氣候變化對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究進(jìn)展_郭建平

1、第卷第期應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)年月郭建平氣候變化對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究進(jìn)展應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，，：氣候變化對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究進(jìn)展郭建平中國氣象科學(xué)研究院，北京摘要?dú)夂蜃兓殉蔀楫?dāng)今科學(xué)界、各國政府和社會(huì)公眾普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一，氣候變化可能對生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生災(zāi)難性影響，農(nóng)業(yè)是受氣候變化影響最直接的脆弱行業(yè)。因此，氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究一直是氣候變化研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)問題之一。該文系統(tǒng)介紹了有關(guān)全球氣候變化對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響研究的現(xiàn)狀

2、與進(jìn)展，包括氣候變化對農(nóng)業(yè)影響的研究方法、大氣中溫室氣體濃度增加對農(nóng)作物的影響試驗(yàn)、氣候變化對農(nóng)業(yè)氣候資源的影響、氣候變化對農(nóng)作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響、氣候變化對農(nóng)業(yè)種植制度和品種布局的影響、氣候變化對農(nóng)作物氣候生產(chǎn)潛力和氣候資源利用率的影響等，指出當(dāng)前在研究氣候變化對農(nóng)業(yè)影響評估中存在的問題，提出了今后應(yīng)加強(qiáng)對氣候變化情景和預(yù)測模式不確定性的研究、氣候變化對農(nóng)業(yè)影響的方法研究。此外，氣候變化背景下極端天氣氣候事件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響以及氣

3、候變化對農(nóng)業(yè)病蟲害的影響研究等仍較薄弱，有待進(jìn)一步加強(qiáng)和深人。關(guān)鍵詞：氣候變化；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；影響評估；研究進(jìn)展異，極端天氣氣候事件的頻率和強(qiáng)度出現(xiàn)了明顯增引言強(qiáng)，霜凍日、寒潮事件減少，長江中下游地區(qū)和東南地區(qū)洪澇加重。我國東北和華北、西北東部的干旱以全球變暖為主要特征的氣候變化已經(jīng)成為當(dāng)日趨嚴(yán)重。未來年我國表面溫度仍將繼今世界重要的環(huán)境問題之一。最近幾十年，關(guān)于氣續(xù)上升，趨勢明顯，北方增暖大于南方，內(nèi)陸大于沿候變化的問題一直是學(xué)術(shù)界研究的

4、熱點(diǎn)⑴。在過去海。降水量的年際變化較大，但隨著溫室氣體濃度的年里，全球平均表面溫度上升了的持續(xù)增加，未來降水量可能呈增加趨勢。而最近年的升溫幾乎是過去年的倍。全球氣候變化帶來一系列問題，變化幅度已超第次評估報(bào)告指出，氣候變化比原來認(rèn)識(shí)的出地球本身自然變動(dòng)范圍，對人類生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要更加嚴(yán)重，在過去的年里，每年的表面溫度構(gòu)成嚴(yán)重威脅。農(nóng)業(yè)是受全球氣候變化影響最大、要高于人類有記錄以來的任何年，且年以最直接的行業(yè)之一，尤其是作為農(nóng)業(yè)主體的作

5、物生來的十幾年氣溫最高。許多區(qū)域的作物研究表產(chǎn)與糧食安全。根據(jù)中國國家氣候變化方案，農(nóng)明，氣候變化對糧食產(chǎn)量的不利影響比有利影響更業(yè)是應(yīng)對氣候變化個(gè)主要領(lǐng)域之一。氣候變化背為顯著。在全球變暖的情景下，近年來，我國景下我國的糧食安全也已受到嚴(yán)重威脅，—增暖明顯，全國年平均表面溫度增加了’，明顯年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將受到氣候變化的嚴(yán)重沖高于全球或北半球同期的平均增溫速率。尤其是擊。大氣中濃度增加及氣候變暖，通過影響世紀(jì)年代中期以來，升溫速率顯著加

6、快，北方作物生育進(jìn)程、適宜種植區(qū)和災(zāi)害性因子等的變化，地區(qū)增溫趨勢顯著。近年我國年降水變化趨對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生很大影響?？茖W(xué)預(yù)測氣候變化對農(nóng)勢不明顯，但年代際波動(dòng)較大，區(qū)域間存在明顯差業(yè)生產(chǎn)的影響，探討應(yīng)對氣候變化的農(nóng)業(yè)發(fā)展策略，收到，收到再改稿。資助項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（，公益性行業(yè)（氣象）科研專項(xiàng)（：第期郭建平：氣候變化對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究進(jìn)展棉花品質(zhì)呈良性變化，玉米品質(zhì)可能有所下降，大豆大氣中溫室氣體濃度增加對農(nóng)作物的影品質(zhì)

7、變化不明顯。（對農(nóng)作物影響的研究也有了響試驗(yàn)新的進(jìn)展，利用型開頂式氣室研究〇濃度增加對冬小麥、水稻、菠菜、油菜生長發(fā)育和產(chǎn)量的大氣〇濃度升高除了通過溫室效應(yīng)導(dǎo)致的影響，濃度達(dá)到情況下作物產(chǎn)量降低全球氣候變化并對植物產(chǎn)生間接影響外，還直接影在此基礎(chǔ)上進(jìn)行（：和（的復(fù)合影響植物的生長發(fā)育。響試驗(yàn)和模型研究，從生理生態(tài)、土壤微生物及碳氮濃度升高對植物影響的田間試驗(yàn)主要手循環(huán)角度出發(fā)，探討空氣質(zhì)量變化對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)段有種：控制環(huán)境試驗(yàn)（功能的可

8、能影響，為評估近地層大氣和（濃、開頂式測定箱（和自度變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能的可能影響由氣體施肥試驗(yàn)（提供科學(xué)依據(jù)。此外，鄭有飛等」研究了大。國外早期研究多采用環(huán)境控制試氣中氣溶膠的增加對我國主要作物小麥、玉米的影驗(yàn)，因?yàn)檫@種方法重復(fù)性好，能為研究者提供穩(wěn)響，發(fā)現(xiàn)氣溶膠增加引起太陽輻射減少，進(jìn)而影響小定的環(huán)境。缺點(diǎn)是光照通常減少，溫度升高，晝夜溫麥、玉米生育期和籽粒產(chǎn)量。差減少，光溫不能同步，且風(fēng)速相對靜止。最大的缺由此可見，濃

9、度增加導(dǎo)致作物光合作用增陷是大部分植物種在花盆中，植物根系生長空間受強(qiáng)，蒸騰速率減小是最終導(dǎo)致生物量和產(chǎn)量提高的限。另外這種試驗(yàn)通常以植物幼苗為試驗(yàn)材料，所根本原因。濃度增加引起作物傷害是導(dǎo)致生物得結(jié)論能否應(yīng)用于田間狀態(tài)下的成熟植株值得懷量和產(chǎn)量下降的原因，而大氣氣溶膠增加，阻擋了太疑，因此，近年來這種方法的應(yīng)用逐漸減少。而陽輻射進(jìn)而影響作物產(chǎn)量。試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)是生長環(huán)境基本接近于自然狀態(tài)，可自動(dòng)控制濃度并使之與溫度變化同步。如果氣候變化對農(nóng)

10、業(yè)氣候資源的影響利用自然植物作為試驗(yàn)對象，可以避免根系受限制和只能研究幼苗等不足之處，其結(jié)果具有說服力。農(nóng)業(yè)氣候資源的數(shù)量及其配置直接影響農(nóng)業(yè)生而在自然狀態(tài)下進(jìn)行濃度升高對植物產(chǎn)過程，并為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供必要的物質(zhì)和能量。農(nóng)影響的試驗(yàn)，其結(jié)果有很強(qiáng)的代表性，是另外兩種方業(yè)氣候資源主要包括光資源、熱量資源和水分資源。法不能比擬的。因而，這是公認(rèn)的研究植物對高氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，首先表現(xiàn)為對農(nóng)業(yè)氣濃度響應(yīng)的最理想的手段之一。候資源的影響，

11、由于農(nóng)業(yè)氣候資源在數(shù)量和配置上我國有關(guān)濃度增加對作物直接影響研究發(fā)生了變化，導(dǎo)致對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的影響，并最終影起步較晚世紀(jì)年代一些學(xué)者通過田間試驗(yàn)響農(nóng)業(yè)種植制度、品種布局以及生長發(fā)育和產(chǎn)量形進(jìn)行濃度和光合作用關(guān)系研究…。其成。因此，系統(tǒng)分析氣候變化背景下農(nóng)業(yè)氣候資源中，王修蘭于—年在人工控制環(huán)境條演變趨勢及空間分布格局，不僅有利于合理利用農(nóng)件下分別對我國幾種主要作物小麥、玉米、大豆等）業(yè)氣候資源，還將為調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和種植制度提供進(jìn)行了不

12、同濃度反應(yīng)的試驗(yàn)研究，在作物生物一定的科學(xué)依據(jù)。研究表明：近年我國大于等于量、產(chǎn)量、光合速率、蒸騰系數(shù)方面獲得了大量系統(tǒng)；和大于等于積溫和持續(xù)時(shí)間總體呈增加趨數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在人工控制環(huán)境條件下隨著勢，但增溫幅度區(qū)域間存在差異?！耆A〇濃度增加，作物的生物量、產(chǎn)量、光合速率等增南地區(qū)年平均氣溫以的趨勢上升，溫加，而作物的蒸騰系數(shù)減少。王春乙等糾于度生長期內(nèi)積溫的氣候傾向率（平均為年利用型開頂式氣室研究濃度增由北向南遞增⑴。西南地區(qū)年