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氣候是長時間內氣象要素和天氣現象的平均或統計狀態，它作為一種重要的自然資源，是人類賴以生存的重要組成部分。氣候變化是指氣候平均值和氣候離差值出現統計意義上的顯著變化。《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）稱：氣候變化是指除在類似時期內所觀測的氣候的自然變異之外，由于直接或間接的人類活動改變了地球大氣的組成而造成的氣候變化。目前，氣候變化主要表現在二氧化碳濃度的升高以及溫室效應引起的全球氣候變暖，已對自然生態系統和社會經濟產生明顯的影響，成為人類迄今面臨的最重大也是最為嚴重的全球環境問題，引起了世界各國政府的高度重視，著名的《京都協議書》就是針對氣候變暖而制定的全球性文件。我國是世界上農業氣象災害多發地區，人均耕地資源少、農業經濟不發達、適應能力非常有限，氣候變化對我國農業發展影響極大。

對農業生態環境的影響

農業生態環境中各種自然條件（水、熱、光、CO2、土等）和其他生物要素（病毒、昆蟲、雜草、微生物等）對農作物的生長發育和產量形成都有十分重要的影響。由于地球大氣層中CO2等溫室氣體的濃度不斷上升，使地球表面氣溫呈不斷增高的趨勢[1]。氣候變暖對農業生態環境系統的負面影響將是長時間的，危害是嚴重的。水資源供需矛盾更加突出水資源是人類社會發展離不開的自然資源，氣候變暖對整個水循環過程將產生極大影響，致使旱澇災害頻率和強度增加，一些地區的降水量、降水分布格局、地表徑流、水質等發生變化，特別是水資源供需矛盾將更為突出[2]。有資料顯示：預計2010—2030年西部地區缺水量約為200億m3；2050年將缺水100億m3[3]。我國新疆、青海、甘肅、寧夏和陜西等西北地區及內蒙古西部，干旱缺水現象成為制約該區域經濟社會發展的最大障礙之一。持續增溫還使得西北地區大片湖泊萎縮甚至干涸[3-4]。據中國工程院西北水資源項目組一項調查顯示：目前，西北水資源總量僅占全國的5．84％，人均水資源占有量只占全國人均水平的80．5％。我國長江、黃河、淮河、海河等七大流域天然年徑流量整體上呈減少趨勢，其中，黃河及內陸河地區的蒸發量將可能增大15％左右[3，5]。近50年降水逐漸減少，華北出現暖干化趨勢。極端氣候事件發生極端氣候事件是一種在特定地區和時間的罕見事件。世界氣象組織規定，如果某個（些）氣候要素的時、日、月、年值達到25年以上一遇，或者與其相應地30年平均值的“差”超過了2倍均方差時，這個（些）氣候要素值就屬于“異常”氣候值[6]。出現“異常”氣候值的事件就是“極端氣候事件”。有研究指出，氣候變暖可能增加一些極端事件的發生頻率和強度，由此引起的后果也會相應加劇[5]。如我國華北、西北地區土地沙化、堿化和草原退化，引起區域氣候災害、荒漠化、沙塵暴的加劇；受高溫季風氣候的影響，東南沿海臺風頻率、強度可能增加；另外，還有可能加重長江流域的洪澇災害和北方一些地區的干旱趨勢[6]。近年來，極端天氣頻頻襲擊我國，給人民生活和社會經濟發展帶來很大影響。2008年初席卷全國的寒潮；2009年華北的特大暴雪；2010年我國南方出現的10多次暴雨天氣，導致山體滑坡；2009年秋季以來，我國西南地區降水持續偏少，遭受了最為嚴重的特大干旱，特別是云南發生自有氣象記錄以來最為嚴重的秋、冬、春三季連續干旱，貴州省秋、冬連旱總體為80年一遇，中部以西、以南地區旱情達百年一遇，給工農業生產特別是春耕生產造成極大威脅，損失十分嚴重。隨著未來氣候變化的增加，這樣的問題將成為一個常態，越來越多的發展預算將被轉去應對天氣造成的突發事件。農業生態系統嚴重破壞自然界和人類社會對氣候變化的適應能力是有限的，容易受到嚴重的、甚至不可恢復的破壞[3]。氣溫升高給農業生態系統帶來的風險和危害將日趨增大。一是海平面升高、冰川退縮、凍土融化、河（湖）冰遲凍與早融、中高緯生長季節延長、動植物分布范圍向極區和高海拔區延伸、某些動植物數量減少、一些植物開花期提前，等等[3，5]。“北極震蕩”現象造成冷空氣持續不斷補充南下，“厄爾尼諾-拉尼娜”現象活躍，春汛提前。二是影響作物生理過程、組成結構和功能，改變物種遺傳特性，使農業生態系統的種類組成發生顯著改變。三是由于大氣升溫，農業生態系統呼吸量提高，從而降低了整個生態系統的碳貯存量，加之降水量改變，海平面上升，病菌的發生、繁殖和蔓延，使農田生態系統的功能和穩定性大大降低[7]。

對農業生產的影響

農作物布局發生改變氣候變化將使主要糧食帶向高緯度地區擴展，農業種植面積擴大。《第二次氣候變化國家評估報告》預測，到2050年，年平均溫度每增1℃，北半球中緯度的作物帶可在水平方向北移150~200km，垂直方向上移150~200m。使我國三熟制的北界北移500km之多，從長江流域移至黃河流域；而兩熟制地區將北移至目前一熟制地區的中部[4-5，8]。一熟制地區的種植面積可由當前的62.3%下降為39.2%，二熟制面積變化不大，三熟制面積可由13.5%提高到35.9%。華北目前推廣的冬小麥品種（強冬性），因冬季無法經歷足夠的寒冷期，不能滿足春化作用對低溫的要求，將不得不被其他類型的冬小麥品種（如半冬性）所取代[3-5，8]。21世紀末，全球平均氣溫上升4℃左右時，中國單季稻面積可以向北擴展50萬hm2，雙季稻面積還可以拓展620萬hm2。農業生產的不穩定性增加氣候變化在一定程度上對農作物的生長發育是有利的，如暖冬天氣，對我國北方旱區的冬小麥生長有利；在半干旱地區，對玉米和馬鈴薯的后期生長有利；對無限生長習性或多年生作物以及熱量不足的地區有利[7]。但對于生育期短的作物，生長發育速度加快，生育期明顯縮短，不利于作物生長。總的來說氣候變化導致的高溫、干旱以及農作物病蟲害等因素都可能造成糧食減產。《第二次氣候變化國家評估報告》預測指出，未來一段時間，如果不采取有效措施，全球溫度升高2.5℃左右會導致中國糧食作物產量降低，單產最高下降幅度約20％。到2030年，中國種植業生產能力在總體上因氣候變暖可能會下降5％~10％，其中小麥、水稻和玉米三大作物均以下降為主[5，9]，2050年后受到的沖擊會更大。農作物品質下降氣候變化會導致農作物品質的下降，如大豆、玉米、水稻、冬小麥等。大氣中CO2濃度增加，使大豆鈣、鋅、硒含量更為豐富，但大豆氨基酸和粗蛋白含量分別下降了2%和1%，大豆鐵元素隨之下降。玉米籽粒的氨基酸、粗蛋白質、粗纖維、直鏈淀粉、總糖都會下降，粗脂肪、粗淀粉及水分含量有所增加。當溫度和CO2濃度均增加時，水稻籽粒蛋白含量降低，對人體很重要的鐵、鋅元素以及稻米籽粒營養品質（蛋白質與氨基酸含量）顯著下降，直鏈淀粉含量將會增加[10]。小麥蛋白質含量降低3%~5%，面粉蛋白質含量明顯下降。

糧食生產成本和投資增加

氣候變暖使土壤有機質的微生物分解加快，從而改變土壤結構、土壤水分平衡和土壤營養狀況[5]，影響土壤肥力，造成地力下降，大多數非灌溉耕地受到的影響將更加嚴重。二氧化碳濃度升高會使雜草叢生，病蟲害繁殖能力增強，危害范圍與程度擴大，危害時間延長，作物受害程度加重，使施肥量、除草劑、農藥用量明顯增加，農業環境污染加重，農業成本和投資大幅度提高，直接影響我國農業生產的可持續發展。

應對氣候變化應采取的對策

減緩溫室氣體排放一系列氣候變化評估報告明確指出，全球增暖的原因直接與排放有關。2009年11月26日，中國政府正式宣布了控制溫室氣體排放的行動目標:到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。首先，要大力普及農村沼氣，如果按照目前3500萬戶農村戶用沼氣計算，每年可以替代近2000萬t標準煤，相當于減排二氧化碳5600多萬t[9]；其次，要開發太陽能、風能、微水電等可再生能源，替代化石燃料減少甲烷、二氧化碳排放，發展秸稈氣化、固化，加快省柴灶、節能炕和節煤爐的升級換代，降低化石能源消耗，推進農業機械節能[9]。

構建農業循環經濟體系循環經濟是以低消耗、低排放、高效率為基本特征，按照自然生態系統物質循環和能量流動方式運行的經濟模式。采取秸稈還田技術，提高土壤有機碳含量；采取退耕還林、禁牧休牧、退牧還草等措施進行保護性耕作，最大限度地增加農田土壤和草地碳匯；推廣應用無公害生產技術，對畜禽糞便進行沼氣發酵處理，降低動物甲烷排放、增加土壤有機碳含量。我國有十分豐富秸稈資源，每年僅稻稈、小麥稈、玉米稈和豆稈就有約6.5億t。有資料顯示，我國每年產生秸稈及殼、樹枝、木屑、禽畜糞便等農林牧廢棄粉30億t左右，如果利用5%，可生產至少1000萬t干食用菌產品，而且還有4000萬～5000萬t的菌渣肥可供改良土壤之用。毋庸置疑，提高農作物秸稈和畜牧糞便的循環利用水平，有利于解決“菌林矛盾”，提高農田的增匯能力，產生巨大的經濟效益[11]。實踐證明，這是實現農業可持續發展，促進農村經濟發展和幫助農民致富，建設社會主義新農村的有效途徑之一。

實施高產高效配套栽培技術（1）合理布局農作物種植結構。不斷優化區域布局和農作物種植結構，積極培育產量高、品質優的抗旱、抗澇、耐高溫、抗病蟲等抗逆性強的農作物新品種，加大優良品種的宣傳推廣力度，提高良種覆蓋率。（2）科學測土配方施肥。運用現代科技手段，根據土壤測試結果、供肥性能及肥料效應，合理確定施肥用量,實施測土配方施肥專用技術。通過多點試驗示范，引導農民轉變施肥觀念，有效提高化肥利用率[9]，達到節約成本,增加效益，實現高產高效的目的。科學測土配方施肥，不僅可以培肥地力,保護生態,協調養分,防止病害；還可以對有效肥力進行合理應用分配，減少農田氧化亞氮排放。（3）開展數字化監測預警。數字化監測預警有助于加快病蟲調查監測數據的傳輸和處理速度，提高監測預警能力，進一步提高病蟲測報的時效性和準確性，以更好地服務和指導農業生產[12]。數字化監測預警建設主要包括病蟲調查監測數據的網絡化傳輸、自動化處理、監測結果的圖形化展示和監測工作的職能化管理等方面。加大農業基礎設施建設力度要針對日益嚴重的自然災害，以夯實農業基礎設施建設為前提，采取有效措施，大力發展水澆地建設，提高農田排灌能力，擴大農業灌溉面積，增強農業生產發展的綜合實力。同時，要積極發展節約型農業，大力推廣先進的農田節水栽培技術、機械化精量點播技術、配方施肥技術以及綜合防治和生物防治技術，推動我國農業可持續發展。