,但气温升高也会使蒸发量增加,又会减小水分的有效性。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减少,农作物将减产;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,从而改变土壤水平衡、土壤结构和土壤营养状况,大多数非灌溉耕地受到的影响将更加严重。
3.3主要作物品种的布局发生变化 我国华北地区推广的冬小麦品种(强冬性),将被其他类型的冬小麦品种(如半冬性)取代;比较耐高温的水稻品种将在南方占主导地位,而且还将逐渐向北方稻区发展;对东北地区,玉米的早熟品种逐渐被中、晚熟品种取代,同时可以改善目前热量条件不稳定、冷害频繁发生的状况,还可以提高复种指数,使农业生产更加稳定。
3.4气候变化将对沿海地区的土地利用造成严重的威胁 海平面上升还会推动盐土向内陆地区扩展,土地因海水侵蚀形成严重的盐渍化和沼泽化,大片沿海及内陆临近区域土壤发生严重退化,水资源受海水污染,农业土地利用将大受影响。
3.5气候变化对水资源的影响也将波及到农业生产 气候变化将导致降水更趋极端化,高纬度地区气候变得干热,沙漠化扩大,冰川雪线进一步北退和缩小,暴雨洪水经常发生,这些气候异常变化加剧了全球水资源的不均匀性,区域水环境问题更加突出,对农业可持续发展的影响更加明显。气温升高还会增加地表水的蒸发量,土壤有效水分将会减少,导致危害作物生长的水分胁迫加重,农业水资源短缺加剧。
3.6气候变化对农业灾害的影响 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性,巨大损失在所难免。气候变化可能加重我国华北、西北地区的土地沙化、碱化和草原退化,引起区域气候灾害、荒漠化、沙尘暴的加剧,还有可能加重北方一些地区的干旱天气和长江流域的洪涝灾害。受高温季风气候的影响,东南沿海台风频率、强度可能增加,并将加重沿海地区的风灾和暴雨洪涝灾害。
3.7气候异常对我国农业的发展会产生巨大的不利影响 在我国不稳定的气候背景下再叠加气候变化带来的水分胁迫、高温热害、暴雨洪涝、臭氧浓度增加等负面效应,很可能加大农业生产的不稳定性。气候变暖还会导致生物带的转移,使部分物种灭绝,农业病虫害频繁发生,作物和牲畜病虫害的地理范围扩大,为害期延长,直接影响我国农业的可持续发展。