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气候变化对中国农业生产布局和结构的影响

【摘要】:气候变化对我国农业生产布局和结构的调整的影响主要体现在种植制度的变化上。[9]气温变化导致我国农业成本的提高。气温升高使土壤有机质分解加快,化肥释放周期缩短,加上气候变化使灌溉成本提高,进行土壤改良和水土保持的费用增加,势必导致我国农业成本的提高。气候变化将改变施肥量。气候变化还加剧病虫害的流行和杂草蔓延。气候变暖后,因病虫害造成的粮食减产幅度将进一步增加。[11]气候变化同时也会对农作物品质产生影响。

气候变化对我国农业生产布局和结构的调整的影响主要体现在种植制度的变化上。具体而言,第一,导致农业熟制变化。全球气候变暖对我国的熟制产生了明显影响,一年二熟、一年三熟的种植北界均有所北移,复种面积扩大,复种指数提高。第二,导致冬小麦种植区域北移西延。第三,导致东北玉米带北移东扩。第四,导致晚熟品种种植面积扩大。在我国,到2050年全国几乎所有地方的农业种植制度均将因气候变化而发生改变,变暖将导致复种指数增加和种植方式多样化,但降水与蒸散之间可能出现的负平衡和土壤水分胁迫的增加以及生育期的可能缩短,最终将导致我国主要作物的产量下降。[9]

气温变化导致我国农业成本的提高。气温升高使土壤有机质分解加快,化肥释放周期缩短,加上气候变化使灌溉成本提高,进行土壤改良水土保持的费用增加,势必导致我国农业成本的提高。气候变化将改变施肥量。肥效对环境温度的变化十分敏感,尤其是氮肥,温度升高,会加快氮肥的释放速度和释放量。温度增高1℃,氮向外界释放量将增加约4%,释放期将缩短3.6天。因此,要想保持原有肥效,每次的施肥量将增加约4%左右。施肥量的增加不仅使农民投入增加,其挥发、分解的增加对环境和土壤也十分有害。因而,肥料的施用量在80年代之后迅速增加,几乎呈指数增长,化肥施用量由1981年的1334.9万吨增长至2006年的4766.2万吨,增长了近4倍。而干旱加剧引发有效灌溉,增加了灌溉次数和灌溉量,导致灌溉用水用电显著增长。1981年全国农业用电量为369.9亿千瓦时,2006年增至4375.7亿千瓦时,增长了近12倍。气候变化还加剧病虫害的流行和杂草蔓延。导致农药的施用量加大。随着气候变暖,作物生长季延长,昆虫在春、夏、秋三季繁衍的代数增加,而冬温较高也有利于幼虫安全越冬。各种病虫的出现范围扩大,加剧病虫害的流行和杂草的蔓延。这就意味着为了保持粮食产量不得不增加农药和除草剂的施用量。农业成本因此大幅增加。总之,农药和化肥施用量以及用电、用水等的增加导致我国主要粮食作物成本增加趋势十分明显。1981—1998年,水稻、玉米和小麦的成本增加了6倍多,1998年后略有下降,2003年后又迅速增加。[10]

此外,气候变暖,尤其是冬季气温升高使我国农业病虫害的特点也发生了变化:越冬病虫卵蛹死亡率降低,病害虫数量上升,出现范围扩大,农业害虫的年发生世代增加等。据统计,每年因病虫害造成的粮食减产幅度占同期粮食生产的9%。气候变暖后,因病虫害造成的粮食减产幅度将进一步增加。近10年,我国稻螟灾害频繁,范围扩大,程度加重,达历史最高水平。

我国的一项主要研究显示,如不采取适应措施,到2030年,我国种植业生产能力在总体上因气候变暖可能下降5%~10%,其中小麦、水稻和玉米三大作物均以减产为主。2050年后受到的冲击更大。[11]气候变化同时也会对农作物品质产生影响。在二氧化碳加倍的情况下,大豆、冬小麦和玉米的氨基酸和粗蛋白含量均呈下降趋势。[12]显而易见,气候变化正在危及我国的粮食安全。

【注释】

[1]刘玲、沙奕卓、白玉明:《中国主要农业气象灾害区域分布与减灾对策》,《自然灾害学报》2003年第2期,第92—97页。

[2]成福云:《干旱灾害对21世纪初我国农业发展的影响探讨》,《水利发展研究》2002年第2期,第31—33页。

[3]成福云:《干旱灾害对21世纪初我国农业发展的影响探讨》,《水利发展研究》2002年第10期,第30—31页;高育峰:《干旱对农业生产的影响及应对策略》,《水土保持研究》2003年第1期,第90—91页。

[4]秦大河主编:《中国气候与环境:2012年》第二卷《影响与脆弱性》上册,第110页。

[5]秦大河主编:《中国气候与环境:2012年》第二卷《影响与脆弱性》上册,第119页。

[6]《国家防总:北方地区旱情回升南方旱情发展迅速》,2009年8月28日,新华社(http://www.gov.cn/jrzg/2009-08/28/content_1403415.htm)。

[7]李福祥、王少利:《中国主要产粮区洪涝灾害与粮食增产潜力》,《中国减灾》,2000年第2期,第22—24页。

[8]秦大河主编:《中国气候与环境:2012年》第二卷《影响与脆弱性》上册,第567页。

[9]王馥棠:《近十年我国气候变暖影响研究的若干进展》,《应用气象学报》2002年第6期,第755—766页。

[10]秦大河主编:《中国气候与环境:2012年》第二卷《影响与脆弱性》上册,第456页。

[11]《中国气候变化国家评估报告》,第195页。

[12]《中国气候变化国家评估报告》,第198页。